848dd54535f6e0780a897b07d2e99a4bc87d5436
[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)
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         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2461         int ret;
2462         u64 logical;
2463
2464         failrec = get_state_failrec(failure_tree, start);
2465         if (!IS_ERR(failrec)) {
2466                 btrfs_debug(fs_info,
2467                         "Get IO Failure Record: (found) logical=%llu, start=%llu, len=%llu, validation=%d",
2468                         failrec->logical, failrec->start, failrec->len,
2469                         failrec->in_validation);
2470                 /*
2471                  * when data can be on disk more than twice, add to failrec here
2472                  * (e.g. with a list for failed_mirror) to make
2473                  * clean_io_failure() clean all those errors at once.
2474                  */
2475
2476                 return failrec;
2477         }
2478
2479         failrec = kzalloc(sizeof(*failrec), GFP_NOFS);
2480         if (!failrec)
2481                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2482
2483         failrec->start = start;
2484         failrec->len = sectorsize;
2485         failrec->this_mirror = 0;
2486         failrec->bio_flags = 0;
2487         failrec->in_validation = 0;
2488
2489         read_lock(&em_tree->lock);
2490         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, failrec->len);
2491         if (!em) {
2492                 read_unlock(&em_tree->lock);
2493                 kfree(failrec);
2494                 return ERR_PTR(-EIO);
2495         }
2496
2497         if (em->start > start || em->start + em->len <= start) {
2498                 free_extent_map(em);
2499                 em = NULL;
2500         }
2501         read_unlock(&em_tree->lock);
2502         if (!em) {
2503                 kfree(failrec);
2504                 return ERR_PTR(-EIO);
2505         }
2506
2507         logical = start - em->start;
2508         logical = em->block_start + logical;
2509         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
2510                 logical = em->block_start;
2511                 failrec->bio_flags = EXTENT_BIO_COMPRESSED;
2512                 extent_set_compress_type(&failrec->bio_flags, em->compress_type);
2513         }
2514
2515         btrfs_debug(fs_info,
2516                     "Get IO Failure Record: (new) logical=%llu, start=%llu, len=%llu",
2517                     logical, start, failrec->len);
2518
2519         failrec->logical = logical;
2520         free_extent_map(em);
2521
2522         /* Set the bits in the private failure tree */
2523         ret = set_extent_bits(failure_tree, start, start + sectorsize - 1,
2524                               EXTENT_LOCKED | EXTENT_DIRTY);
2525         if (ret >= 0) {
2526                 ret = set_state_failrec(failure_tree, start, failrec);
2527                 /* Set the bits in the inode's tree */
2528                 ret = set_extent_bits(tree, start, start + sectorsize - 1,
2529                                       EXTENT_DAMAGED);
2530         } else if (ret < 0) {
2531                 kfree(failrec);
2532                 return ERR_PTR(ret);
2533         }
2534
2535         return failrec;
2536 }
2537
2538 static bool btrfs_check_repairable(struct inode *inode, bool needs_validation,
2539                                    struct io_failure_record *failrec,
2540                                    int failed_mirror)
2541 {
2542         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2543         int num_copies;
2544
2545         num_copies = btrfs_num_copies(fs_info, failrec->logical, failrec->len);
2546         if (num_copies == 1) {
2547                 /*
2548                  * we only have a single copy of the data, so don't bother with
2549                  * all the retry and error correction code that follows. no
2550                  * matter what the error is, it is very likely to persist.
2551                  */
2552                 btrfs_debug(fs_info,
2553                         "Check Repairable: cannot repair, num_copies=%d, next_mirror %d, failed_mirror %d",
2554                         num_copies, failrec->this_mirror, failed_mirror);
2555                 return false;
2556         }
2557
2558         /*
2559          * there are two premises:
2560          *      a) deliver good data to the caller
2561          *      b) correct the bad sectors on disk
2562          */
2563         if (needs_validation) {
2564                 /*
2565                  * to fulfill b), we need to know the exact failing sectors, as
2566                  * we don't want to rewrite any more than the failed ones. thus,
2567                  * we need separate read requests for the failed bio
2568                  *
2569                  * if the following BUG_ON triggers, our validation request got
2570                  * merged. we need separate requests for our algorithm to work.
2571                  */
2572                 BUG_ON(failrec->in_validation);
2573                 failrec->in_validation = 1;
2574                 failrec->this_mirror = failed_mirror;
2575         } else {
2576                 /*
2577                  * we're ready to fulfill a) and b) alongside. get a good copy
2578                  * of the failed sector and if we succeed, we have setup
2579                  * everything for repair_io_failure to do the rest for us.
2580                  */
2581                 if (failrec->in_validation) {
2582                         BUG_ON(failrec->this_mirror != failed_mirror);
2583                         failrec->in_validation = 0;
2584                         failrec->this_mirror = 0;
2585                 }
2586                 failrec->failed_mirror = failed_mirror;
2587                 failrec->this_mirror++;
2588                 if (failrec->this_mirror == failed_mirror)
2589                         failrec->this_mirror++;
2590         }
2591
2592         if (failrec->this_mirror > num_copies) {
2593                 btrfs_debug(fs_info,
2594                         "Check Repairable: (fail) num_copies=%d, next_mirror %d, failed_mirror %d",
2595                         num_copies, failrec->this_mirror, failed_mirror);
2596                 return false;
2597         }
2598
2599         return true;
2600 }
2601
2602 static bool btrfs_io_needs_validation(struct inode *inode, struct bio *bio)
2603 {
2604         u64 len = 0;
2605         const u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
2606
2607         /*
2608          * If bi_status is BLK_STS_OK, then this was a checksum error, not an
2609          * I/O error. In this case, we already know exactly which sector was
2610          * bad, so we don't need to validate.
2611          */
2612         if (bio->bi_status == BLK_STS_OK)
2613                 return false;
2614
2615         /*
2616          * We need to validate each sector individually if the failed I/O was
2617          * for multiple sectors.
2618          *
2619          * There are a few possible bios that can end up here:
2620          * 1. A buffered read bio, which is not cloned.
2621          * 2. A direct I/O read bio, which is cloned.
2622          * 3. A (buffered or direct) repair bio, which is not cloned.
2623          *
2624          * For cloned bios (case 2), we can get the size from
2625          * btrfs_io_bio->iter; for non-cloned bios (cases 1 and 3), we can get
2626          * it from the bvecs.
2627          */
2628         if (bio_flagged(bio, BIO_CLONED)) {
2629                 if (btrfs_io_bio(bio)->iter.bi_size > blocksize)
2630                         return true;
2631         } else {
2632                 struct bio_vec *bvec;
2633                 int i;
2634
2635                 bio_for_each_bvec_all(bvec, bio, i) {
2636                         len += bvec->bv_len;
2637                         if (len > blocksize)
2638                                 return true;
2639                 }
2640         }
2641         return false;
2642 }
2643
2644 int btrfs_repair_one_sector(struct inode *inode,
2645                             struct bio *failed_bio, u32 bio_offset,
2646                             struct page *page, unsigned int pgoff,
2647                             u64 start, int failed_mirror,
2648                             submit_bio_hook_t *submit_bio_hook)
2649 {
2650         struct io_failure_record *failrec;
2651         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2652         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2653         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
2654         struct btrfs_io_bio *failed_io_bio = btrfs_io_bio(failed_bio);
2655         const int icsum = bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits;
2656         bool need_validation;
2657         struct bio *repair_bio;
2658         struct btrfs_io_bio *repair_io_bio;
2659         blk_status_t status;
2660
2661         btrfs_debug(fs_info,
2662                    "repair read error: read error at %llu", start);
2663
2664         BUG_ON(bio_op(failed_bio) == REQ_OP_WRITE);
2665
2666         failrec = btrfs_get_io_failure_record(inode, start);
2667         if (IS_ERR(failrec))
2668                 return PTR_ERR(failrec);
2669
2670         /*
2671          * We will only submit repair for one sector, thus we don't need
2672          * extra validation anymore.
2673          *
2674          * TODO: All those extra validation related code will be cleaned up
2675          * later.
2676          */
2677         need_validation = false;
2678         if (!btrfs_check_repairable(inode, need_validation, failrec,
2679                                     failed_mirror)) {
2680                 free_io_failure(failure_tree, tree, failrec);
2681                 return -EIO;
2682         }
2683
2684         repair_bio = btrfs_io_bio_alloc(1);
2685         repair_io_bio = btrfs_io_bio(repair_bio);
2686         repair_bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
2687         if (need_validation)
2688                 repair_bio->bi_opf |= REQ_FAILFAST_DEV;
2689         repair_bio->bi_end_io = failed_bio->bi_end_io;
2690         repair_bio->bi_iter.bi_sector = failrec->logical >> 9;
2691         repair_bio->bi_private = failed_bio->bi_private;
2692
2693         if (failed_io_bio->csum) {
2694                 const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
2695
2696                 repair_io_bio->csum = repair_io_bio->csum_inline;
2697                 memcpy(repair_io_bio->csum,
2698                        failed_io_bio->csum + csum_size * icsum, csum_size);
2699         }
2700
2701         bio_add_page(repair_bio, page, failrec->len, pgoff);
2702         repair_io_bio->logical = failrec->start;
2703         repair_io_bio->iter = repair_bio->bi_iter;
2704
2705         btrfs_debug(btrfs_sb(inode->i_sb),
2706 "repair read error: submitting new read to mirror %d, in_validation=%d",
2707                     failrec->this_mirror, failrec->in_validation);
2708
2709         status = submit_bio_hook(inode, repair_bio, failrec->this_mirror,
2710                                  failrec->bio_flags);
2711         if (status) {
2712                 free_io_failure(failure_tree, tree, failrec);
2713                 bio_put(repair_bio);
2714         }
2715         return blk_status_to_errno(status);
2716 }
2717
2718 static void end_page_read(struct page *page, bool uptodate, u64 start, u32 len)
2719 {
2720         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
2721
2722         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
2723                start + len <= page_offset(page) + PAGE_SIZE);
2724
2725         /*
2726          * For subapge metadata case, all btrfs_page_* helpers need page to
2727          * have page::private populated.
2728          * But we can have rare case where the last eb in the page is only
2729          * referred by the IO, and it gets released immedately after it's
2730          * read and verified.
2731          *
2732          * This can detach the page private completely.
2733          * In that case, we can just skip the page status update completely,
2734          * as the page has no eb anymore.
2735          */
2736         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE && unlikely(!PagePrivate(page))) {
2737                 ASSERT(!is_data_inode(page->mapping->host));
2738                 return;
2739         }
2740         if (uptodate) {
2741                 btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, start, len);
2742         } else {
2743                 btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
2744                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, len);
2745         }
2746
2747         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
2748                 unlock_page(page);
2749         else if (is_data_inode(page->mapping->host))
2750                 /*
2751                  * For subpage data, unlock the page if we're the last reader.
2752                  * For subpage metadata, page lock is not utilized for read.
2753                  */
2754                 btrfs_subpage_end_reader(fs_info, page, start, len);
2755 }
2756
2757 static blk_status_t submit_read_repair(struct inode *inode,
2758                                       struct bio *failed_bio, u32 bio_offset,
2759                                       struct page *page, unsigned int pgoff,
2760                                       u64 start, u64 end, int failed_mirror,
2761                                       unsigned int error_bitmap,
2762                                       submit_bio_hook_t *submit_bio_hook)
2763 {
2764         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2765         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2766         const int nr_bits = (end + 1 - start) >> fs_info->sectorsize_bits;
2767         int error = 0;
2768         int i;
2769
2770         BUG_ON(bio_op(failed_bio) == REQ_OP_WRITE);
2771
2772         /* We're here because we had some read errors or csum mismatch */
2773         ASSERT(error_bitmap);
2774
2775         /*
2776          * We only get called on buffered IO, thus page must be mapped and bio
2777          * must not be cloned.
2778          */
2779         ASSERT(page->mapping && !bio_flagged(failed_bio, BIO_CLONED));
2780
2781         /* Iterate through all the sectors in the range */
2782         for (i = 0; i < nr_bits; i++) {
2783                 const unsigned int offset = i * sectorsize;
2784                 struct extent_state *cached = NULL;
2785                 bool uptodate = false;
2786                 int ret;
2787
2788                 if (!(error_bitmap & (1U << i))) {
2789                         /*
2790                          * This sector has no error, just end the page read
2791                          * and unlock the range.
2792                          */
2793                         uptodate = true;
2794                         goto next;
2795                 }
2796
2797                 ret = btrfs_repair_one_sector(inode, failed_bio,
2798                                 bio_offset + offset,
2799                                 page, pgoff + offset, start + offset,
2800                                 failed_mirror, submit_bio_hook);
2801                 if (!ret) {
2802                         /*
2803                          * We have submitted the read repair, the page release
2804                          * will be handled by the endio function of the
2805                          * submitted repair bio.
2806                          * Thus we don't need to do any thing here.
2807                          */
2808                         continue;
2809                 }
2810                 /*
2811                  * Repair failed, just record the error but still continue.
2812                  * Or the remaining sectors will not be properly unlocked.
2813                  */
2814                 if (!error)
2815                         error = ret;
2816 next:
2817                 end_page_read(page, uptodate, start + offset, sectorsize);
2818                 if (uptodate)
2819                         set_extent_uptodate(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
2820                                         start + offset,
2821                                         start + offset + sectorsize - 1,
2822                                         &cached, GFP_ATOMIC);
2823                 unlock_extent_cached_atomic(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
2824                                 start + offset,
2825                                 start + offset + sectorsize - 1,
2826                                 &cached);
2827         }
2828         return errno_to_blk_status(error);
2829 }
2830
2831 /* lots and lots of room for performance fixes in the end_bio funcs */
2832
2833 void end_extent_writepage(struct page *page, int err, u64 start, u64 end)
2834 {
2835         int uptodate = (err == 0);
2836         int ret = 0;
2837
2838         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(page, start, end, uptodate);
2839
2840         if (!uptodate) {
2841                 ClearPageUptodate(page);
2842                 SetPageError(page);
2843                 ret = err < 0 ? err : -EIO;
2844                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2845         }
2846 }
2847
2848 /*
2849  * after a writepage IO is done, we need to:
2850  * clear the uptodate bits on error
2851  * clear the writeback bits in the extent tree for this IO
2852  * end_page_writeback if the page has no more pending IO
2853  *
2854  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
2855  * to have one and only one object corresponding to this IO.
2856  */
2857 static void end_bio_extent_writepage(struct bio *bio)
2858 {
2859         int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
2860         struct bio_vec *bvec;
2861         u64 start;
2862         u64 end;
2863         struct bvec_iter_all iter_all;
2864         bool first_bvec = true;
2865
2866         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
2867         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
2868                 struct page *page = bvec->bv_page;
2869                 struct inode *inode = page->mapping->host;
2870                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2871
2872                 /* We always issue full-page reads, but if some block
2873                  * in a page fails to read, blk_update_request() will
2874                  * advance bv_offset and adjust bv_len to compensate.
2875                  * Print a warning for nonzero offsets, and an error
2876                  * if they don't add up to a full page.  */
2877                 if (bvec->bv_offset || bvec->bv_len != PAGE_SIZE) {
2878                         if (bvec->bv_offset + bvec->bv_len != PAGE_SIZE)
2879                                 btrfs_err(fs_info,
2880                                    "partial page write in btrfs with offset %u and length %u",
2881                                         bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2882                         else
2883                                 btrfs_info(fs_info,
2884                                    "incomplete page write in btrfs with offset %u and length %u",
2885                                         bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2886                 }
2887
2888                 start = page_offset(page);
2889                 end = start + bvec->bv_offset + bvec->bv_len - 1;
2890
2891                 if (first_bvec) {
2892                         btrfs_record_physical_zoned(inode, start, bio);
2893                         first_bvec = false;
2894                 }
2895
2896                 end_extent_writepage(page, error, start, end);
2897                 end_page_writeback(page);
2898         }
2899
2900         bio_put(bio);
2901 }
2902
2903 /*
2904  * Record previously processed extent range
2905  *
2906  * For endio_readpage_release_extent() to handle a full extent range, reducing
2907  * the extent io operations.
2908  */
2909 struct processed_extent {
2910         struct btrfs_inode *inode;
2911         /* Start of the range in @inode */
2912         u64 start;
2913         /* End of the range in @inode */
2914         u64 end;
2915         bool uptodate;
2916 };
2917
2918 /*
2919  * Try to release processed extent range
2920  *
2921  * May not release the extent range right now if the current range is
2922  * contiguous to processed extent.
2923  *
2924  * Will release processed extent when any of @inode, @uptodate, the range is
2925  * no longer contiguous to the processed range.
2926  *
2927  * Passing @inode == NULL will force processed extent to be released.
2928  */
2929 static void endio_readpage_release_extent(struct processed_extent *processed,
2930                               struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2931                               bool uptodate)
2932 {
2933         struct extent_state *cached = NULL;
2934         struct extent_io_tree *tree;
2935
2936         /* The first extent, initialize @processed */
2937         if (!processed->inode)
2938                 goto update;
2939
2940         /*
2941          * Contiguous to processed extent, just uptodate the end.
2942          *
2943          * Several things to notice:
2944          *
2945          * - bio can be merged as long as on-disk bytenr is contiguous
2946          *   This means we can have page belonging to other inodes, thus need to
2947          *   check if the inode still matches.
2948          * - bvec can contain range beyond current page for multi-page bvec
2949          *   Thus we need to do processed->end + 1 >= start check
2950          */
2951         if (processed->inode == inode && processed->uptodate == uptodate &&
2952             processed->end + 1 >= start && end >= processed->end) {
2953                 processed->end = end;
2954                 return;
2955         }
2956
2957         tree = &processed->inode->io_tree;
2958         /*
2959          * Now we don't have range contiguous to the processed range, release
2960          * the processed range now.
2961          */
2962         if (processed->uptodate && tree->track_uptodate)
2963                 set_extent_uptodate(tree, processed->start, processed->end,
2964                                     &cached, GFP_ATOMIC);
2965         unlock_extent_cached_atomic(tree, processed->start, processed->end,
2966                                     &cached);
2967
2968 update:
2969         /* Update processed to current range */
2970         processed->inode = inode;
2971         processed->start = start;
2972         processed->end = end;
2973         processed->uptodate = uptodate;
2974 }
2975
2976 static void begin_page_read(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
2977 {
2978         ASSERT(PageLocked(page));
2979         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
2980                 return;
2981
2982         ASSERT(PagePrivate(page));
2983         btrfs_subpage_start_reader(fs_info, page, page_offset(page), PAGE_SIZE);
2984 }
2985
2986 /*
2987  * Find extent buffer for a givne bytenr.
2988  *
2989  * This is for end_bio_extent_readpage(), thus we can't do any unsafe locking
2990  * in endio context.
2991  */
2992 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_readpage(
2993                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
2994 {
2995         struct extent_buffer *eb;
2996
2997         /*
2998          * For regular sectorsize, we can use page->private to grab extent
2999          * buffer
3000          */
3001         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
3002                 ASSERT(PagePrivate(page) && page->private);
3003                 return (struct extent_buffer *)page->private;
3004         }
3005
3006         /* For subpage case, we need to lookup buffer radix tree */
3007         rcu_read_lock();
3008         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
3009                                bytenr >> fs_info->sectorsize_bits);
3010         rcu_read_unlock();
3011         ASSERT(eb);
3012         return eb;
3013 }
3014
3015 /*
3016  * after a readpage IO is done, we need to:
3017  * clear the uptodate bits on error
3018  * set the uptodate bits if things worked
3019  * set the page up to date if all extents in the tree are uptodate
3020  * clear the lock bit in the extent tree
3021  * unlock the page if there are no other extents locked for it
3022  *
3023  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
3024  * to have one and only one object corresponding to this IO.
3025  */
3026 static void end_bio_extent_readpage(struct bio *bio)
3027 {
3028         struct bio_vec *bvec;
3029         struct btrfs_io_bio *io_bio = btrfs_io_bio(bio);
3030         struct extent_io_tree *tree, *failure_tree;
3031         struct processed_extent processed = { 0 };
3032         /*
3033          * The offset to the beginning of a bio, since one bio can never be
3034          * larger than UINT_MAX, u32 here is enough.
3035          */
3036         u32 bio_offset = 0;
3037         int mirror;
3038         int ret;
3039         struct bvec_iter_all iter_all;
3040
3041         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
3042         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
3043                 bool uptodate = !bio->bi_status;
3044                 struct page *page = bvec->bv_page;
3045                 struct inode *inode = page->mapping->host;
3046                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3047                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
3048                 unsigned int error_bitmap = (unsigned int)-1;
3049                 u64 start;
3050                 u64 end;
3051                 u32 len;
3052
3053                 btrfs_debug(fs_info,
3054                         "end_bio_extent_readpage: bi_sector=%llu, err=%d, mirror=%u",
3055                         bio->bi_iter.bi_sector, bio->bi_status,
3056                         io_bio->mirror_num);
3057                 tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3058                 failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
3059
3060                 /*
3061                  * We always issue full-sector reads, but if some block in a
3062                  * page fails to read, blk_update_request() will advance
3063                  * bv_offset and adjust bv_len to compensate.  Print a warning
3064                  * for unaligned offsets, and an error if they don't add up to
3065                  * a full sector.
3066                  */
3067                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
3068                         btrfs_err(fs_info,
3069                 "partial page read in btrfs with offset %u and length %u",
3070                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
3071                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset + bvec->bv_len,
3072                                      sectorsize))
3073                         btrfs_info(fs_info,
3074                 "incomplete page read with offset %u and length %u",
3075                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
3076
3077                 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
3078                 end = start + bvec->bv_len - 1;
3079                 len = bvec->bv_len;
3080
3081                 mirror = io_bio->mirror_num;
3082                 if (likely(uptodate)) {
3083                         if (is_data_inode(inode)) {
3084                                 error_bitmap = btrfs_verify_data_csum(io_bio,
3085                                                 bio_offset, page, start, end);
3086                                 ret = error_bitmap;
3087                         } else {
3088                                 ret = btrfs_validate_metadata_buffer(io_bio,
3089                                         page, start, end, mirror);
3090                         }
3091                         if (ret)
3092                                 uptodate = false;
3093                         else
3094                                 clean_io_failure(BTRFS_I(inode)->root->fs_info,
3095                                                  failure_tree, tree, start,
3096                                                  page,
3097                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), 0);
3098                 }
3099
3100                 if (likely(uptodate))
3101                         goto readpage_ok;
3102
3103                 if (is_data_inode(inode)) {
3104                         /*
3105                          * btrfs_submit_read_repair() will handle all the good
3106                          * and bad sectors, we just continue to the next bvec.
3107                          */
3108                         submit_read_repair(inode, bio, bio_offset, page,
3109                                            start - page_offset(page), start,
3110                                            end, mirror, error_bitmap,
3111                                            btrfs_submit_data_bio);
3112
3113                         ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
3114                         bio_offset += len;
3115                         continue;
3116                 } else {
3117                         struct extent_buffer *eb;
3118
3119                         eb = find_extent_buffer_readpage(fs_info, page, start);
3120                         set_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
3121                         eb->read_mirror = mirror;
3122                         atomic_dec(&eb->io_pages);
3123                         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_READAHEAD,
3124                                                &eb->bflags))
3125                                 btree_readahead_hook(eb, -EIO);
3126                 }
3127 readpage_ok:
3128                 if (likely(uptodate)) {
3129                         loff_t i_size = i_size_read(inode);
3130                         pgoff_t end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
3131
3132                         /*
3133                          * Zero out the remaining part if this range straddles
3134                          * i_size.
3135                          *
3136                          * Here we should only zero the range inside the bvec,
3137                          * not touch anything else.
3138                          *
3139                          * NOTE: i_size is exclusive while end is inclusive.
3140                          */
3141                         if (page->index == end_index && i_size <= end) {
3142                                 u32 zero_start = max(offset_in_page(i_size),
3143                                                      offset_in_page(start));
3144
3145                                 zero_user_segment(page, zero_start,
3146                                                   offset_in_page(end) + 1);
3147                         }
3148                 }
3149                 ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
3150                 bio_offset += len;
3151
3152                 /* Update page status and unlock */
3153                 end_page_read(page, uptodate, start, len);
3154                 endio_readpage_release_extent(&processed, BTRFS_I(inode),
3155                                               start, end, uptodate);
3156         }
3157         /* Release the last extent */
3158         endio_readpage_release_extent(&processed, NULL, 0, 0, false);
3159         btrfs_io_bio_free_csum(io_bio);
3160         bio_put(bio);
3161 }
3162
3163 /*
3164  * Initialize the members up to but not including 'bio'. Use after allocating a
3165  * new bio by bio_alloc_bioset as it does not initialize the bytes outside of
3166  * 'bio' because use of __GFP_ZERO is not supported.
3167  */
3168 static inline void btrfs_io_bio_init(struct btrfs_io_bio *btrfs_bio)
3169 {
3170         memset(btrfs_bio, 0, offsetof(struct btrfs_io_bio, bio));
3171 }
3172
3173 /*
3174  * The following helpers allocate a bio. As it's backed by a bioset, it'll
3175  * never fail.  We're returning a bio right now but you can call btrfs_io_bio
3176  * for the appropriate container_of magic
3177  */
3178 struct bio *btrfs_bio_alloc(u64 first_byte)
3179 {
3180         struct bio *bio;
3181
3182         bio = bio_alloc_bioset(GFP_NOFS, BIO_MAX_VECS, &btrfs_bioset);
3183         bio->bi_iter.bi_sector = first_byte >> 9;
3184         btrfs_io_bio_init(btrfs_io_bio(bio));
3185         return bio;
3186 }
3187
3188 struct bio *btrfs_bio_clone(struct bio *bio)
3189 {
3190         struct btrfs_io_bio *btrfs_bio;
3191         struct bio *new;
3192
3193         /* Bio allocation backed by a bioset does not fail */
3194         new = bio_clone_fast(bio, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3195         btrfs_bio = btrfs_io_bio(new);
3196         btrfs_io_bio_init(btrfs_bio);
3197         btrfs_bio->iter = bio->bi_iter;
3198         return new;
3199 }
3200
3201 struct bio *btrfs_io_bio_alloc(unsigned int nr_iovecs)
3202 {
3203         struct bio *bio;
3204
3205         /* Bio allocation backed by a bioset does not fail */
3206         bio = bio_alloc_bioset(GFP_NOFS, nr_iovecs, &btrfs_bioset);
3207         btrfs_io_bio_init(btrfs_io_bio(bio));
3208         return bio;
3209 }
3210
3211 struct bio *btrfs_bio_clone_partial(struct bio *orig, int offset, int size)
3212 {
3213         struct bio *bio;
3214         struct btrfs_io_bio *btrfs_bio;
3215
3216         /* this will never fail when it's backed by a bioset */
3217         bio = bio_clone_fast(orig, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3218         ASSERT(bio);
3219
3220         btrfs_bio = btrfs_io_bio(bio);
3221         btrfs_io_bio_init(btrfs_bio);
3222
3223         bio_trim(bio, offset >> 9, size >> 9);
3224         btrfs_bio->iter = bio->bi_iter;
3225         return bio;
3226 }
3227
3228 /**
3229  * Attempt to add a page to bio
3230  *
3231  * @bio:        destination bio
3232  * @page:       page to add to the bio
3233  * @disk_bytenr:  offset of the new bio or to check whether we are adding
3234  *                a contiguous page to the previous one
3235  * @pg_offset:  starting offset in the page
3236  * @size:       portion of page that we want to write
3237  * @prev_bio_flags:  flags of previous bio to see if we can merge the current one
3238  * @bio_flags:  flags of the current bio to see if we can merge them
3239  * @return:     true if page was added, false otherwise
3240  *
3241  * Attempt to add a page to bio considering stripe alignment etc.
3242  *
3243  * Return true if successfully page added. Otherwise, return false.
3244  */
3245 static bool btrfs_bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page,
3246                                u64 disk_bytenr, unsigned int size,
3247                                unsigned int pg_offset,
3248                                unsigned long prev_bio_flags,
3249                                unsigned long bio_flags)
3250 {
3251         const sector_t sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
3252         bool contig;
3253         int ret;
3254
3255         if (prev_bio_flags != bio_flags)
3256                 return false;
3257
3258         if (prev_bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3259                 contig = bio->bi_iter.bi_sector == sector;
3260         else
3261                 contig = bio_end_sector(bio) == sector;
3262         if (!contig)
3263                 return false;
3264
3265         if (btrfs_bio_fits_in_stripe(page, size, bio, bio_flags))
3266                 return false;
3267
3268         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
3269                 struct page *first_page = bio_first_bvec_all(bio)->bv_page;
3270
3271                 if (!btrfs_bio_fits_in_ordered_extent(first_page, bio, size))
3272                         return false;
3273                 ret = bio_add_zone_append_page(bio, page, size, pg_offset);
3274         } else {
3275                 ret = bio_add_page(bio, page, size, pg_offset);
3276         }
3277
3278         return ret == size;
3279 }
3280
3281 /*
3282  * @opf:        bio REQ_OP_* and REQ_* flags as one value
3283  * @wbc:        optional writeback control for io accounting
3284  * @page:       page to add to the bio
3285  * @disk_bytenr: logical bytenr where the write will be
3286  * @size:       portion of page that we want to write to
3287  * @pg_offset:  offset of the new bio or to check whether we are adding
3288  *              a contiguous page to the previous one
3289  * @bio_ret:    must be valid pointer, newly allocated bio will be stored there
3290  * @end_io_func:     end_io callback for new bio
3291  * @mirror_num:      desired mirror to read/write
3292  * @prev_bio_flags:  flags of previous bio to see if we can merge the current one
3293  * @bio_flags:  flags of the current bio to see if we can merge them
3294  */
3295 static int submit_extent_page(unsigned int opf,
3296                               struct writeback_control *wbc,
3297                               struct page *page, u64 disk_bytenr,
3298                               size_t size, unsigned long pg_offset,
3299                               struct bio **bio_ret,
3300                               bio_end_io_t end_io_func,
3301                               int mirror_num,
3302                               unsigned long prev_bio_flags,
3303                               unsigned long bio_flags,
3304                               bool force_bio_submit)
3305 {
3306         int ret = 0;
3307         struct bio *bio;
3308         size_t io_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
3309         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
3310         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
3311         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3312
3313         ASSERT(bio_ret);
3314
3315         if (*bio_ret) {
3316                 bio = *bio_ret;
3317                 if (force_bio_submit ||
3318                     !btrfs_bio_add_page(bio, page, disk_bytenr, io_size,
3319                                         pg_offset, prev_bio_flags, bio_flags)) {
3320                         ret = submit_one_bio(bio, mirror_num, prev_bio_flags);
3321                         if (ret < 0) {
3322                                 *bio_ret = NULL;
3323                                 return ret;
3324                         }
3325                         bio = NULL;
3326                 } else {
3327                         if (wbc)
3328                                 wbc_account_cgroup_owner(wbc, page, io_size);
3329                         return 0;
3330                 }
3331         }
3332
3333         bio = btrfs_bio_alloc(disk_bytenr);
3334         bio_add_page(bio, page, io_size, pg_offset);
3335         bio->bi_end_io = end_io_func;
3336         bio->bi_private = tree;
3337         bio->bi_write_hint = page->mapping->host->i_write_hint;
3338         bio->bi_opf = opf;
3339         if (wbc) {
3340                 struct block_device *bdev;
3341
3342                 bdev = fs_info->fs_devices->latest_bdev;
3343                 bio_set_dev(bio, bdev);
3344                 wbc_init_bio(wbc, bio);
3345                 wbc_account_cgroup_owner(wbc, page, io_size);
3346         }
3347         if (btrfs_is_zoned(fs_info) && bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
3348                 struct extent_map *em;
3349                 struct map_lookup *map;
3350
3351                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, disk_bytenr, io_size);
3352                 if (IS_ERR(em))
3353                         return PTR_ERR(em);
3354
3355                 map = em->map_lookup;
3356                 /* We only support single profile for now */
3357                 ASSERT(map->num_stripes == 1);
3358                 btrfs_io_bio(bio)->device = map->stripes[0].dev;
3359
3360                 free_extent_map(em);
3361         }
3362
3363         *bio_ret = bio;
3364
3365         return ret;
3366 }
3367
3368 static int attach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb,
3369                                      struct page *page,
3370                                      struct btrfs_subpage *prealloc)
3371 {
3372         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3373         int ret = 0;
3374
3375         /*
3376          * If the page is mapped to btree inode, we should hold the private
3377          * lock to prevent race.
3378          * For cloned or dummy extent buffers, their pages are not mapped and
3379          * will not race with any other ebs.
3380          */
3381         if (page->mapping)
3382                 lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
3383
3384         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
3385                 if (!PagePrivate(page))
3386                         attach_page_private(page, eb);
3387                 else
3388                         WARN_ON(page->private != (unsigned long)eb);
3389                 return 0;
3390         }
3391
3392         /* Already mapped, just free prealloc */
3393         if (PagePrivate(page)) {
3394                 btrfs_free_subpage(prealloc);
3395                 return 0;
3396         }
3397
3398         if (prealloc)
3399                 /* Has preallocated memory for subpage */
3400                 attach_page_private(page, prealloc);
3401         else
3402                 /* Do new allocation to attach subpage */
3403                 ret = btrfs_attach_subpage(fs_info, page,
3404                                            BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
3405         return ret;
3406 }
3407
3408 int set_page_extent_mapped(struct page *page)
3409 {
3410         struct btrfs_fs_info *fs_info;
3411
3412         ASSERT(page->mapping);
3413
3414         if (PagePrivate(page))
3415                 return 0;
3416
3417         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
3418
3419         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
3420                 return btrfs_attach_subpage(fs_info, page, BTRFS_SUBPAGE_DATA);
3421
3422         attach_page_private(page, (void *)EXTENT_PAGE_PRIVATE);
3423         return 0;
3424 }
3425
3426 void clear_page_extent_mapped(struct page *page)
3427 {
3428         struct btrfs_fs_info *fs_info;
3429
3430         ASSERT(page->mapping);
3431
3432         if (!PagePrivate(page))
3433                 return;
3434
3435         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
3436         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
3437                 return btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
3438
3439         detach_page_private(page);
3440 }
3441
3442 static struct extent_map *
3443 __get_extent_map(struct inode *inode, struct page *page, size_t pg_offset,
3444                  u64 start, u64 len, struct extent_map **em_cached)
3445 {
3446         struct extent_map *em;
3447
3448         if (em_cached && *em_cached) {
3449                 em = *em_cached;
3450                 if (extent_map_in_tree(em) && start >= em->start &&
3451                     start < extent_map_end(em)) {
3452                         refcount_inc(&em->refs);
3453                         return em;
3454                 }
3455
3456                 free_extent_map(em);
3457                 *em_cached = NULL;
3458         }
3459
3460         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), page, pg_offset, start, len);
3461         if (em_cached && !IS_ERR_OR_NULL(em)) {
3462                 BUG_ON(*em_cached);
3463                 refcount_inc(&em->refs);
3464                 *em_cached = em;
3465         }
3466         return em;
3467 }
3468 /*
3469  * basic readpage implementation.  Locked extent state structs are inserted
3470  * into the tree that are removed when the IO is done (by the end_io
3471  * handlers)
3472  * XXX JDM: This needs looking at to ensure proper page locking
3473  * return 0 on success, otherwise return error
3474  */
3475 int btrfs_do_readpage(struct page *page, struct extent_map **em_cached,
3476                       struct bio **bio, unsigned long *bio_flags,
3477                       unsigned int read_flags, u64 *prev_em_start)
3478 {
3479         struct inode *inode = page->mapping->host;
3480         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3481         u64 start = page_offset(page);
3482         const u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
3483         u64 cur = start;
3484         u64 extent_offset;
3485         u64 last_byte = i_size_read(inode);
3486         u64 block_start;
3487         u64 cur_end;
3488         struct extent_map *em;
3489         int ret = 0;
3490         int nr = 0;
3491         size_t pg_offset = 0;
3492         size_t iosize;
3493         size_t blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
3494         unsigned long this_bio_flag = 0;
3495         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3496
3497         ret = set_page_extent_mapped(page);
3498         if (ret < 0) {
3499                 unlock_extent(tree, start, end);
3500                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, PAGE_SIZE);
3501                 unlock_page(page);
3502                 goto out;
3503         }
3504
3505         if (!PageUptodate(page)) {
3506                 if (cleancache_get_page(page) == 0) {
3507                         BUG_ON(blocksize != PAGE_SIZE);
3508                         unlock_extent(tree, start, end);
3509                         unlock_page(page);
3510                         goto out;
3511                 }
3512         }
3513
3514         if (page->index == last_byte >> PAGE_SHIFT) {
3515                 size_t zero_offset = offset_in_page(last_byte);
3516
3517                 if (zero_offset) {
3518                         iosize = PAGE_SIZE - zero_offset;
3519                         memzero_page(page, zero_offset, iosize);
3520                         flush_dcache_page(page);
3521                 }
3522         }
3523         begin_page_read(fs_info, page);
3524         while (cur <= end) {
3525                 bool force_bio_submit = false;
3526                 u64 disk_bytenr;
3527
3528                 if (cur >= last_byte) {
3529                         struct extent_state *cached = NULL;
3530
3531                         iosize = PAGE_SIZE - pg_offset;
3532                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
3533                         flush_dcache_page(page);
3534                         set_extent_uptodate(tree, cur, cur + iosize - 1,
3535                                             &cached, GFP_NOFS);
3536                         unlock_extent_cached(tree, cur,
3537                                              cur + iosize - 1, &cached);
3538                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3539                         break;
3540                 }
3541                 em = __get_extent_map(inode, page, pg_offset, cur,
3542                                       end - cur + 1, em_cached);
3543                 if (IS_ERR_OR_NULL(em)) {
3544                         unlock_extent(tree, cur, end);
3545                         end_page_read(page, false, cur, end + 1 - cur);
3546                         break;
3547                 }
3548                 extent_offset = cur - em->start;
3549                 BUG_ON(extent_map_end(em) <= cur);
3550                 BUG_ON(end < cur);
3551
3552                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
3553                         this_bio_flag |= EXTENT_BIO_COMPRESSED;
3554                         extent_set_compress_type(&this_bio_flag,
3555                                                  em->compress_type);
3556                 }
3557
3558                 iosize = min(extent_map_end(em) - cur, end - cur + 1);
3559                 cur_end = min(extent_map_end(em) - 1, end);
3560                 iosize = ALIGN(iosize, blocksize);
3561                 if (this_bio_flag & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3562                         disk_bytenr = em->block_start;
3563                 else
3564                         disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
3565                 block_start = em->block_start;
3566                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
3567                         block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
3568
3569                 /*
3570                  * If we have a file range that points to a compressed extent
3571                  * and it's followed by a consecutive file range that points
3572                  * to the same compressed extent (possibly with a different
3573                  * offset and/or length, so it either points to the whole extent
3574                  * or only part of it), we must make sure we do not submit a
3575                  * single bio to populate the pages for the 2 ranges because
3576                  * this makes the compressed extent read zero out the pages
3577                  * belonging to the 2nd range. Imagine the following scenario:
3578                  *
3579                  *  File layout
3580                  *  [0 - 8K]                     [8K - 24K]
3581                  *    |                               |
3582                  *    |                               |
3583                  * points to extent X,         points to extent X,
3584                  * offset 4K, length of 8K     offset 0, length 16K
3585                  *
3586                  * [extent X, compressed length = 4K uncompressed length = 16K]
3587                  *
3588                  * If the bio to read the compressed extent covers both ranges,
3589                  * it will decompress extent X into the pages belonging to the
3590                  * first range and then it will stop, zeroing out the remaining
3591                  * pages that belong to the other range that points to extent X.
3592                  * So here we make sure we submit 2 bios, one for the first
3593                  * range and another one for the third range. Both will target
3594                  * the same physical extent from disk, but we can't currently
3595                  * make the compressed bio endio callback populate the pages
3596                  * for both ranges because each compressed bio is tightly
3597                  * coupled with a single extent map, and each range can have
3598                  * an extent map with a different offset value relative to the
3599                  * uncompressed data of our extent and different lengths. This
3600                  * is a corner case so we prioritize correctness over
3601                  * non-optimal behavior (submitting 2 bios for the same extent).
3602                  */
3603                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) &&
3604                     prev_em_start && *prev_em_start != (u64)-1 &&
3605                     *prev_em_start != em->start)
3606                         force_bio_submit = true;
3607
3608                 if (prev_em_start)
3609                         *prev_em_start = em->start;
3610
3611                 free_extent_map(em);
3612                 em = NULL;
3613
3614                 /* we've found a hole, just zero and go on */
3615                 if (block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
3616                         struct extent_state *cached = NULL;
3617
3618                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
3619                         flush_dcache_page(page);
3620
3621                         set_extent_uptodate(tree, cur, cur + iosize - 1,
3622                                             &cached, GFP_NOFS);
3623                         unlock_extent_cached(tree, cur,
3624                                              cur + iosize - 1, &cached);
3625                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3626                         cur = cur + iosize;
3627                         pg_offset += iosize;
3628                         continue;
3629                 }
3630                 /* the get_extent function already copied into the page */
3631                 if (test_range_bit(tree, cur, cur_end,
3632                                    EXTENT_UPTODATE, 1, NULL)) {
3633                         check_page_uptodate(tree, page);
3634                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3635                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3636                         cur = cur + iosize;
3637                         pg_offset += iosize;
3638                         continue;
3639                 }
3640                 /* we have an inline extent but it didn't get marked up
3641                  * to date.  Error out
3642                  */
3643                 if (block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
3644                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3645                         end_page_read(page, false, cur, iosize);
3646                         cur = cur + iosize;
3647                         pg_offset += iosize;
3648                         continue;
3649                 }
3650
3651                 ret = submit_extent_page(REQ_OP_READ | read_flags, NULL,
3652                                          page, disk_bytenr, iosize,
3653                                          pg_offset, bio,
3654                                          end_bio_extent_readpage, 0,
3655                                          *bio_flags,
3656                                          this_bio_flag,
3657                                          force_bio_submit);
3658                 if (!ret) {
3659                         nr++;
3660                         *bio_flags = this_bio_flag;
3661                 } else {
3662                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3663                         end_page_read(page, false, cur, iosize);
3664                         goto out;
3665                 }
3666                 cur = cur + iosize;
3667                 pg_offset += iosize;
3668         }
3669 out:
3670         return ret;
3671 }
3672
3673 static inline void contiguous_readpages(struct page *pages[], int nr_pages,
3674                                              u64 start, u64 end,
3675                                              struct extent_map **em_cached,
3676                                              struct bio **bio,
3677                                              unsigned long *bio_flags,
3678                                              u64 *prev_em_start)
3679 {
3680         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(pages[0]->mapping->host);
3681         int index;
3682
3683         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
3684
3685         for (index = 0; index < nr_pages; index++) {
3686                 btrfs_do_readpage(pages[index], em_cached, bio, bio_flags,
3687                                   REQ_RAHEAD, prev_em_start);
3688                 put_page(pages[index]);
3689         }
3690 }
3691
3692 static void update_nr_written(struct writeback_control *wbc,
3693                               unsigned long nr_written)
3694 {
3695         wbc->nr_to_write -= nr_written;
3696 }
3697
3698 /*
3699  * helper for __extent_writepage, doing all of the delayed allocation setup.
3700  *
3701  * This returns 1 if btrfs_run_delalloc_range function did all the work required
3702  * to write the page (copy into inline extent).  In this case the IO has
3703  * been started and the page is already unlocked.
3704  *
3705  * This returns 0 if all went well (page still locked)
3706  * This returns < 0 if there were errors (page still locked)
3707  */
3708 static noinline_for_stack int writepage_delalloc(struct btrfs_inode *inode,
3709                 struct page *page, struct writeback_control *wbc,
3710                 u64 delalloc_start, unsigned long *nr_written)
3711 {
3712         u64 page_end = delalloc_start + PAGE_SIZE - 1;
3713         bool found;
3714         u64 delalloc_to_write = 0;
3715         u64 delalloc_end = 0;
3716         int ret;
3717         int page_started = 0;
3718
3719
3720         while (delalloc_end < page_end) {
3721                 found = find_lock_delalloc_range(&inode->vfs_inode, page,
3722                                                &delalloc_start,
3723                                                &delalloc_end);
3724                 if (!found) {
3725                         delalloc_start = delalloc_end + 1;
3726                         continue;
3727                 }
3728                 ret = btrfs_run_delalloc_range(inode, page, delalloc_start,
3729                                 delalloc_end, &page_started, nr_written, wbc);
3730                 if (ret) {
3731                         SetPageError(page);
3732                         /*
3733                          * btrfs_run_delalloc_range should return < 0 for error
3734                          * but just in case, we use > 0 here meaning the IO is
3735                          * started, so we don't want to return > 0 unless
3736                          * things are going well.
3737                          */
3738                         return ret < 0 ? ret : -EIO;
3739                 }
3740                 /*
3741                  * delalloc_end is already one less than the total length, so
3742                  * we don't subtract one from PAGE_SIZE
3743                  */
3744                 delalloc_to_write += (delalloc_end - delalloc_start +
3745                                       PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
3746                 delalloc_start = delalloc_end + 1;
3747         }
3748         if (wbc->nr_to_write < delalloc_to_write) {
3749                 int thresh = 8192;
3750
3751                 if (delalloc_to_write < thresh * 2)
3752                         thresh = delalloc_to_write;
3753                 wbc->nr_to_write = min_t(u64, delalloc_to_write,
3754                                          thresh);
3755         }
3756
3757         /* did the fill delalloc function already unlock and start
3758          * the IO?
3759          */
3760         if (page_started) {
3761                 /*
3762                  * we've unlocked the page, so we can't update
3763                  * the mapping's writeback index, just update
3764                  * nr_to_write.
3765                  */
3766                 wbc->nr_to_write -= *nr_written;
3767                 return 1;
3768         }
3769
3770         return 0;
3771 }
3772
3773 /*
3774  * helper for __extent_writepage.  This calls the writepage start hooks,
3775  * and does the loop to map the page into extents and bios.
3776  *
3777  * We return 1 if the IO is started and the page is unlocked,
3778  * 0 if all went well (page still locked)
3779  * < 0 if there were errors (page still locked)
3780  */
3781 static noinline_for_stack int __extent_writepage_io(struct btrfs_inode *inode,
3782                                  struct page *page,
3783                                  struct writeback_control *wbc,
3784                                  struct extent_page_data *epd,
3785                                  loff_t i_size,
3786                                  unsigned long nr_written,
3787                                  int *nr_ret)
3788 {
3789         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3790         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
3791         u64 start = page_offset(page);
3792         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
3793         u64 cur = start;
3794         u64 extent_offset;
3795         u64 block_start;
3796         struct extent_map *em;
3797         int ret = 0;
3798         int nr = 0;
3799         u32 opf = REQ_OP_WRITE;
3800         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
3801         bool compressed;
3802
3803         ret = btrfs_writepage_cow_fixup(page, start, end);
3804         if (ret) {
3805                 /* Fixup worker will requeue */
3806                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
3807                 update_nr_written(wbc, nr_written);
3808                 unlock_page(page);
3809                 return 1;
3810         }
3811
3812         /*
3813          * we don't want to touch the inode after unlocking the page,
3814          * so we update the mapping writeback index now
3815          */
3816         update_nr_written(wbc, nr_written + 1);
3817
3818         while (cur <= end) {
3819                 u64 disk_bytenr;
3820                 u64 em_end;
3821                 u32 iosize;
3822
3823                 if (cur >= i_size) {
3824                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(page, cur, end, 1);
3825                         break;
3826                 }
3827                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur, end - cur + 1);
3828                 if (IS_ERR_OR_NULL(em)) {
3829                         SetPageError(page);
3830                         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(em);
3831                         break;
3832                 }
3833
3834                 extent_offset = cur - em->start;
3835                 em_end = extent_map_end(em);
3836                 ASSERT(cur <= em_end);
3837                 ASSERT(cur < end);
3838                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->start, fs_info->sectorsize));
3839                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->len, fs_info->sectorsize));
3840                 block_start = em->block_start;
3841                 compressed = test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
3842                 disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
3843
3844                 /* Note that em_end from extent_map_end() is exclusive */
3845                 iosize = min(em_end, end + 1) - cur;
3846
3847                 if (btrfs_use_zone_append(inode, em->block_start))
3848                         opf = REQ_OP_ZONE_APPEND;
3849
3850                 free_extent_map(em);
3851                 em = NULL;
3852
3853                 /*
3854                  * compressed and inline extents are written through other
3855                  * paths in the FS
3856                  */
3857                 if (compressed || block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
3858                     block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
3859                         if (compressed)
3860                                 nr++;
3861                         else
3862                                 btrfs_writepage_endio_finish_ordered(page, cur,
3863                                                         cur + iosize - 1, 1);
3864                         cur += iosize;
3865                         continue;
3866                 }
3867
3868                 btrfs_set_range_writeback(tree, cur, cur + iosize - 1);
3869                 if (!PageWriteback(page)) {
3870                         btrfs_err(inode->root->fs_info,
3871                                    "page %lu not writeback, cur %llu end %llu",
3872                                page->index, cur, end);
3873                 }
3874
3875                 ret = submit_extent_page(opf | write_flags, wbc, page,
3876                                          disk_bytenr, iosize,
3877                                          cur - page_offset(page), &epd->bio,
3878                                          end_bio_extent_writepage,
3879                                          0, 0, 0, false);
3880                 if (ret) {
3881                         SetPageError(page);
3882                         if (PageWriteback(page))
3883                                 end_page_writeback(page);
3884                 }
3885
3886                 cur += iosize;
3887                 nr++;
3888         }
3889         *nr_ret = nr;
3890         return ret;
3891 }
3892
3893 /*
3894  * the writepage semantics are similar to regular writepage.  extent
3895  * records are inserted to lock ranges in the tree, and as dirty areas
3896  * are found, they are marked writeback.  Then the lock bits are removed
3897  * and the end_io handler clears the writeback ranges
3898  *
3899  * Return 0 if everything goes well.
3900  * Return <0 for error.
3901  */
3902 static int __extent_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
3903                               struct extent_page_data *epd)
3904 {
3905         struct inode *inode = page->mapping->host;
3906         u64 start = page_offset(page);
3907         u64 page_end = start + PAGE_SIZE - 1;
3908         int ret;
3909         int nr = 0;
3910         size_t pg_offset;
3911         loff_t i_size = i_size_read(inode);
3912         unsigned long end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
3913         unsigned long nr_written = 0;
3914
3915         trace___extent_writepage(page, inode, wbc);
3916
3917         WARN_ON(!PageLocked(page));
3918
3919         ClearPageError(page);
3920
3921         pg_offset = offset_in_page(i_size);
3922         if (page->index > end_index ||
3923            (page->index == end_index && !pg_offset)) {
3924                 page->mapping->a_ops->invalidatepage(page, 0, PAGE_SIZE);
3925                 unlock_page(page);
3926                 return 0;
3927         }
3928
3929         if (page->index == end_index) {
3930                 memzero_page(page, pg_offset, PAGE_SIZE - pg_offset);
3931                 flush_dcache_page(page);
3932         }
3933
3934         ret = set_page_extent_mapped(page);
3935         if (ret < 0) {
3936                 SetPageError(page);
3937                 goto done;
3938         }
3939
3940         if (!epd->extent_locked) {
3941                 ret = writepage_delalloc(BTRFS_I(inode), page, wbc, start,
3942                                          &nr_written);
3943                 if (ret == 1)
3944                         return 0;
3945                 if (ret)
3946                         goto done;
3947         }
3948
3949         ret = __extent_writepage_io(BTRFS_I(inode), page, wbc, epd, i_size,
3950                                     nr_written, &nr);
3951         if (ret == 1)
3952                 return 0;
3953
3954 done:
3955         if (nr == 0) {
3956                 /* make sure the mapping tag for page dirty gets cleared */
3957                 set_page_writeback(page);
3958                 end_page_writeback(page);
3959         }
3960         if (PageError(page)) {
3961                 ret = ret < 0 ? ret : -EIO;
3962                 end_extent_writepage(page, ret, start, page_end);
3963         }
3964         unlock_page(page);
3965         ASSERT(ret <= 0);
3966         return ret;
3967 }
3968
3969 void wait_on_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
3970 {
3971         wait_on_bit_io(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK,
3972                        TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3973 }
3974
3975 static void end_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
3976 {
3977         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
3978         smp_mb__after_atomic();
3979         wake_up_bit(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK);
3980 }
3981
3982 /*
3983  * Lock extent buffer status and pages for writeback.
3984  *
3985  * May try to flush write bio if we can't get the lock.
3986  *
3987  * Return  0 if the extent buffer doesn't need to be submitted.
3988  *           (E.g. the extent buffer is not dirty)
3989  * Return >0 is the extent buffer is submitted to bio.
3990  * Return <0 if something went wrong, no page is locked.
3991  */
3992 static noinline_for_stack int lock_extent_buffer_for_io(struct extent_buffer *eb,
3993                           struct extent_page_data *epd)
3994 {
3995         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3996         int i, num_pages, failed_page_nr;
3997         int flush = 0;
3998         int ret = 0;
3999
4000         if (!btrfs_try_tree_write_lock(eb)) {
4001                 ret = flush_write_bio(epd);
4002                 if (ret < 0)
4003                         return ret;
4004                 flush = 1;
4005                 btrfs_tree_lock(eb);
4006         }
4007
4008         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags)) {
4009                 btrfs_tree_unlock(eb);
4010                 if (!epd->sync_io)
4011                         return 0;
4012                 if (!flush) {
4013                         ret = flush_write_bio(epd);
4014                         if (ret < 0)
4015                                 return ret;
4016                         flush = 1;
4017                 }
4018                 while (1) {
4019                         wait_on_extent_buffer_writeback(eb);
4020                         btrfs_tree_lock(eb);
4021                         if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags))
4022                                 break;
4023                         btrfs_tree_unlock(eb);
4024                 }
4025         }
4026
4027         /*
4028          * We need to do this to prevent races in people who check if the eb is
4029          * under IO since we can end up having no IO bits set for a short period
4030          * of time.
4031          */
4032         spin_lock(&eb->refs_lock);
4033         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags)) {
4034                 set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
4035                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
4036                 btrfs_set_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
4037                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
4038                                          -eb->len,
4039                                          fs_info->dirty_metadata_batch);
4040                 ret = 1;
4041         } else {
4042                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
4043         }
4044
4045         btrfs_tree_unlock(eb);
4046
4047         /*
4048          * Either we don't need to submit any tree block, or we're submitting
4049          * subpage eb.
4050          * Subpage metadata doesn't use page locking at all, so we can skip
4051          * the page locking.
4052          */
4053         if (!ret || fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
4054                 return ret;
4055
4056         num_pages = num_extent_pages(eb);
4057         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
4058                 struct page *p = eb->pages[i];
4059
4060                 if (!trylock_page(p)) {
4061                         if (!flush) {
4062                                 int err;
4063
4064                                 err = flush_write_bio(epd);
4065                                 if (err < 0) {
4066                                         ret = err;
4067                                         failed_page_nr = i;
4068                                         goto err_unlock;
4069                                 }
4070                                 flush = 1;
4071                         }
4072                         lock_page(p);
4073                 }
4074         }
4075
4076         return ret;
4077 err_unlock:
4078         /* Unlock already locked pages */
4079         for (i = 0; i < failed_page_nr; i++)
4080                 unlock_page(eb->pages[i]);
4081         /*
4082          * Clear EXTENT_BUFFER_WRITEBACK and wake up anyone waiting on it.
4083          * Also set back EXTENT_BUFFER_DIRTY so future attempts to this eb can
4084          * be made and undo everything done before.
4085          */
4086         btrfs_tree_lock(eb);
4087         spin_lock(&eb->refs_lock);
4088         set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
4089         end_extent_buffer_writeback(eb);
4090         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4091         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes, eb->len,
4092                                  fs_info->dirty_metadata_batch);
4093         btrfs_clear_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
4094         btrfs_tree_unlock(eb);
4095         return ret;
4096 }
4097
4098 static void set_btree_ioerr(struct page *page, struct extent_buffer *eb)
4099 {
4100         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4101
4102         btrfs_page_set_error(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4103         if (test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags))
4104                 return;
4105
4106         /*
4107          * If we error out, we should add back the dirty_metadata_bytes
4108          * to make it consistent.
4109          */
4110         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
4111                                  eb->len, fs_info->dirty_metadata_batch);
4112
4113         /*
4114          * If writeback for a btree extent that doesn't belong to a log tree
4115          * failed, increment the counter transaction->eb_write_errors.
4116          * We do this because while the transaction is running and before it's
4117          * committing (when we call filemap_fdata[write|wait]_range against
4118          * the btree inode), we might have
4119          * btree_inode->i_mapping->a_ops->writepages() called by the VM - if it
4120          * returns an error or an error happens during writeback, when we're
4121          * committing the transaction we wouldn't know about it, since the pages
4122          * can be no longer dirty nor marked anymore for writeback (if a
4123          * subsequent modification to the extent buffer didn't happen before the
4124          * transaction commit), which makes filemap_fdata[write|wait]_range not
4125          * able to find the pages tagged with SetPageError at transaction
4126          * commit time. So if this happens we must abort the transaction,
4127          * otherwise we commit a super block with btree roots that point to
4128          * btree nodes/leafs whose content on disk is invalid - either garbage
4129          * or the content of some node/leaf from a past generation that got
4130          * cowed or deleted and is no longer valid.
4131          *
4132          * Note: setting AS_EIO/AS_ENOSPC in the btree inode's i_mapping would
4133          * not be enough - we need to distinguish between log tree extents vs
4134          * non-log tree extents, and the next filemap_fdatawait_range() call
4135          * will catch and clear such errors in the mapping - and that call might
4136          * be from a log sync and not from a transaction commit. Also, checking
4137          * for the eb flag EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR at transaction commit time is
4138          * not done and would not be reliable - the eb might have been released
4139          * from memory and reading it back again means that flag would not be
4140          * set (since it's a runtime flag, not persisted on disk).
4141          *
4142          * Using the flags below in the btree inode also makes us achieve the
4143          * goal of AS_EIO/AS_ENOSPC when writepages() returns success, started
4144          * writeback for all dirty pages and before filemap_fdatawait_range()
4145          * is called, the writeback for all dirty pages had already finished
4146          * with errors - because we were not using AS_EIO/AS_ENOSPC,
4147          * filemap_fdatawait_range() would return success, as it could not know
4148          * that writeback errors happened (the pages were no longer tagged for
4149          * writeback).
4150          */
4151         switch (eb->log_index) {
4152         case -1:
4153                 set_bit(BTRFS_FS_BTREE_ERR, &fs_info->flags);
4154                 break;
4155         case 0:
4156                 set_bit(BTRFS_FS_LOG1_ERR, &fs_info->flags);
4157                 break;
4158         case 1:
4159                 set_bit(BTRFS_FS_LOG2_ERR, &fs_info->flags);
4160                 break;
4161         default:
4162                 BUG(); /* unexpected, logic error */
4163         }
4164 }
4165
4166 /*
4167  * The endio specific version which won't touch any unsafe spinlock in endio
4168  * context.
4169  */
4170 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_nolock(
4171                 struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
4172 {
4173         struct extent_buffer *eb;
4174
4175         rcu_read_lock();
4176         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
4177                                start >> fs_info->sectorsize_bits);
4178         if (eb && atomic_inc_not_zero(&eb->refs)) {
4179                 rcu_read_unlock();
4180                 return eb;
4181         }
4182         rcu_read_unlock();
4183         return NULL;
4184 }
4185
4186 /*
4187  * The endio function for subpage extent buffer write.
4188  *
4189  * Unlike end_bio_extent_buffer_writepage(), we only call end_page_writeback()
4190  * after all extent buffers in the page has finished their writeback.
4191  */
4192 static void end_bio_subpage_eb_writepage(struct btrfs_fs_info *fs_info,
4193                                          struct bio *bio)
4194 {
4195         struct bio_vec *bvec;
4196         struct bvec_iter_all iter_all;
4197
4198         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
4199         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
4200                 struct page *page = bvec->bv_page;
4201                 u64 bvec_start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
4202                 u64 bvec_end = bvec_start + bvec->bv_len - 1;
4203                 u64 cur_bytenr = bvec_start;
4204
4205                 ASSERT(IS_ALIGNED(bvec->bv_len, fs_info->nodesize));
4206
4207                 /* Iterate through all extent buffers in the range */
4208                 while (cur_bytenr <= bvec_end) {
4209                         struct extent_buffer *eb;
4210                         int done;
4211
4212                         /*
4213                          * Here we can't use find_extent_buffer(), as it may
4214                          * try to lock eb->refs_lock, which is not safe in endio
4215                          * context.
4216                          */
4217                         eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, cur_bytenr);
4218                         ASSERT(eb);
4219
4220                         cur_bytenr = eb->start + eb->len;
4221
4222                         ASSERT(test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags));
4223                         done = atomic_dec_and_test(&eb->io_pages);
4224                         ASSERT(done);
4225
4226                         if (bio->bi_status ||
4227                             test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)) {
4228                                 ClearPageUptodate(page);
4229                                 set_btree_ioerr(page, eb);
4230                         }
4231
4232                         btrfs_subpage_clear_writeback(fs_info, page, eb->start,
4233                                                       eb->len);
4234                         end_extent_buffer_writeback(eb);
4235                         /*
4236                          * free_extent_buffer() will grab spinlock which is not
4237                          * safe in endio context. Thus here we manually dec
4238                          * the ref.
4239                          */
4240                         atomic_dec(&eb->refs);
4241                 }
4242         }
4243         bio_put(bio);
4244 }
4245
4246 static void end_bio_extent_buffer_writepage(struct bio *bio)
4247 {
4248         struct btrfs_fs_info *fs_info;
4249         struct bio_vec *bvec;
4250         struct extent_buffer *eb;
4251         int done;
4252         struct bvec_iter_all iter_all;
4253
4254         fs_info = btrfs_sb(bio_first_page_all(bio)->mapping->host->i_sb);
4255         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
4256                 return end_bio_subpage_eb_writepage(fs_info, bio);
4257
4258         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
4259         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
4260                 struct page *page = bvec->bv_page;
4261
4262                 eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4263                 BUG_ON(!eb);
4264                 done = atomic_dec_and_test(&eb->io_pages);
4265
4266                 if (bio->bi_status ||
4267                     test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)) {
4268                         ClearPageUptodate(page);
4269                         set_btree_ioerr(page, eb);
4270                 }
4271
4272                 end_page_writeback(page);
4273
4274                 if (!done)
4275                         continue;
4276
4277                 end_extent_buffer_writeback(eb);
4278         }
4279
4280         bio_put(bio);
4281 }
4282
4283 /*
4284  * Unlike the work in write_one_eb(), we rely completely on extent locking.
4285  * Page locking is only utilized at minimum to keep the VMM code happy.
4286  *
4287  * Caller should still call write_one_eb() other than this function directly.
4288  * As write_one_eb() has extra preparation before submitting the extent buffer.
4289  */
4290 static int write_one_subpage_eb(struct extent_buffer *eb,
4291                                 struct writeback_control *wbc,
4292                                 struct extent_page_data *epd)
4293 {
4294         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4295         struct page *page = eb->pages[0];
4296         unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc) | REQ_META;
4297         bool no_dirty_ebs = false;
4298         int ret;
4299
4300         /* clear_page_dirty_for_io() in subpage helper needs page locked */
4301         lock_page(page);
4302         btrfs_subpage_set_writeback(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4303
4304         /* Check if this is the last dirty bit to update nr_written */
4305         no_dirty_ebs = btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, page,
4306                                                           eb->start, eb->len);
4307         if (no_dirty_ebs)
4308                 clear_page_dirty_for_io(page);
4309
4310         ret = submit_extent_page(REQ_OP_WRITE | write_flags, wbc, page,
4311                         eb->start, eb->len, eb->start - page_offset(page),
4312                         &epd->bio, end_bio_extent_buffer_writepage, 0, 0, 0,
4313                         false);
4314         if (ret) {
4315                 btrfs_subpage_clear_writeback(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4316                 set_btree_ioerr(page, eb);
4317                 unlock_page(page);
4318
4319                 if (atomic_dec_and_test(&eb->io_pages))
4320                         end_extent_buffer_writeback(eb);
4321                 return -EIO;
4322         }
4323         unlock_page(page);
4324         /*
4325          * Submission finished without problem, if no range of the page is
4326          * dirty anymore, we have submitted a page.  Update nr_written in wbc.
4327          */
4328         if (no_dirty_ebs)
4329                 update_nr_written(wbc, 1);
4330         return ret;
4331 }
4332
4333 static noinline_for_stack int write_one_eb(struct extent_buffer *eb,
4334                         struct writeback_control *wbc,
4335                         struct extent_page_data *epd)
4336 {
4337         u64 disk_bytenr = eb->start;
4338         u32 nritems;
4339         int i, num_pages;
4340         unsigned long start, end;
4341         unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc) | REQ_META;
4342         int ret = 0;
4343
4344         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags);
4345         num_pages = num_extent_pages(eb);
4346         atomic_set(&eb->io_pages, num_pages);
4347
4348         /* set btree blocks beyond nritems with 0 to avoid stale content. */
4349         nritems = btrfs_header_nritems(eb);
4350         if (btrfs_header_level(eb) > 0) {
4351                 end = btrfs_node_key_ptr_offset(nritems);
4352
4353                 memzero_extent_buffer(eb, end, eb->len - end);
4354         } else {
4355                 /*
4356                  * leaf:
4357                  * header 0 1 2 .. N ... data_N .. data_2 data_1 data_0
4358                  */
4359                 start = btrfs_item_nr_offset(nritems);
4360                 end = BTRFS_LEAF_DATA_OFFSET + leaf_data_end(eb);
4361                 memzero_extent_buffer(eb, start, end - start);
4362         }
4363
4364         if (eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
4365                 return write_one_subpage_eb(eb, wbc, epd);
4366
4367         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
4368                 struct page *p = eb->pages[i];
4369
4370                 clear_page_dirty_for_io(p);
4371                 set_page_writeback(p);
4372                 ret = submit_extent_page(REQ_OP_WRITE | write_flags, wbc,
4373                                          p, disk_bytenr, PAGE_SIZE, 0,
4374                                          &epd->bio,
4375                                          end_bio_extent_buffer_writepage,
4376                                          0, 0, 0, false);
4377                 if (ret) {
4378                         set_btree_ioerr(p, eb);
4379                         if (PageWriteback(p))
4380                                 end_page_writeback(p);
4381                         if (atomic_sub_and_test(num_pages - i, &eb->io_pages))
4382                                 end_extent_buffer_writeback(eb);
4383                         ret = -EIO;
4384                         break;
4385                 }
4386                 disk_bytenr += PAGE_SIZE;
4387                 update_nr_written(wbc, 1);
4388                 unlock_page(p);
4389         }
4390
4391         if (unlikely(ret)) {
4392                 for (; i < num_pages; i++) {
4393                         struct page *p = eb->pages[i];
4394                         clear_page_dirty_for_io(p);
4395                         unlock_page(p);
4396                 }
4397         }
4398
4399         return ret;
4400 }
4401
4402 /*
4403  * Submit one subpage btree page.
4404  *
4405  * The main difference to submit_eb_page() is:
4406  * - Page locking
4407  *   For subpage, we don't rely on page locking at all.
4408  *
4409  * - Flush write bio
4410  *   We only flush bio if we may be unable to fit current extent buffers into
4411  *   current bio.
4412  *
4413  * Return >=0 for the number of submitted extent buffers.
4414  * Return <0 for fatal error.
4415  */
4416 static int submit_eb_subpage(struct page *page,
4417                              struct writeback_control *wbc,
4418                              struct extent_page_data *epd)
4419 {
4420         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
4421         int submitted = 0;
4422         u64 page_start = page_offset(page);
4423         int bit_start = 0;
4424         const int nbits = BTRFS_SUBPAGE_BITMAP_SIZE;
4425         int sectors_per_node = fs_info->nodesize >> fs_info->sectorsize_bits;
4426         int ret;
4427
4428         /* Lock and write each dirty extent buffers in the range */
4429         while (bit_start < nbits) {
4430                 struct btrfs_subpage *subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
4431                 struct extent_buffer *eb;
4432                 unsigned long flags;
4433                 u64 start;
4434
4435                 /*
4436                  * Take private lock to ensure the subpage won't be detached
4437                  * in the meantime.
4438                  */
4439                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
4440                 if (!PagePrivate(page)) {
4441                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4442                         break;
4443                 }
4444                 spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
4445                 if (!((1 << bit_start) & subpage->dirty_bitmap)) {
4446                         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
4447                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4448                         bit_start++;
4449                         continue;
4450                 }
4451
4452                 start = page_start + bit_start * fs_info->sectorsize;
4453                 bit_start += sectors_per_node;
4454
4455                 /*
4456                  * Here we just want to grab the eb without touching extra
4457                  * spin locks, so call find_extent_buffer_nolock().
4458                  */
4459                 eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
4460                 spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
4461                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4462
4463                 /*
4464                  * The eb has already reached 0 refs thus find_extent_buffer()
4465                  * doesn't return it. We don't need to write back such eb
4466                  * anyway.
4467                  */
4468                 if (!eb)
4469                         continue;
4470
4471                 ret = lock_extent_buffer_for_io(eb, epd);
4472                 if (ret == 0) {
4473                         free_extent_buffer(eb);
4474                         continue;
4475                 }
4476                 if (ret < 0) {
4477                         free_extent_buffer(eb);
4478                         goto cleanup;
4479                 }
4480                 ret = write_one_eb(eb, wbc, epd);
4481                 free_extent_buffer(eb);
4482                 if (ret < 0)
4483                         goto cleanup;
4484                 submitted++;
4485         }
4486         return submitted;
4487
4488 cleanup:
4489         /* We hit error, end bio for the submitted extent buffers */
4490         end_write_bio(epd, ret);
4491         return ret;
4492 }
4493
4494 /*
4495  * Submit all page(s) of one extent buffer.
4496  *
4497  * @page:       the page of one extent buffer
4498  * @eb_context: to determine if we need to submit this page, if current page
4499  *              belongs to this eb, we don't need to submit
4500  *
4501  * The caller should pass each page in their bytenr order, and here we use
4502  * @eb_context to determine if we have submitted pages of one extent buffer.
4503  *
4504  * If we have, we just skip until we hit a new page that doesn't belong to
4505  * current @eb_context.
4506  *
4507  * If not, we submit all the page(s) of the extent buffer.
4508  *
4509  * Return >0 if we have submitted the extent buffer successfully.
4510  * Return 0 if we don't need to submit the page, as it's already submitted by
4511  * previous call.
4512  * Return <0 for fatal error.
4513  */
4514 static int submit_eb_page(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
4515                           struct extent_page_data *epd,
4516                           struct extent_buffer **eb_context)
4517 {
4518         struct address_space *mapping = page->mapping;
4519         struct btrfs_block_group *cache = NULL;
4520         struct extent_buffer *eb;
4521         int ret;
4522
4523         if (!PagePrivate(page))
4524                 return 0;
4525
4526         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->sectorsize < PAGE_SIZE)
4527                 return submit_eb_subpage(page, wbc, epd);
4528
4529         spin_lock(&mapping->private_lock);
4530         if (!PagePrivate(page)) {
4531                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4532                 return 0;
4533         }
4534
4535         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4536
4537         /*
4538          * Shouldn't happen and normally this would be a BUG_ON but no point
4539          * crashing the machine for something we can survive anyway.
4540          */
4541         if (WARN_ON(!eb)) {
4542                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4543                 return 0;
4544         }
4545
4546         if (eb == *eb_context) {
4547                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4548                 return 0;
4549         }
4550         ret = atomic_inc_not_zero(&eb->refs);
4551         spin_unlock(&mapping->private_lock);
4552         if (!ret)
4553                 return 0;
4554
4555         if (!btrfs_check_meta_write_pointer(eb->fs_info, eb, &cache)) {
4556                 /*
4557                  * If for_sync, this hole will be filled with
4558                  * trasnsaction commit.
4559                  */
4560                 if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL && !wbc->for_sync)
4561                         ret = -EAGAIN;
4562                 else
4563                         ret = 0;
4564                 free_extent_buffer(eb);
4565                 return ret;
4566         }
4567
4568         *eb_context = eb;
4569
4570         ret = lock_extent_buffer_for_io(eb, epd);
4571         if (ret <= 0) {
4572                 btrfs_revert_meta_write_pointer(cache, eb);
4573                 if (cache)
4574                         btrfs_put_block_group(cache);
4575                 free_extent_buffer(eb);
4576                 return ret;
4577         }
4578         if (cache)
4579                 btrfs_put_block_group(cache);
4580         ret = write_one_eb(eb, wbc, epd);
4581         free_extent_buffer(eb);
4582         if (ret < 0)
4583                 return ret;
4584         return 1;
4585 }
4586
4587 int btree_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
4588                                    struct writeback_control *wbc)
4589 {
4590         struct extent_buffer *eb_context = NULL;
4591         struct extent_page_data epd = {
4592                 .bio = NULL,
4593                 .extent_locked = 0,
4594                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
4595         };
4596         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(mapping->host)->root->fs_info;
4597         int ret = 0;
4598         int done = 0;
4599         int nr_to_write_done = 0;
4600         struct pagevec pvec;
4601         int nr_pages;
4602         pgoff_t index;
4603         pgoff_t end;            /* Inclusive */
4604         int scanned = 0;
4605         xa_mark_t tag;
4606
4607         pagevec_init(&pvec);
4608         if (wbc->range_cyclic) {
4609                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
4610                 end = -1;
4611                 /*
4612                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
4613                  * range, mark it as scanned.
4614                  */
4615                 scanned = (index == 0);
4616         } else {
4617                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
4618                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
4619                 scanned = 1;
4620         }
4621         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
4622                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
4623         else
4624                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
4625         btrfs_zoned_meta_io_lock(fs_info);
4626 retry:
4627         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
4628                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
4629         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
4630                (nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping, &index, end,
4631                         tag))) {
4632                 unsigned i;
4633
4634                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
4635                         struct page *page = pvec.pages[i];
4636
4637                         ret = submit_eb_page(page, wbc, &epd, &eb_context);
4638                         if (ret == 0)
4639                                 continue;
4640                         if (ret < 0) {
4641                                 done = 1;
4642                                 break;
4643                         }
4644
4645                         /*
4646                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
4647                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
4648                          * at any time
4649                          */
4650                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
4651                 }
4652                 pagevec_release(&pvec);
4653                 cond_resched();
4654         }
4655         if (!scanned && !done) {
4656                 /*
4657                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
4658                  * back to the start of the file
4659                  */
4660                 scanned = 1;
4661                 index = 0;
4662                 goto retry;
4663         }
4664         if (ret < 0) {
4665                 end_write_bio(&epd, ret);
4666                 goto out;
4667         }
4668         /*
4669          * If something went wrong, don't allow any metadata write bio to be
4670          * submitted.
4671          *
4672          * This would prevent use-after-free if we had dirty pages not
4673          * cleaned up, which can still happen by fuzzed images.
4674          *
4675          * - Bad extent tree
4676          *   Allowing existing tree block to be allocated for other trees.
4677          *
4678          * - Log tree operations
4679          *   Exiting tree blocks get allocated to log tree, bumps its
4680          *   generation, then get cleaned in tree re-balance.
4681          *   Such tree block will not be written back, since it's clean,
4682          *   thus no WRITTEN flag set.
4683          *   And after log writes back, this tree block is not traced by
4684          *   any dirty extent_io_tree.
4685          *
4686          * - Offending tree block gets re-dirtied from its original owner
4687          *   Since it has bumped generation, no WRITTEN flag, it can be
4688          *   reused without COWing. This tree block will not be traced
4689          *   by btrfs_transaction::dirty_pages.
4690          *
4691          *   Now such dirty tree block will not be cleaned by any dirty
4692          *   extent io tree. Thus we don't want to submit such wild eb
4693          *   if the fs already has error.
4694          */
4695         if (!test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state)) {
4696                 ret = flush_write_bio(&epd);
4697         } else {
4698                 ret = -EROFS;
4699                 end_write_bio(&epd, ret);
4700         }
4701 out:
4702         btrfs_zoned_meta_io_unlock(fs_info);
4703         return ret;
4704 }
4705
4706 /**
4707  * Walk the list of dirty pages of the given address space and write all of them.
4708  *
4709  * @mapping: address space structure to write
4710  * @wbc:     subtract the number of written pages from *@wbc->nr_to_write
4711  * @epd:     holds context for the write, namely the bio
4712  *
4713  * If a page is already under I/O, write_cache_pages() skips it, even
4714  * if it's dirty.  This is desirable behaviour for memory-cleaning writeback,
4715  * but it is INCORRECT for data-integrity system calls such as fsync().  fsync()
4716  * and msync() need to guarantee that all the data which was dirty at the time
4717  * the call was made get new I/O started against them.  If wbc->sync_mode is
4718  * WB_SYNC_ALL then we were called for data integrity and we must wait for
4719  * existing IO to complete.
4720  */
4721 static int extent_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
4722                              struct writeback_control *wbc,
4723                              struct extent_page_data *epd)
4724 {
4725         struct inode *inode = mapping->host;
4726         int ret = 0;
4727         int done = 0;
4728         int nr_to_write_done = 0;
4729         struct pagevec pvec;
4730         int nr_pages;
4731         pgoff_t index;
4732         pgoff_t end;            /* Inclusive */
4733         pgoff_t done_index;
4734         int range_whole = 0;
4735         int scanned = 0;
4736         xa_mark_t tag;
4737
4738         /*
4739          * We have to hold onto the inode so that ordered extents can do their
4740          * work when the IO finishes.  The alternative to this is failing to add
4741          * an ordered extent if the igrab() fails there and that is a huge pain
4742          * to deal with, so instead just hold onto the inode throughout the
4743          * writepages operation.  If it fails here we are freeing up the inode
4744          * anyway and we'd rather not waste our time writing out stuff that is
4745          * going to be truncated anyway.
4746          */
4747         if (!igrab(inode))
4748                 return 0;
4749
4750         pagevec_init(&pvec);
4751         if (wbc->range_cyclic) {
4752                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
4753                 end = -1;
4754                 /*
4755                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
4756                  * range, mark it as scanned.
4757                  */
4758                 scanned = (index == 0);
4759         } else {
4760                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
4761                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
4762                 if (wbc->range_start == 0 && wbc->range_end == LLONG_MAX)
4763                         range_whole = 1;
4764                 scanned = 1;
4765         }
4766
4767         /*
4768          * We do the tagged writepage as long as the snapshot flush bit is set
4769          * and we are the first one who do the filemap_flush() on this inode.
4770          *
4771          * The nr_to_write == LONG_MAX is needed to make sure other flushers do
4772          * not race in and drop the bit.
4773          */
4774         if (range_whole && wbc->nr_to_write == LONG_MAX &&
4775             test_and_clear_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
4776                                &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
4777                 wbc->tagged_writepages = 1;
4778
4779         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
4780                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
4781         else
4782                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
4783 retry:
4784         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
4785                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
4786         done_index = index;
4787         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
4788                         (nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping,
4789                                                 &index, end, tag))) {
4790                 unsigned i;
4791
4792                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
4793                         struct page *page = pvec.pages[i];
4794
4795                         done_index = page->index + 1;
4796                         /*
4797                          * At this point we hold neither the i_pages lock nor
4798                          * the page lock: the page may be truncated or
4799                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
4800                          * or even swizzled back from swapper_space to
4801                          * tmpfs file mapping
4802                          */
4803                         if (!trylock_page(page)) {
4804                                 ret = flush_write_bio(epd);
4805                                 BUG_ON(ret < 0);
4806                                 lock_page(page);
4807                         }
4808
4809                         if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
4810                                 unlock_page(page);
4811                                 continue;
4812                         }
4813
4814                         if (wbc->sync_mode != WB_SYNC_NONE) {
4815                                 if (PageWriteback(page)) {
4816                                         ret = flush_write_bio(epd);
4817                                         BUG_ON(ret < 0);
4818                                 }
4819                                 wait_on_page_writeback(page);
4820                         }
4821
4822                         if (PageWriteback(page) ||
4823                             !clear_page_dirty_for_io(page)) {
4824                                 unlock_page(page);
4825                                 continue;
4826                         }
4827
4828                         ret = __extent_writepage(page, wbc, epd);
4829                         if (ret < 0) {
4830                                 done = 1;
4831                                 break;
4832                         }
4833
4834                         /*
4835                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
4836                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
4837                          * at any time
4838                          */
4839                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
4840                 }
4841                 pagevec_release(&pvec);
4842                 cond_resched();
4843         }
4844         if (!scanned && !done) {
4845                 /*
4846                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
4847                  * back to the start of the file
4848                  */
4849                 scanned = 1;
4850                 index = 0;
4851
4852                 /*
4853                  * If we're looping we could run into a page that is locked by a
4854                  * writer and that writer could be waiting on writeback for a
4855                  * page in our current bio, and thus deadlock, so flush the
4856                  * write bio here.
4857                  */
4858                 ret = flush_write_bio(epd);
4859                 if (!ret)
4860                         goto retry;
4861         }
4862
4863         if (wbc->range_cyclic || (wbc->nr_to_write > 0 && range_whole))
4864                 mapping->writeback_index = done_index;
4865
4866         btrfs_add_delayed_iput(inode);
4867         return ret;
4868 }
4869
4870 int extent_write_full_page(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
4871 {
4872         int ret;
4873         struct extent_page_data epd = {
4874                 .bio = NULL,
4875                 .extent_locked = 0,
4876                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
4877         };
4878
4879         ret = __extent_writepage(page, wbc, &epd);
4880         ASSERT(ret <= 0);
4881         if (ret < 0) {
4882                 end_write_bio(&epd, ret);
4883                 return ret;
4884         }
4885
4886         ret = flush_write_bio(&epd);
4887         ASSERT(ret <= 0);
4888         return ret;
4889 }
4890
4891 int extent_write_locked_range(struct inode *inode, u64 start, u64 end,
4892                               int mode)
4893 {
4894         int ret = 0;
4895         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
4896         struct page *page;
4897         unsigned long nr_pages = (end - start + PAGE_SIZE) >>
4898                 PAGE_SHIFT;
4899
4900         struct extent_page_data epd = {
4901                 .bio = NULL,
4902                 .extent_locked = 1,
4903                 .sync_io = mode == WB_SYNC_ALL,
4904         };
4905         struct writeback_control wbc_writepages = {
4906                 .sync_mode      = mode,
4907                 .nr_to_write    = nr_pages * 2,
4908                 .range_start    = start,
4909                 .range_end      = end + 1,
4910                 /* We're called from an async helper function */
4911                 .punt_to_cgroup = 1,
4912                 .no_cgroup_owner = 1,
4913         };
4914
4915         wbc_attach_fdatawrite_inode(&wbc_writepages, inode);
4916         while (start <= end) {
4917                 page = find_get_page(mapping, start >> PAGE_SHIFT);
4918                 if (clear_page_dirty_for_io(page))
4919                         ret = __extent_writepage(page, &wbc_writepages, &epd);
4920                 else {
4921                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(page, start,
4922                                                     start + PAGE_SIZE - 1, 1);
4923                         unlock_page(page);
4924                 }
4925                 put_page(page);
4926                 start += PAGE_SIZE;
4927         }
4928
4929         ASSERT(ret <= 0);
4930         if (ret == 0)
4931                 ret = flush_write_bio(&epd);
4932         else
4933                 end_write_bio(&epd, ret);
4934
4935         wbc_detach_inode(&wbc_writepages);
4936         return ret;
4937 }
4938
4939 int extent_writepages(struct address_space *mapping,
4940                       struct writeback_control *wbc)
4941 {
4942         int ret = 0;
4943         struct extent_page_data epd = {
4944                 .bio = NULL,
4945                 .extent_locked = 0,
4946                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
4947         };
4948
4949         ret = extent_write_cache_pages(mapping, wbc, &epd);
4950         ASSERT(ret <= 0);
4951         if (ret < 0) {
4952                 end_write_bio(&epd, ret);
4953                 return ret;
4954         }
4955         ret = flush_write_bio(&epd);
4956         return ret;
4957 }
4958
4959 void extent_readahead(struct readahead_control *rac)
4960 {
4961         struct bio *bio = NULL;
4962         unsigned long bio_flags = 0;
4963         struct page *pagepool[16];
4964         struct extent_map *em_cached = NULL;
4965         u64 prev_em_start = (u64)-1;
4966         int nr;
4967
4968         while ((nr = readahead_page_batch(rac, pagepool))) {
4969                 u64 contig_start = readahead_pos(rac);
4970                 u64 contig_end = contig_start + readahead_batch_length(rac) - 1;
4971
4972                 contiguous_readpages(pagepool, nr, contig_start, contig_end,
4973                                 &em_cached, &bio, &bio_flags, &prev_em_start);
4974         }
4975
4976         if (em_cached)
4977                 free_extent_map(em_cached);
4978
4979         if (bio) {
4980                 if (submit_one_bio(bio, 0, bio_flags))
4981                         return;
4982         }
4983 }
4984
4985 /*
4986  * basic invalidatepage code, this waits on any locked or writeback
4987  * ranges corresponding to the page, and then deletes any extent state
4988  * records from the tree
4989  */
4990 int extent_invalidatepage(struct extent_io_tree *tree,
4991                           struct page *page, unsigned long offset)
4992 {
4993         struct extent_state *cached_state = NULL;
4994         u64 start = page_offset(page);
4995         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
4996         size_t blocksize = page->mapping->host->i_sb->s_blocksize;
4997
4998         /* This function is only called for the btree inode */
4999         ASSERT(tree->owner == IO_TREE_BTREE_INODE_IO);
5000
5001         start += ALIGN(offset, blocksize);
5002         if (start > end)
5003                 return 0;
5004
5005         lock_extent_bits(tree, start, end, &cached_state);
5006         wait_on_page_writeback(page);
5007
5008         /*
5009          * Currently for btree io tree, only EXTENT_LOCKED is utilized,
5010          * so here we only need to unlock the extent range to free any
5011          * existing extent state.
5012          */
5013         unlock_extent_cached(tree, start, end, &cached_state);
5014         return 0;
5015 }
5016
5017 /*
5018  * a helper for releasepage, this tests for areas of the page that
5019  * are locked or under IO and drops the related state bits if it is safe
5020  * to drop the page.
5021  */
5022 static int try_release_extent_state(struct extent_io_tree *tree,
5023                                     struct page *page, gfp_t mask)
5024 {
5025         u64 start = page_offset(page);
5026         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
5027         int ret = 1;
5028
5029         if (test_range_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED, 0, NULL)) {
5030                 ret = 0;
5031         } else {
5032                 /*
5033                  * At this point we can safely clear everything except the
5034                  * locked bit, the nodatasum bit and the delalloc new bit.
5035                  * The delalloc new bit will be cleared by ordered extent
5036                  * completion.
5037                  */
5038                 ret = __clear_extent_bit(tree, start, end,
5039                          ~(EXTENT_LOCKED | EXTENT_NODATASUM | EXTENT_DELALLOC_NEW),
5040                          0, 0, NULL, mask, NULL);
5041
5042                 /* if clear_extent_bit failed for enomem reasons,
5043                  * we can't allow the release to continue.
5044                  */
5045                 if (ret < 0)
5046                         ret = 0;
5047                 else
5048                         ret = 1;
5049         }
5050         return ret;
5051 }
5052
5053 /*
5054  * a helper for releasepage.  As long as there are no locked extents
5055  * in the range corresponding to the page, both state records and extent
5056  * map records are removed
5057  */
5058 int try_release_extent_mapping(struct page *page, gfp_t mask)
5059 {
5060         struct extent_map *em;
5061         u64 start = page_offset(page);
5062         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
5063         struct btrfs_inode *btrfs_inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
5064         struct extent_io_tree *tree = &btrfs_inode->io_tree;
5065         struct extent_map_tree *map = &btrfs_inode->extent_tree;
5066
5067         if (gfpflags_allow_blocking(mask) &&
5068             page->mapping->host->i_size > SZ_16M) {
5069                 u64 len;
5070                 while (start <= end) {
5071                         struct btrfs_fs_info *fs_info;
5072                         u64 cur_gen;
5073
5074                         len = end - start + 1;
5075                         write_lock(&map->lock);
5076                         em = lookup_extent_mapping(map, start, len);
5077                         if (!em) {
5078                                 write_unlock(&map->lock);
5079                                 break;
5080                         }
5081                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags) ||
5082                             em->start != start) {
5083                                 write_unlock(&map->lock);
5084                                 free_extent_map(em);
5085                                 break;
5086                         }
5087                         if (test_range_bit(tree, em->start,
5088                                            extent_map_end(em) - 1,
5089                                            EXTENT_LOCKED, 0, NULL))
5090                                 goto next;
5091                         /*
5092                          * If it's not in the list of modified extents, used
5093                          * by a fast fsync, we can remove it. If it's being
5094                          * logged we can safely remove it since fsync took an
5095                          * extra reference on the em.
5096                          */
5097                         if (list_empty(&em->list) ||
5098                             test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags))
5099                                 goto remove_em;
5100                         /*
5101                          * If it's in the list of modified extents, remove it
5102                          * only if its generation is older then the current one,
5103                          * in which case we don't need it for a fast fsync.
5104                          * Otherwise don't remove it, we could be racing with an
5105                          * ongoing fast fsync that could miss the new extent.
5106                          */
5107                         fs_info = btrfs_inode->root->fs_info;
5108                         spin_lock(&fs_info->trans_lock);
5109                         cur_gen = fs_info->generation;
5110                         spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
5111                         if (em->generation >= cur_gen)
5112                                 goto next;
5113 remove_em:
5114                         /*
5115                          * We only remove extent maps that are not in the list of
5116                          * modified extents or that are in the list but with a
5117                          * generation lower then the current generation, so there
5118                          * is no need to set the full fsync flag on the inode (it
5119                          * hurts the fsync performance for workloads with a data
5120                          * size that exceeds or is close to the system's memory).
5121                          */
5122                         remove_extent_mapping(map, em);
5123                         /* once for the rb tree */
5124                         free_extent_map(em);
5125 next:
5126                         start = extent_map_end(em);
5127                         write_unlock(&map->lock);
5128
5129                         /* once for us */
5130                         free_extent_map(em);
5131
5132                         cond_resched(); /* Allow large-extent preemption. */
5133                 }
5134         }
5135         return try_release_extent_state(tree, page, mask);
5136 }
5137
5138 /*
5139  * helper function for fiemap, which doesn't want to see any holes.
5140  * This maps until we find something past 'last'
5141  */
5142 static struct extent_map *get_extent_skip_holes(struct btrfs_inode *inode,
5143                                                 u64 offset, u64 last)
5144 {
5145         u64 sectorsize = btrfs_inode_sectorsize(inode);
5146         struct extent_map *em;
5147         u64 len;
5148
5149         if (offset >= last)
5150                 return NULL;
5151
5152         while (1) {
5153                 len = last - offset;
5154                 if (len == 0)
5155                         break;
5156                 len = ALIGN(len, sectorsize);
5157                 em = btrfs_get_extent_fiemap(inode, offset, len);
5158                 if (IS_ERR_OR_NULL(em))
5159                         return em;
5160
5161                 /* if this isn't a hole return it */
5162                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
5163                         return em;
5164
5165                 /* this is a hole, advance to the next extent */
5166                 offset = extent_map_end(em);
5167                 free_extent_map(em);
5168                 if (offset >= last)
5169                         break;
5170         }
5171         return NULL;
5172 }
5173
5174 /*
5175  * To cache previous fiemap extent
5176  *
5177  * Will be used for merging fiemap extent
5178  */
5179 struct fiemap_cache {
5180         u64 offset;
5181         u64 phys;
5182         u64 len;
5183         u32 flags;
5184         bool cached;
5185 };
5186
5187 /*
5188  * Helper to submit fiemap extent.
5189  *
5190  * Will try to merge current fiemap extent specified by @offset, @phys,
5191  * @len and @flags with cached one.
5192  * And only when we fails to merge, cached one will be submitted as
5193  * fiemap extent.
5194  *
5195  * Return value is the same as fiemap_fill_next_extent().
5196  */
5197 static int emit_fiemap_extent(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5198                                 struct fiemap_cache *cache,
5199                                 u64 offset, u64 phys, u64 len, u32 flags)
5200 {
5201         int ret = 0;
5202
5203         if (!cache->cached)
5204                 goto assign;
5205
5206         /*
5207          * Sanity check, extent_fiemap() should have ensured that new
5208          * fiemap extent won't overlap with cached one.
5209          * Not recoverable.
5210          *
5211          * NOTE: Physical address can overlap, due to compression
5212          */
5213         if (cache->offset + cache->len > offset) {
5214                 WARN_ON(1);
5215                 return -EINVAL;
5216         }
5217
5218         /*
5219          * Only merges fiemap extents if
5220          * 1) Their logical addresses are continuous
5221          *
5222          * 2) Their physical addresses are continuous
5223          *    So truly compressed (physical size smaller than logical size)
5224          *    extents won't get merged with each other
5225          *
5226          * 3) Share same flags except FIEMAP_EXTENT_LAST
5227          *    So regular extent won't get merged with prealloc extent
5228          */
5229         if (cache->offset + cache->len  == offset &&
5230             cache->phys + cache->len == phys  &&
5231             (cache->flags & ~FIEMAP_EXTENT_LAST) ==
5232                         (flags & ~FIEMAP_EXTENT_LAST)) {
5233                 cache->len += len;
5234                 cache->flags |= flags;
5235                 goto try_submit_last;
5236         }
5237
5238         /* Not mergeable, need to submit cached one */
5239         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
5240                                       cache->len, cache->flags);
5241         cache->cached = false;
5242         if (ret)
5243                 return ret;
5244 assign:
5245         cache->cached = true;
5246         cache->offset = offset;
5247         cache->phys = phys;
5248         cache->len = len;
5249         cache->flags = flags;
5250 try_submit_last:
5251         if (cache->flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) {
5252                 ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset,
5253                                 cache->phys, cache->len, cache->flags);
5254                 cache->cached = false;
5255         }
5256         return ret;
5257 }
5258
5259 /*
5260  * Emit last fiemap cache
5261  *
5262  * The last fiemap cache may still be cached in the following case:
5263  * 0                  4k                    8k
5264  * |<- Fiemap range ->|
5265  * |<------------  First extent ----------->|
5266  *
5267  * In this case, the first extent range will be cached but not emitted.
5268  * So we must emit it before ending extent_fiemap().
5269  */
5270 static int emit_last_fiemap_cache(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5271                                   struct fiemap_cache *cache)
5272 {
5273         int ret;
5274
5275         if (!cache->cached)
5276                 return 0;
5277
5278         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
5279                                       cache->len, cache->flags);
5280         cache->cached = false;
5281         if (ret > 0)
5282                 ret = 0;
5283         return ret;
5284 }
5285
5286 int extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5287                   u64 start, u64 len)
5288 {
5289         int ret = 0;
5290         u64 off;
5291         u64 max = start + len;
5292         u32 flags = 0;
5293         u32 found_type;
5294         u64 last;
5295         u64 last_for_get_extent = 0;
5296         u64 disko = 0;
5297         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
5298         struct btrfs_key found_key;
5299         struct extent_map *em = NULL;
5300         struct extent_state *cached_state = NULL;
5301         struct btrfs_path *path;
5302         struct btrfs_root *root = inode->root;
5303         struct fiemap_cache cache = { 0 };
5304         struct ulist *roots;
5305         struct ulist *tmp_ulist;
5306         int end = 0;
5307         u64 em_start = 0;
5308         u64 em_len = 0;
5309         u64 em_end = 0;
5310
5311         if (len == 0)
5312                 return -EINVAL;
5313
5314         path = btrfs_alloc_path();
5315         if (!path)
5316                 return -ENOMEM;
5317
5318         roots = ulist_alloc(GFP_KERNEL);
5319         tmp_ulist = ulist_alloc(GFP_KERNEL);
5320         if (!roots || !tmp_ulist) {
5321                 ret = -ENOMEM;
5322                 goto out_free_ulist;
5323         }
5324
5325         /*
5326          * We can't initialize that to 'start' as this could miss extents due
5327          * to extent item merging
5328          */
5329         off = 0;
5330         start = round_down(start, btrfs_inode_sectorsize(inode));
5331         len = round_up(max, btrfs_inode_sectorsize(inode)) - start;
5332
5333         /*
5334          * lookup the last file extent.  We're not using i_size here
5335          * because there might be preallocation past i_size
5336          */
5337         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, btrfs_ino(inode), -1,
5338                                        0);
5339         if (ret < 0) {
5340                 goto out_free_ulist;
5341         } else {
5342                 WARN_ON(!ret);
5343                 if (ret == 1)
5344                         ret = 0;
5345         }
5346
5347         path->slots[0]--;
5348         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key, path->slots[0]);
5349         found_type = found_key.type;
5350
5351         /* No extents, but there might be delalloc bits */
5352         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
5353             found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
5354                 /* have to trust i_size as the end */
5355                 last = (u64)-1;
5356                 last_for_get_extent = isize;
5357         } else {
5358                 /*
5359                  * remember the start of the last extent.  There are a
5360                  * bunch of different factors that go into the length of the
5361                  * extent, so its much less complex to remember where it started
5362                  */
5363                 last = found_key.offset;
5364                 last_for_get_extent = last + 1;
5365         }
5366         btrfs_release_path(path);
5367
5368         /*
5369          * we might have some extents allocated but more delalloc past those
5370          * extents.  so, we trust isize unless the start of the last extent is
5371          * beyond isize
5372          */
5373         if (last < isize) {
5374                 last = (u64)-1;
5375                 last_for_get_extent = isize;
5376         }
5377
5378         lock_extent_bits(&inode->io_tree, start, start + len - 1,
5379                          &cached_state);
5380
5381         em = get_extent_skip_holes(inode, start, last_for_get_extent);
5382         if (!em)
5383                 goto out;
5384         if (IS_ERR(em)) {
5385                 ret = PTR_ERR(em);
5386                 goto out;
5387         }
5388
5389         while (!end) {
5390                 u64 offset_in_extent = 0;
5391
5392                 /* break if the extent we found is outside the range */
5393                 if (em->start >= max || extent_map_end(em) < off)
5394                         break;
5395
5396                 /*
5397                  * get_extent may return an extent that starts before our
5398                  * requested range.  We have to make sure the ranges
5399                  * we return to fiemap always move forward and don't
5400                  * overlap, so adjust the offsets here
5401                  */
5402                 em_start = max(em->start, off);
5403
5404                 /*
5405                  * record the offset from the start of the extent
5406                  * for adjusting the disk offset below.  Only do this if the
5407                  * extent isn't compressed since our in ram offset may be past
5408                  * what we have actually allocated on disk.
5409                  */
5410                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
5411                         offset_in_extent = em_start - em->start;
5412                 em_end = extent_map_end(em);
5413                 em_len = em_end - em_start;
5414                 flags = 0;
5415                 if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
5416                         disko = em->block_start + offset_in_extent;
5417                 else
5418                         disko = 0;
5419
5420                 /*
5421                  * bump off for our next call to get_extent
5422                  */
5423                 off = extent_map_end(em);
5424                 if (off >= max)
5425                         end = 1;
5426
5427                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
5428                         end = 1;
5429                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5430                 } else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
5431                         flags |= (FIEMAP_EXTENT_DATA_INLINE |
5432                                   FIEMAP_EXTENT_NOT_ALIGNED);
5433                 } else if (em->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC) {
5434                         flags |= (FIEMAP_EXTENT_DELALLOC |
5435                                   FIEMAP_EXTENT_UNKNOWN);
5436                 } else if (fieinfo->fi_extents_max) {
5437                         u64 bytenr = em->block_start -
5438                                 (em->start - em->orig_start);
5439
5440                         /*
5441                          * As btrfs supports shared space, this information
5442                          * can be exported to userspace tools via
5443                          * flag FIEMAP_EXTENT_SHARED.  If fi_extents_max == 0
5444                          * then we're just getting a count and we can skip the
5445                          * lookup stuff.
5446                          */
5447                         ret = btrfs_check_shared(root, btrfs_ino(inode),
5448                                                  bytenr, roots, tmp_ulist);
5449                         if (ret < 0)
5450                                 goto out_free;
5451                         if (ret)
5452                                 flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
5453                         ret = 0;
5454                 }
5455                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
5456                         flags |= FIEMAP_EXTENT_ENCODED;
5457                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
5458                         flags |= FIEMAP_EXTENT_UNWRITTEN;
5459
5460                 free_extent_map(em);
5461                 em = NULL;
5462                 if ((em_start >= last) || em_len == (u64)-1 ||
5463                    (last == (u64)-1 && isize <= em_end)) {
5464                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5465                         end = 1;
5466                 }
5467
5468                 /* now scan forward to see if this is really the last extent. */
5469                 em = get_extent_skip_holes(inode, off, last_for_get_extent);
5470                 if (IS_ERR(em)) {
5471                         ret = PTR_ERR(em);
5472                         goto out;
5473                 }
5474                 if (!em) {
5475                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5476                         end = 1;
5477                 }
5478                 ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, &cache, em_start, disko,
5479                                            em_len, flags);
5480                 if (ret) {
5481                         if (ret == 1)
5482                                 ret = 0;
5483                         goto out_free;
5484                 }
5485         }
5486 out_free:
5487         if (!ret)
5488                 ret = emit_last_fiemap_cache(fieinfo, &cache);
5489         free_extent_map(em);
5490 out:
5491         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, start, start + len - 1,
5492                              &cached_state);
5493
5494 out_free_ulist:
5495         btrfs_free_path(path);
5496         ulist_free(roots);
5497         ulist_free(tmp_ulist);
5498         return ret;
5499 }
5500
5501 static void __free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5502 {
5503         kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
5504 }
5505
5506 int extent_buffer_under_io(const struct extent_buffer *eb)
5507 {
5508         return (atomic_read(&eb->io_pages) ||
5509                 test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags) ||
5510                 test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
5511 }
5512
5513 static bool page_range_has_eb(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
5514 {
5515         struct btrfs_subpage *subpage;
5516
5517         lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
5518
5519         if (PagePrivate(page)) {
5520                 subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
5521                 if (atomic_read(&subpage->eb_refs))
5522                         return true;
5523         }
5524         return false;
5525 }
5526
5527 static void detach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb, struct page *page)
5528 {
5529         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
5530         const bool mapped = !test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
5531
5532         /*
5533          * For mapped eb, we're going to change the page private, which should
5534          * be done under the private_lock.
5535          */
5536         if (mapped)
5537                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
5538
5539         if (!PagePrivate(page)) {
5540                 if (mapped)
5541                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5542                 return;
5543         }
5544
5545         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
5546                 /*
5547                  * We do this since we'll remove the pages after we've
5548                  * removed the eb from the radix tree, so we could race
5549                  * and have this page now attached to the new eb.  So
5550                  * only clear page_private if it's still connected to
5551                  * this eb.
5552                  */
5553                 if (PagePrivate(page) &&
5554                     page->private == (unsigned long)eb) {
5555                         BUG_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
5556                         BUG_ON(PageDirty(page));
5557                         BUG_ON(PageWriteback(page));
5558                         /*
5559                          * We need to make sure we haven't be attached
5560                          * to a new eb.
5561                          */
5562                         detach_page_private(page);
5563                 }
5564                 if (mapped)
5565                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5566                 return;
5567         }
5568
5569         /*
5570          * For subpage, we can have dummy eb with page private.  In this case,
5571          * we can directly detach the private as such page is only attached to
5572          * one dummy eb, no sharing.
5573          */
5574         if (!mapped) {
5575                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
5576                 return;
5577         }
5578
5579         btrfs_page_dec_eb_refs(fs_info, page);
5580
5581         /*
5582          * We can only detach the page private if there are no other ebs in the
5583          * page range.
5584          */
5585         if (!page_range_has_eb(fs_info, page))
5586                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
5587
5588         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5589 }
5590
5591 /* Release all pages attached to the extent buffer */
5592 static void btrfs_release_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb)
5593 {
5594         int i;
5595         int num_pages;
5596
5597         ASSERT(!extent_buffer_under_io(eb));
5598
5599         num_pages = num_extent_pages(eb);
5600         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5601                 struct page *page = eb->pages[i];
5602
5603                 if (!page)
5604                         continue;
5605
5606                 detach_extent_buffer_page(eb, page);
5607
5608                 /* One for when we allocated the page */
5609                 put_page(page);
5610         }
5611 }
5612
5613 /*
5614  * Helper for releasing the extent buffer.
5615  */
5616 static inline void btrfs_release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5617 {
5618         btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
5619         btrfs_leak_debug_del(&eb->fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list);
5620         __free_extent_buffer(eb);
5621 }
5622
5623 static struct extent_buffer *
5624 __alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start,
5625                       unsigned long len)
5626 {
5627         struct extent_buffer *eb = NULL;
5628
5629         eb = kmem_cache_zalloc(extent_buffer_cache, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
5630         eb->start = start;
5631         eb->len = len;
5632         eb->fs_info = fs_info;
5633         eb->bflags = 0;
5634         init_rwsem(&eb->lock);
5635
5636         btrfs_leak_debug_add(&fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list,
5637                              &fs_info->allocated_ebs);
5638         INIT_LIST_HEAD(&eb->release_list);
5639
5640         spin_lock_init(&eb->refs_lock);
5641         atomic_set(&eb->refs, 1);
5642         atomic_set(&eb->io_pages, 0);
5643
5644         ASSERT(len <= BTRFS_MAX_METADATA_BLOCKSIZE);
5645
5646         return eb;
5647 }
5648
5649 struct extent_buffer *btrfs_clone_extent_buffer(const struct extent_buffer *src)
5650 {
5651         int i;
5652         struct page *p;
5653         struct extent_buffer *new;
5654         int num_pages = num_extent_pages(src);
5655
5656         new = __alloc_extent_buffer(src->fs_info, src->start, src->len);
5657         if (new == NULL)
5658                 return NULL;
5659
5660         /*
5661          * Set UNMAPPED before calling btrfs_release_extent_buffer(), as
5662          * btrfs_release_extent_buffer() have different behavior for
5663          * UNMAPPED subpage extent buffer.
5664          */
5665         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &new->bflags);
5666
5667         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5668                 int ret;
5669
5670                 p = alloc_page(GFP_NOFS);
5671                 if (!p) {
5672                         btrfs_release_extent_buffer(new);
5673                         return NULL;
5674                 }
5675                 ret = attach_extent_buffer_page(new, p, NULL);
5676                 if (ret < 0) {
5677                         put_page(p);
5678                         btrfs_release_extent_buffer(new);
5679                         return NULL;
5680                 }
5681                 WARN_ON(PageDirty(p));
5682                 new->pages[i] = p;
5683                 copy_page(page_address(p), page_address(src->pages[i]));
5684         }
5685         set_extent_buffer_uptodate(new);
5686
5687         return new;
5688 }
5689
5690 struct extent_buffer *__alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5691                                                   u64 start, unsigned long len)
5692 {
5693         struct extent_buffer *eb;
5694         int num_pages;
5695         int i;
5696
5697         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
5698         if (!eb)
5699                 return NULL;
5700
5701         num_pages = num_extent_pages(eb);
5702         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5703                 int ret;
5704
5705                 eb->pages[i] = alloc_page(GFP_NOFS);
5706                 if (!eb->pages[i])
5707                         goto err;
5708                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i], NULL);
5709                 if (ret < 0)
5710                         goto err;
5711         }
5712         set_extent_buffer_uptodate(eb);
5713         btrfs_set_header_nritems(eb, 0);
5714         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
5715
5716         return eb;
5717 err:
5718         for (; i > 0; i--) {
5719                 detach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i - 1]);
5720                 __free_page(eb->pages[i - 1]);
5721         }
5722         __free_extent_buffer(eb);
5723         return NULL;
5724 }
5725
5726 struct extent_buffer *alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5727                                                 u64 start)
5728 {
5729         return __alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start, fs_info->nodesize);
5730 }
5731
5732 static void check_buffer_tree_ref(struct extent_buffer *eb)
5733 {
5734         int refs;
5735         /*
5736          * The TREE_REF bit is first set when the extent_buffer is added
5737          * to the radix tree. It is also reset, if unset, when a new reference
5738          * is created by find_extent_buffer.
5739          *
5740          * It is only cleared in two cases: freeing the last non-tree
5741          * reference to the extent_buffer when its STALE bit is set or
5742          * calling releasepage when the tree reference is the only reference.
5743          *
5744          * In both cases, care is taken to ensure that the extent_buffer's
5745          * pages are not under io. However, releasepage can be concurrently
5746          * called with creating new references, which is prone to race
5747          * conditions between the calls to check_buffer_tree_ref in those
5748          * codepaths and clearing TREE_REF in try_release_extent_buffer.
5749          *
5750          * The actual lifetime of the extent_buffer in the radix tree is
5751          * adequately protected by the refcount, but the TREE_REF bit and
5752          * its corresponding reference are not. To protect against this
5753          * class of races, we call check_buffer_tree_ref from the codepaths
5754          * which trigger io after they set eb->io_pages. Note that once io is
5755          * initiated, TREE_REF can no longer be cleared, so that is the
5756          * moment at which any such race is best fixed.
5757          */
5758         refs = atomic_read(&eb->refs);
5759         if (refs >= 2 && test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
5760                 return;
5761
5762         spin_lock(&eb->refs_lock);
5763         if (!test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
5764                 atomic_inc(&eb->refs);
5765         spin_unlock(&eb->refs_lock);
5766 }
5767
5768 static void mark_extent_buffer_accessed(struct extent_buffer *eb,
5769                 struct page *accessed)
5770 {
5771         int num_pages, i;
5772
5773         check_buffer_tree_ref(eb);
5774
5775         num_pages = num_extent_pages(eb);
5776         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5777                 struct page *p = eb->pages[i];
5778
5779                 if (p != accessed)
5780                         mark_page_accessed(p);
5781         }
5782 }
5783
5784 struct extent_buffer *find_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5785                                          u64 start)
5786 {
5787         struct extent_buffer *eb;
5788
5789         eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
5790         if (!eb)
5791                 return NULL;
5792         /*
5793          * Lock our eb's refs_lock to avoid races with free_extent_buffer().
5794          * When we get our eb it might be flagged with EXTENT_BUFFER_STALE and
5795          * another task running free_extent_buffer() might have seen that flag
5796          * set, eb->refs == 2, that the buffer isn't under IO (dirty and
5797          * writeback flags not set) and it's still in the tree (flag
5798          * EXTENT_BUFFER_TREE_REF set), therefore being in the process of
5799          * decrementing the extent buffer's reference count twice.  So here we
5800          * could race and increment the eb's reference count, clear its stale
5801          * flag, mark it as dirty and drop our reference before the other task
5802          * finishes executing free_extent_buffer, which would later result in
5803          * an attempt to free an extent buffer that is dirty.
5804          */
5805         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags)) {
5806                 spin_lock(&eb->refs_lock);
5807                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
5808         }
5809         mark_extent_buffer_accessed(eb, NULL);
5810         return eb;
5811 }
5812
5813 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
5814 struct extent_buffer *alloc_test_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5815                                         u64 start)
5816 {
5817         struct extent_buffer *eb, *exists = NULL;
5818         int ret;
5819
5820         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
5821         if (eb)
5822                 return eb;
5823         eb = alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start);
5824         if (!eb)
5825                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5826         eb->fs_info = fs_info;
5827 again:
5828         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
5829         if (ret) {
5830                 exists = ERR_PTR(ret);
5831                 goto free_eb;
5832         }
5833         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
5834         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
5835                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
5836         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
5837         radix_tree_preload_end();
5838         if (ret == -EEXIST) {
5839                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
5840                 if (exists)
5841                         goto free_eb;
5842                 else
5843                         goto again;
5844         }
5845         check_buffer_tree_ref(eb);
5846         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
5847
5848         return eb;
5849 free_eb:
5850         btrfs_release_extent_buffer(eb);
5851         return exists;
5852 }
5853 #endif
5854
5855 static struct extent_buffer *grab_extent_buffer(
5856                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
5857 {
5858         struct extent_buffer *exists;
5859
5860         /*
5861          * For subpage case, we completely rely on radix tree to ensure we
5862          * don't try to insert two ebs for the same bytenr.  So here we always
5863          * return NULL and just continue.
5864          */
5865         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
5866                 return NULL;
5867
5868         /* Page not yet attached to an extent buffer */
5869         if (!PagePrivate(page))
5870                 return NULL;
5871
5872         /*
5873          * We could have already allocated an eb for this page and attached one
5874          * so lets see if we can get a ref on the existing eb, and if we can we
5875          * know it's good and we can just return that one, else we know we can
5876          * just overwrite page->private.
5877          */
5878         exists = (struct extent_buffer *)page->private;
5879         if (atomic_inc_not_zero(&exists->refs))
5880                 return exists;
5881
5882         WARN_ON(PageDirty(page));
5883         detach_page_private(page);
5884         return NULL;
5885 }
5886
5887 struct extent_buffer *alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5888                                           u64 start, u64 owner_root, int level)
5889 {
5890         unsigned long len = fs_info->nodesize;
5891         int num_pages;
5892         int i;
5893         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
5894         struct extent_buffer *eb;
5895         struct extent_buffer *exists = NULL;
5896         struct page *p;
5897         struct address_space *mapping = fs_info->btree_inode->i_mapping;
5898         int uptodate = 1;
5899         int ret;
5900
5901         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize)) {
5902                 btrfs_err(fs_info, "bad tree block start %llu", start);
5903                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5904         }
5905
5906 #if BITS_PER_LONG == 32
5907         if (start >= MAX_LFS_FILESIZE) {
5908                 btrfs_err_rl(fs_info,
5909                 "extent buffer %llu is beyond 32bit page cache limit", start);
5910                 btrfs_err_32bit_limit(fs_info);
5911                 return ERR_PTR(-EOVERFLOW);
5912         }
5913         if (start >= BTRFS_32BIT_EARLY_WARN_THRESHOLD)
5914                 btrfs_warn_32bit_limit(fs_info);
5915 #endif
5916
5917         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE &&
5918             offset_in_page(start) + len > PAGE_SIZE) {
5919                 btrfs_err(fs_info,
5920                 "tree block crosses page boundary, start %llu nodesize %lu",
5921                           start, len);
5922                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5923         }
5924
5925         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
5926         if (eb)
5927                 return eb;
5928
5929         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
5930         if (!eb)
5931                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5932         btrfs_set_buffer_lockdep_class(owner_root, eb, level);
5933
5934         num_pages = num_extent_pages(eb);
5935         for (i = 0; i < num_pages; i++, index++) {
5936                 struct btrfs_subpage *prealloc = NULL;
5937
5938                 p = find_or_create_page(mapping, index, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
5939                 if (!p) {
5940                         exists = ERR_PTR(-ENOMEM);
5941                         goto free_eb;
5942                 }
5943
5944                 /*
5945                  * Preallocate page->private for subpage case, so that we won't
5946                  * allocate memory with private_lock hold.  The memory will be
5947                  * freed by attach_extent_buffer_page() or freed manually if
5948                  * we exit earlier.
5949                  *
5950                  * Although we have ensured one subpage eb can only have one
5951                  * page, but it may change in the future for 16K page size
5952                  * support, so we still preallocate the memory in the loop.
5953                  */
5954                 ret = btrfs_alloc_subpage(fs_info, &prealloc,
5955                                           BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
5956                 if (ret < 0) {
5957                         unlock_page(p);
5958                         put_page(p);
5959                         exists = ERR_PTR(ret);
5960                         goto free_eb;
5961                 }
5962
5963                 spin_lock(&mapping->private_lock);
5964                 exists = grab_extent_buffer(fs_info, p);
5965                 if (exists) {
5966                         spin_unlock(&mapping->private_lock);
5967                         unlock_page(p);
5968                         put_page(p);
5969                         mark_extent_buffer_accessed(exists, p);
5970                         btrfs_free_subpage(prealloc);
5971                         goto free_eb;
5972                 }
5973                 /* Should not fail, as we have preallocated the memory */
5974                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, p, prealloc);
5975                 ASSERT(!ret);
5976                 /*
5977                  * To inform we have extra eb under allocation, so that
5978                  * detach_extent_buffer_page() won't release the page private
5979                  * when the eb hasn't yet been inserted into radix tree.
5980                  *
5981                  * The ref will be decreased when the eb released the page, in
5982                  * detach_extent_buffer_page().
5983                  * Thus needs no special handling in error path.
5984                  */
5985                 btrfs_page_inc_eb_refs(fs_info, p);
5986                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
5987
5988                 WARN_ON(btrfs_page_test_dirty(fs_info, p, eb->start, eb->len));
5989                 eb->pages[i] = p;
5990                 if (!PageUptodate(p))
5991                         uptodate = 0;
5992
5993                 /*
5994                  * We can't unlock the pages just yet since the extent buffer
5995                  * hasn't been properly inserted in the radix tree, this
5996                  * opens a race with btree_releasepage which can free a page
5997                  * while we are still filling in all pages for the buffer and
5998                  * we could crash.
5999                  */
6000         }
6001         if (uptodate)
6002                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6003 again:
6004         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
6005         if (ret) {
6006                 exists = ERR_PTR(ret);
6007                 goto free_eb;
6008         }
6009
6010         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6011         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
6012                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
6013         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6014         radix_tree_preload_end();
6015         if (ret == -EEXIST) {
6016                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
6017                 if (exists)
6018                         goto free_eb;
6019                 else
6020                         goto again;
6021         }
6022         /* add one reference for the tree */
6023         check_buffer_tree_ref(eb);
6024         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
6025
6026         /*
6027          * Now it's safe to unlock the pages because any calls to
6028          * btree_releasepage will correctly detect that a page belongs to a
6029          * live buffer and won't free them prematurely.
6030          */
6031         for (i = 0; i < num_pages; i++)
6032                 unlock_page(eb->pages[i]);
6033         return eb;
6034
6035 free_eb:
6036         WARN_ON(!atomic_dec_and_test(&eb->refs));
6037         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6038                 if (eb->pages[i])
6039                         unlock_page(eb->pages[i]);
6040         }
6041
6042         btrfs_release_extent_buffer(eb);
6043         return exists;
6044 }
6045
6046 static inline void btrfs_release_extent_buffer_rcu(struct rcu_head *head)
6047 {
6048         struct extent_buffer *eb =
6049                         container_of(head, struct extent_buffer, rcu_head);
6050
6051         __free_extent_buffer(eb);
6052 }
6053
6054 static int release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
6055         __releases(&eb->refs_lock)
6056 {
6057         lockdep_assert_held(&eb->refs_lock);
6058
6059         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6060         if (atomic_dec_and_test(&eb->refs)) {
6061                 if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags)) {
6062                         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6063
6064                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6065
6066                         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6067                         radix_tree_delete(&fs_info->buffer_radix,
6068                                           eb->start >> fs_info->sectorsize_bits);
6069                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6070                 } else {
6071                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6072                 }
6073
6074                 btrfs_leak_debug_del(&eb->fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list);
6075                 /* Should be safe to release our pages at this point */
6076                 btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
6077 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
6078                 if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags))) {
6079                         __free_extent_buffer(eb);
6080                         return 1;
6081                 }
6082 #endif
6083                 call_rcu(&eb->rcu_head, btrfs_release_extent_buffer_rcu);
6084                 return 1;
6085         }
6086         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6087
6088         return 0;
6089 }
6090
6091 void free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
6092 {
6093         int refs;
6094         int old;
6095         if (!eb)
6096                 return;
6097
6098         while (1) {
6099                 refs = atomic_read(&eb->refs);
6100                 if ((!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) && refs <= 3)
6101                     || (test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) &&
6102                         refs == 1))
6103                         break;
6104                 old = atomic_cmpxchg(&eb->refs, refs, refs - 1);
6105                 if (old == refs)
6106                         return;
6107         }
6108
6109         spin_lock(&eb->refs_lock);
6110         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 &&
6111             test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags) &&
6112             !extent_buffer_under_io(eb) &&
6113             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6114                 atomic_dec(&eb->refs);
6115
6116         /*
6117          * I know this is terrible, but it's temporary until we stop tracking
6118          * the uptodate bits and such for the extent buffers.
6119          */
6120         release_extent_buffer(eb);
6121 }
6122
6123 void free_extent_buffer_stale(struct extent_buffer *eb)
6124 {
6125         if (!eb)
6126                 return;
6127
6128         spin_lock(&eb->refs_lock);
6129         set_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags);
6130
6131         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 && !extent_buffer_under_io(eb) &&
6132             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6133                 atomic_dec(&eb->refs);
6134         release_extent_buffer(eb);
6135 }
6136
6137 static void btree_clear_page_dirty(struct page *page)
6138 {
6139         ASSERT(PageDirty(page));
6140         ASSERT(PageLocked(page));
6141         clear_page_dirty_for_io(page);
6142         xa_lock_irq(&page->mapping->i_pages);
6143         if (!PageDirty(page))
6144                 __xa_clear_mark(&page->mapping->i_pages,
6145                                 page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
6146         xa_unlock_irq(&page->mapping->i_pages);
6147 }
6148
6149 static void clear_subpage_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
6150 {
6151         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6152         struct page *page = eb->pages[0];
6153         bool last;
6154
6155         /* btree_clear_page_dirty() needs page locked */
6156         lock_page(page);
6157         last = btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, page, eb->start,
6158                                                   eb->len);
6159         if (last)
6160                 btree_clear_page_dirty(page);
6161         unlock_page(page);
6162         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6163 }
6164
6165 void clear_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
6166 {
6167         int i;
6168         int num_pages;
6169         struct page *page;
6170
6171         if (eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
6172                 return clear_subpage_extent_buffer_dirty(eb);
6173
6174         num_pages = num_extent_pages(eb);
6175
6176         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6177                 page = eb->pages[i];
6178                 if (!PageDirty(page))
6179                         continue;
6180                 lock_page(page);
6181                 btree_clear_page_dirty(page);
6182                 ClearPageError(page);
6183                 unlock_page(page);
6184         }
6185         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6186 }
6187
6188 bool set_extent_buffer_dirty(struct extent_buffer *eb)
6189 {
6190         int i;
6191         int num_pages;
6192         bool was_dirty;
6193
6194         check_buffer_tree_ref(eb);
6195
6196         was_dirty = test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
6197
6198         num_pages = num_extent_pages(eb);
6199         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6200         WARN_ON(!test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags));
6201
6202         if (!was_dirty) {
6203                 bool subpage = eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE;
6204
6205                 /*
6206                  * For subpage case, we can have other extent buffers in the
6207                  * same page, and in clear_subpage_extent_buffer_dirty() we
6208                  * have to clear page dirty without subpage lock held.
6209                  * This can cause race where our page gets dirty cleared after
6210                  * we just set it.
6211                  *
6212                  * Thankfully, clear_subpage_extent_buffer_dirty() has locked
6213                  * its page for other reasons, we can use page lock to prevent
6214                  * the above race.
6215                  */
6216                 if (subpage)
6217                         lock_page(eb->pages[0]);
6218                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
6219                         btrfs_page_set_dirty(eb->fs_info, eb->pages[i],
6220                                              eb->start, eb->len);
6221                 if (subpage)
6222                         unlock_page(eb->pages[0]);
6223         }
6224 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
6225         for (i = 0; i < num_pages; i++)
6226                 ASSERT(PageDirty(eb->pages[i]));
6227 #endif
6228
6229         return was_dirty;
6230 }
6231
6232 void clear_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
6233 {
6234         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6235         struct page *page;
6236         int num_pages;
6237         int i;
6238
6239         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6240         num_pages = num_extent_pages(eb);
6241         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6242                 page = eb->pages[i];
6243                 if (page)
6244                         btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page,
6245                                                   eb->start, eb->len);
6246         }
6247 }
6248
6249 void set_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
6250 {
6251         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6252         struct page *page;
6253         int num_pages;
6254         int i;
6255
6256         set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6257         num_pages = num_extent_pages(eb);
6258         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6259                 page = eb->pages[i];
6260                 btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6261         }
6262 }
6263
6264 static int read_extent_buffer_subpage(struct extent_buffer *eb, int wait,
6265                                       int mirror_num)
6266 {
6267         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6268         struct extent_io_tree *io_tree;
6269         struct page *page = eb->pages[0];
6270         struct bio *bio = NULL;
6271         int ret = 0;
6272
6273         ASSERT(!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags));
6274         ASSERT(PagePrivate(page));
6275         io_tree = &BTRFS_I(fs_info->btree_inode)->io_tree;
6276
6277         if (wait == WAIT_NONE) {
6278                 if (!try_lock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1))
6279                         return -EAGAIN;
6280         } else {
6281                 ret = lock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1);
6282                 if (ret < 0)
6283                         return ret;
6284         }
6285
6286         ret = 0;
6287         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags) ||
6288             PageUptodate(page) ||
6289             btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, page, eb->start, eb->len)) {
6290                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6291                 unlock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1);
6292                 return ret;
6293         }
6294
6295         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
6296         eb->read_mirror = 0;
6297         atomic_set(&eb->io_pages, 1);
6298         check_buffer_tree_ref(eb);
6299         btrfs_subpage_clear_error(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6300
6301         ret = submit_extent_page(REQ_OP_READ | REQ_META, NULL, page, eb->start,
6302                                  eb->len, eb->start - page_offset(page), &bio,
6303                                  end_bio_extent_readpage, mirror_num, 0, 0,
6304                                  true);
6305         if (ret) {
6306                 /*
6307                  * In the endio function, if we hit something wrong we will
6308                  * increase the io_pages, so here we need to decrease it for
6309                  * error path.
6310                  */
6311                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6312         }
6313         if (bio) {
6314                 int tmp;
6315
6316                 tmp = submit_one_bio(bio, mirror_num, 0);
6317                 if (tmp < 0)
6318                         return tmp;
6319         }
6320         if (ret || wait != WAIT_COMPLETE)
6321                 return ret;
6322
6323         wait_extent_bit(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1, EXTENT_LOCKED);
6324         if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
6325                 ret = -EIO;
6326         return ret;
6327 }
6328
6329 int read_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb, int wait, int mirror_num)
6330 {
6331         int i;
6332         struct page *page;
6333         int err;
6334         int ret = 0;
6335         int locked_pages = 0;
6336         int all_uptodate = 1;
6337         int num_pages;
6338         unsigned long num_reads = 0;
6339         struct bio *bio = NULL;
6340         unsigned long bio_flags = 0;
6341
6342         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
6343                 return 0;
6344
6345         if (eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
6346                 return read_extent_buffer_subpage(eb, wait, mirror_num);
6347
6348         num_pages = num_extent_pages(eb);
6349         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6350                 page = eb->pages[i];
6351                 if (wait == WAIT_NONE) {
6352                         /*
6353                          * WAIT_NONE is only utilized by readahead. If we can't
6354                          * acquire the lock atomically it means either the eb
6355                          * is being read out or under modification.
6356                          * Either way the eb will be or has been cached,
6357                          * readahead can exit safely.
6358                          */
6359                         if (!trylock_page(page))
6360                                 goto unlock_exit;
6361                 } else {
6362                         lock_page(page);
6363                 }
6364                 locked_pages++;
6365         }
6366         /*
6367          * We need to firstly lock all pages to make sure that
6368          * the uptodate bit of our pages won't be affected by
6369          * clear_extent_buffer_uptodate().
6370          */
6371         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6372                 page = eb->pages[i];
6373                 if (!PageUptodate(page)) {
6374                         num_reads++;
6375                         all_uptodate = 0;
6376                 }
6377         }
6378
6379         if (all_uptodate) {
6380                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6381                 goto unlock_exit;
6382         }
6383
6384         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
6385         eb->read_mirror = 0;
6386         atomic_set(&eb->io_pages, num_reads);
6387         /*
6388          * It is possible for releasepage to clear the TREE_REF bit before we
6389          * set io_pages. See check_buffer_tree_ref for a more detailed comment.
6390          */
6391         check_buffer_tree_ref(eb);
6392         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6393                 page = eb->pages[i];
6394
6395                 if (!PageUptodate(page)) {
6396                         if (ret) {
6397                                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6398                                 unlock_page(page);
6399                                 continue;
6400                         }
6401
6402                         ClearPageError(page);
6403                         err = submit_extent_page(REQ_OP_READ | REQ_META, NULL,
6404                                          page, page_offset(page), PAGE_SIZE, 0,
6405                                          &bio, end_bio_extent_readpage,
6406                                          mirror_num, 0, 0, false);
6407                         if (err) {
6408                                 /*
6409                                  * We failed to submit the bio so it's the
6410                                  * caller's responsibility to perform cleanup
6411                                  * i.e unlock page/set error bit.
6412                                  */
6413                                 ret = err;
6414                                 SetPageError(page);
6415                                 unlock_page(page);
6416                                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6417                         }
6418                 } else {
6419                         unlock_page(page);
6420                 }
6421         }
6422
6423         if (bio) {
6424                 err = submit_one_bio(bio, mirror_num, bio_flags);
6425                 if (err)
6426                         return err;
6427         }
6428
6429         if (ret || wait != WAIT_COMPLETE)
6430                 return ret;
6431
6432         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6433                 page = eb->pages[i];
6434                 wait_on_page_locked(page);
6435                 if (!PageUptodate(page))
6436                         ret = -EIO;
6437         }
6438
6439         return ret;
6440
6441 unlock_exit:
6442         while (locked_pages > 0) {
6443                 locked_pages--;
6444                 page = eb->pages[locked_pages];
6445                 unlock_page(page);
6446         }
6447         return ret;
6448 }
6449
6450 static bool report_eb_range(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6451                             unsigned long len)
6452 {
6453         btrfs_warn(eb->fs_info,
6454                 "access to eb bytenr %llu len %lu out of range start %lu len %lu",
6455                 eb->start, eb->len, start, len);
6456         WARN_ON(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG));
6457
6458         return true;
6459 }
6460
6461 /*
6462  * Check if the [start, start + len) range is valid before reading/writing
6463  * the eb.
6464  * NOTE: @start and @len are offset inside the eb, not logical address.
6465  *
6466  * Caller should not touch the dst/src memory if this function returns error.
6467  */
6468 static inline int check_eb_range(const struct extent_buffer *eb,
6469                                  unsigned long start, unsigned long len)
6470 {
6471         unsigned long offset;
6472
6473         /* start, start + len should not go beyond eb->len nor overflow */
6474         if (unlikely(check_add_overflow(start, len, &offset) || offset > eb->len))
6475                 return report_eb_range(eb, start, len);
6476
6477         return false;
6478 }
6479
6480 void read_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, void *dstv,
6481                         unsigned long start, unsigned long len)
6482 {
6483         size_t cur;
6484         size_t offset;
6485         struct page *page;
6486         char *kaddr;
6487         char *dst = (char *)dstv;
6488         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6489
6490         if (check_eb_range(eb, start, len))
6491                 return;
6492
6493         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6494
6495         while (len > 0) {
6496                 page = eb->pages[i];
6497
6498                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6499                 kaddr = page_address(page);
6500                 memcpy(dst, kaddr + offset, cur);
6501
6502                 dst += cur;
6503                 len -= cur;
6504                 offset = 0;
6505                 i++;
6506         }
6507 }
6508
6509 int read_extent_buffer_to_user_nofault(const struct extent_buffer *eb,
6510                                        void __user *dstv,
6511                                        unsigned long start, unsigned long len)
6512 {
6513         size_t cur;
6514         size_t offset;
6515         struct page *page;
6516         char *kaddr;
6517         char __user *dst = (char __user *)dstv;
6518         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6519         int ret = 0;
6520
6521         WARN_ON(start > eb->len);
6522         WARN_ON(start + len > eb->start + eb->len);
6523
6524         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6525
6526         while (len > 0) {
6527                 page = eb->pages[i];
6528
6529                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6530                 kaddr = page_address(page);
6531                 if (copy_to_user_nofault(dst, kaddr + offset, cur)) {
6532                         ret = -EFAULT;
6533                         break;
6534                 }
6535
6536                 dst += cur;
6537                 len -= cur;
6538                 offset = 0;
6539                 i++;
6540         }
6541
6542         return ret;
6543 }
6544
6545 int memcmp_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *ptrv,
6546                          unsigned long start, unsigned long len)
6547 {
6548         size_t cur;
6549         size_t offset;
6550         struct page *page;
6551         char *kaddr;
6552         char *ptr = (char *)ptrv;
6553         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6554         int ret = 0;
6555
6556         if (check_eb_range(eb, start, len))
6557                 return -EINVAL;
6558
6559         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6560
6561         while (len > 0) {
6562                 page = eb->pages[i];
6563
6564                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6565
6566                 kaddr = page_address(page);
6567                 ret = memcmp(ptr, kaddr + offset, cur);
6568                 if (ret)
6569                         break;
6570
6571                 ptr += cur;
6572                 len -= cur;
6573                 offset = 0;
6574                 i++;
6575         }
6576         return ret;
6577 }
6578
6579 /*
6580  * Check that the extent buffer is uptodate.
6581  *
6582  * For regular sector size == PAGE_SIZE case, check if @page is uptodate.
6583  * For subpage case, check if the range covered by the eb has EXTENT_UPTODATE.
6584  */
6585 static void assert_eb_page_uptodate(const struct extent_buffer *eb,
6586                                     struct page *page)
6587 {
6588         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6589
6590         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE) {
6591                 bool uptodate;
6592
6593                 uptodate = btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, page,
6594                                                        eb->start, eb->len);
6595                 WARN_ON(!uptodate);
6596         } else {
6597                 WARN_ON(!PageUptodate(page));
6598         }
6599 }
6600
6601 void write_extent_buffer_chunk_tree_uuid(const struct extent_buffer *eb,
6602                 const void *srcv)
6603 {
6604         char *kaddr;
6605
6606         assert_eb_page_uptodate(eb, eb->pages[0]);
6607         kaddr = page_address(eb->pages[0]) + get_eb_offset_in_page(eb, 0);
6608         memcpy(kaddr + offsetof(struct btrfs_header, chunk_tree_uuid), srcv,
6609                         BTRFS_FSID_SIZE);
6610 }
6611
6612 void write_extent_buffer_fsid(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv)
6613 {
6614         char *kaddr;
6615
6616         assert_eb_page_uptodate(eb, eb->pages[0]);
6617         kaddr = page_address(eb->pages[0]) + get_eb_offset_in_page(eb, 0);
6618         memcpy(kaddr + offsetof(struct btrfs_header, fsid), srcv,
6619                         BTRFS_FSID_SIZE);
6620 }
6621
6622 void write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv,
6623                          unsigned long start, unsigned long len)
6624 {
6625         size_t cur;
6626         size_t offset;
6627         struct page *page;
6628         char *kaddr;
6629         char *src = (char *)srcv;
6630         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6631
6632         WARN_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_NO_CHECK, &eb->bflags));
6633
6634         if (check_eb_range(eb, start, len))
6635                 return;
6636
6637         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6638
6639         while (len > 0) {
6640                 page = eb->pages[i];
6641                 assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6642
6643                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
6644                 kaddr = page_address(page);
6645                 memcpy(kaddr + offset, src, cur);
6646
6647                 src += cur;
6648                 len -= cur;
6649                 offset = 0;
6650                 i++;
6651         }
6652 }
6653
6654 void memzero_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6655                 unsigned long len)
6656 {
6657         size_t cur;
6658         size_t offset;
6659         struct page *page;
6660         char *kaddr;
6661         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6662
6663         if (check_eb_range(eb, start, len))
6664                 return;
6665
6666         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6667
6668         while (len > 0) {
6669                 page = eb->pages[i];
6670                 assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6671
6672                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
6673                 kaddr = page_address(page);
6674                 memset(kaddr + offset, 0, cur);
6675
6676                 len -= cur;
6677                 offset = 0;
6678                 i++;
6679         }
6680 }
6681
6682 void copy_extent_buffer_full(const struct extent_buffer *dst,
6683                              const struct extent_buffer *src)
6684 {
6685         int i;
6686         int num_pages;
6687
6688         ASSERT(dst->len == src->len);
6689
6690         if (dst->fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
6691                 num_pages = num_extent_pages(dst);
6692                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
6693                         copy_page(page_address(dst->pages[i]),
6694                                   page_address(src->pages[i]));
6695         } else {
6696                 size_t src_offset = get_eb_offset_in_page(src, 0);
6697                 size_t dst_offset = get_eb_offset_in_page(dst, 0);
6698
6699                 ASSERT(src->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE);
6700                 memcpy(page_address(dst->pages[0]) + dst_offset,
6701                        page_address(src->pages[0]) + src_offset,
6702                        src->len);
6703         }
6704 }
6705
6706 void copy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
6707                         const struct extent_buffer *src,
6708                         unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
6709                         unsigned long len)
6710 {
6711         u64 dst_len = dst->len;
6712         size_t cur;
6713         size_t offset;
6714         struct page *page;
6715         char *kaddr;
6716         unsigned long i = get_eb_page_index(dst_offset);
6717
6718         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
6719             check_eb_range(src, src_offset, len))
6720                 return;
6721
6722         WARN_ON(src->len != dst_len);
6723
6724         offset = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
6725
6726         while (len > 0) {
6727                 page = dst->pages[i];
6728                 assert_eb_page_uptodate(dst, page);
6729
6730                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE - offset));
6731
6732                 kaddr = page_address(page);
6733                 read_extent_buffer(src, kaddr + offset, src_offset, cur);
6734
6735                 src_offset += cur;
6736                 len -= cur;
6737                 offset = 0;
6738                 i++;
6739         }
6740 }
6741
6742 /*
6743  * eb_bitmap_offset() - calculate the page and offset of the byte containing the
6744  * given bit number
6745  * @eb: the extent buffer
6746  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
6747  * @nr: bit number
6748  * @page_index: return index of the page in the extent buffer that contains the
6749  * given bit number
6750  * @page_offset: return offset into the page given by page_index
6751  *
6752  * This helper hides the ugliness of finding the byte in an extent buffer which
6753  * contains a given bit.
6754  */
6755 static inline void eb_bitmap_offset(const struct extent_buffer *eb,
6756                                     unsigned long start, unsigned long nr,
6757                                     unsigned long *page_index,
6758                                     size_t *page_offset)
6759 {
6760         size_t byte_offset = BIT_BYTE(nr);
6761         size_t offset;
6762
6763         /*
6764          * The byte we want is the offset of the extent buffer + the offset of
6765          * the bitmap item in the extent buffer + the offset of the byte in the
6766          * bitmap item.
6767          */
6768         offset = start + offset_in_page(eb->start) + byte_offset;
6769
6770         *page_index = offset >> PAGE_SHIFT;
6771         *page_offset = offset_in_page(offset);
6772 }
6773
6774 /**
6775  * extent_buffer_test_bit - determine whether a bit in a bitmap item is set
6776  * @eb: the extent buffer
6777  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
6778  * @nr: bit number to test
6779  */
6780 int extent_buffer_test_bit(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6781                            unsigned long nr)
6782 {
6783         u8 *kaddr;
6784         struct page *page;
6785         unsigned long i;
6786         size_t offset;
6787
6788         eb_bitmap_offset(eb, start, nr, &i, &offset);
6789         page = eb->pages[i];
6790         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6791         kaddr = page_address(page);
6792         return 1U & (kaddr[offset] >> (nr & (BITS_PER_BYTE - 1)));
6793 }
6794
6795 /**
6796  * extent_buffer_bitmap_set - set an area of a bitmap
6797  * @eb: the extent buffer
6798  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
6799  * @pos: bit number of the first bit
6800  * @len: number of bits to set
6801  */
6802 void extent_buffer_bitmap_set(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6803                               unsigned long pos, unsigned long len)
6804 {
6805         u8 *kaddr;
6806         struct page *page;
6807         unsigned long i;
6808         size_t offset;
6809         const unsigned int size = pos + len;
6810         int bits_to_set = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
6811         u8 mask_to_set = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
6812
6813         eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
6814         page = eb->pages[i];
6815         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6816         kaddr = page_address(page);
6817
6818         while (len >= bits_to_set) {
6819                 kaddr[offset] |= mask_to_set;
6820                 len -= bits_to_set;
6821                 bits_to_set = BITS_PER_BYTE;
6822                 mask_to_set = ~0;
6823                 if (++offset >= PAGE_SIZE && len > 0) {
6824                         offset = 0;
6825                         page = eb->pages[++i];
6826                         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6827                         kaddr = page_address(page);
6828                 }
6829         }
6830         if (len) {
6831                 mask_to_set &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
6832                 kaddr[offset] |= mask_to_set;
6833         }
6834 }
6835
6836
6837 /**
6838  * extent_buffer_bitmap_clear - clear an area of a bitmap
6839  * @eb: the extent buffer
6840  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
6841  * @pos: bit number of the first bit
6842  * @len: number of bits to clear
6843  */
6844 void extent_buffer_bitmap_clear(const struct extent_buffer *eb,
6845                                 unsigned long start, unsigned long pos,
6846                                 unsigned long len)
6847 {
6848         u8 *kaddr;
6849         struct page *page;
6850         unsigned long i;
6851         size_t offset;
6852         const unsigned int size = pos + len;
6853         int bits_to_clear = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
6854         u8 mask_to_clear = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
6855
6856         eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
6857         page = eb->pages[i];
6858         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6859         kaddr = page_address(page);
6860
6861         while (len >= bits_to_clear) {
6862                 kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
6863                 len -= bits_to_clear;
6864                 bits_to_clear = BITS_PER_BYTE;
6865                 mask_to_clear = ~0;
6866                 if (++offset >= PAGE_SIZE && len > 0) {
6867                         offset = 0;
6868                         page = eb->pages[++i];
6869                         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6870                         kaddr = page_address(page);
6871                 }
6872         }
6873         if (len) {
6874                 mask_to_clear &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
6875                 kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
6876         }
6877 }
6878
6879 static inline bool areas_overlap(unsigned long src, unsigned long dst, unsigned long len)
6880 {
6881         unsigned long distance = (src > dst) ? src - dst : dst - src;
6882         return distance < len;
6883 }
6884
6885 static void copy_pages(struct page *dst_page, struct page *src_page,
6886                        unsigned long dst_off, unsigned long src_off,
6887                        unsigned long len)
6888 {
6889         char *dst_kaddr = page_address(dst_page);
6890         char *src_kaddr;
6891         int must_memmove = 0;
6892
6893         if (dst_page != src_page) {
6894                 src_kaddr = page_address(src_page);
6895         } else {
6896                 src_kaddr = dst_kaddr;
6897                 if (areas_overlap(src_off, dst_off, len))
6898                         must_memmove = 1;
6899         }
6900
6901         if (must_memmove)
6902                 memmove(dst_kaddr + dst_off, src_kaddr + src_off, len);
6903         else
6904                 memcpy(dst_kaddr + dst_off, src_kaddr + src_off, len);
6905 }
6906
6907 void memcpy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
6908                           unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
6909                           unsigned long len)
6910 {
6911         size_t cur;
6912         size_t dst_off_in_page;
6913         size_t src_off_in_page;
6914         unsigned long dst_i;
6915         unsigned long src_i;
6916
6917         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
6918             check_eb_range(dst, src_offset, len))
6919                 return;
6920
6921         while (len > 0) {
6922                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
6923                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_offset);
6924
6925                 dst_i = get_eb_page_index(dst_offset);
6926                 src_i = get_eb_page_index(src_offset);
6927
6928                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE -
6929                                                src_off_in_page));
6930                 cur = min_t(unsigned long, cur,
6931                         (unsigned long)(PAGE_SIZE - dst_off_in_page));
6932
6933                 copy_pages(dst->pages[dst_i], dst->pages[src_i],
6934                            dst_off_in_page, src_off_in_page, cur);
6935
6936                 src_offset += cur;
6937                 dst_offset += cur;
6938                 len -= cur;
6939         }
6940 }
6941
6942 void memmove_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
6943                            unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
6944                            unsigned long len)
6945 {
6946         size_t cur;
6947         size_t dst_off_in_page;
6948         size_t src_off_in_page;
6949         unsigned long dst_end = dst_offset + len - 1;
6950         unsigned long src_end = src_offset + len - 1;
6951         unsigned long dst_i;
6952         unsigned long src_i;
6953
6954         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
6955             check_eb_range(dst, src_offset, len))
6956                 return;
6957         if (dst_offset < src_offset) {
6958                 memcpy_extent_buffer(dst, dst_offset, src_offset, len);
6959                 return;
6960         }
6961         while (len > 0) {
6962                 dst_i = get_eb_page_index(dst_end);
6963                 src_i = get_eb_page_index(src_end);
6964
6965                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_end);
6966                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_end);
6967
6968                 cur = min_t(unsigned long, len, src_off_in_page + 1);
6969                 cur = min(cur, dst_off_in_page + 1);
6970                 copy_pages(dst->pages[dst_i], dst->pages[src_i],
6971                            dst_off_in_page - cur + 1,
6972                            src_off_in_page - cur + 1, cur);
6973
6974                 dst_end -= cur;
6975                 src_end -= cur;
6976                 len -= cur;
6977         }
6978 }
6979
6980 static struct extent_buffer *get_next_extent_buffer(
6981                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
6982 {
6983         struct extent_buffer *gang[BTRFS_SUBPAGE_BITMAP_SIZE];
6984         struct extent_buffer *found = NULL;
6985         u64 page_start = page_offset(page);
6986         int ret;
6987         int i;
6988
6989         ASSERT(in_range(bytenr, page_start, PAGE_SIZE));
6990         ASSERT(PAGE_SIZE / fs_info->nodesize <= BTRFS_SUBPAGE_BITMAP_SIZE);
6991         lockdep_assert_held(&fs_info->buffer_lock);
6992
6993         ret = radix_tree_gang_lookup(&fs_info->buffer_radix, (void **)gang,
6994                         bytenr >> fs_info->sectorsize_bits,
6995                         PAGE_SIZE / fs_info->nodesize);
6996         for (i = 0; i < ret; i++) {
6997                 /* Already beyond page end */
6998                 if (gang[i]->start >= page_start + PAGE_SIZE)
6999                         break;
7000                 /* Found one */
7001                 if (gang[i]->start >= bytenr) {
7002                         found = gang[i];
7003                         break;
7004                 }
7005         }
7006         return found;
7007 }
7008
7009 static int try_release_subpage_extent_buffer(struct page *page)
7010 {
7011         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
7012         u64 cur = page_offset(page);
7013         const u64 end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
7014         int ret;
7015
7016         while (cur < end) {
7017                 struct extent_buffer *eb = NULL;
7018
7019                 /*
7020                  * Unlike try_release_extent_buffer() which uses page->private
7021                  * to grab buffer, for subpage case we rely on radix tree, thus
7022                  * we need to ensure radix tree consistency.
7023                  *
7024                  * We also want an atomic snapshot of the radix tree, thus go
7025                  * with spinlock rather than RCU.
7026                  */
7027                 spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
7028                 eb = get_next_extent_buffer(fs_info, page, cur);
7029                 if (!eb) {
7030                         /* No more eb in the page range after or at cur */
7031                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
7032                         break;
7033                 }
7034                 cur = eb->start + eb->len;
7035
7036                 /*
7037                  * The same as try_release_extent_buffer(), to ensure the eb
7038                  * won't disappear out from under us.
7039                  */
7040                 spin_lock(&eb->refs_lock);
7041                 if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
7042                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
7043                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
7044                         break;
7045                 }
7046                 spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
7047
7048                 /*
7049                  * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a
7050                  * real ref, so just return, this eb will likely be freed soon
7051                  * anyway.
7052                  */
7053                 if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
7054                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
7055                         break;
7056                 }
7057
7058                 /*
7059                  * Here we don't care about the return value, we will always
7060                  * check the page private at the end.  And
7061                  * release_extent_buffer() will release the refs_lock.
7062                  */
7063                 release_extent_buffer(eb);
7064         }
7065         /*
7066          * Finally to check if we have cleared page private, as if we have
7067          * released all ebs in the page, the page private should be cleared now.
7068          */
7069         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
7070         if (!PagePrivate(page))
7071                 ret = 1;
7072         else
7073                 ret = 0;
7074         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7075         return ret;
7076
7077 }
7078
7079 int try_release_extent_buffer(struct page *page)
7080 {
7081         struct extent_buffer *eb;
7082
7083         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->sectorsize < PAGE_SIZE)
7084                 return try_release_subpage_extent_buffer(page);
7085
7086         /*
7087          * We need to make sure nobody is changing page->private, as we rely on
7088          * page->private as the pointer to extent buffer.
7089          */
7090         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
7091         if (!PagePrivate(page)) {
7092                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7093                 return 1;
7094         }
7095
7096         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
7097         BUG_ON(!eb);
7098
7099         /*
7100          * This is a little awful but should be ok, we need to make sure that
7101          * the eb doesn't disappear out from under us while we're looking at
7102          * this page.
7103          */
7104         spin_lock(&eb->refs_lock);
7105         if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
7106                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
7107                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7108                 return 0;
7109         }
7110         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7111
7112         /*
7113          * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a real ref,
7114          * so just return, this page will likely be freed soon anyway.
7115          */
7116         if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
7117                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
7118                 return 0;
7119         }
7120
7121         return release_extent_buffer(eb);
7122 }
7123
7124 /*
7125  * btrfs_readahead_tree_block - attempt to readahead a child block
7126  * @fs_info:    the fs_info
7127  * @bytenr:     bytenr to read
7128  * @owner_root: objectid of the root that owns this eb
7129  * @gen:        generation for the uptodate check, can be 0
7130  * @level:      level for the eb
7131  *
7132  * Attempt to readahead a tree block at @bytenr.  If @gen is 0 then we do a
7133  * normal uptodate check of the eb, without checking the generation.  If we have
7134  * to read the block we will not block on anything.
7135  */
7136 void btrfs_readahead_tree_block(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7137                                 u64 bytenr, u64 owner_root, u64 gen, int level)
7138 {
7139         struct extent_buffer *eb;
7140         int ret;
7141
7142         eb = btrfs_find_create_tree_block(fs_info, bytenr, owner_root, level);
7143         if (IS_ERR(eb))
7144                 return;
7145
7146         if (btrfs_buffer_uptodate(eb, gen, 1)) {
7147                 free_extent_buffer(eb);
7148                 return;
7149         }
7150
7151         ret = read_extent_buffer_pages(eb, WAIT_NONE, 0);
7152         if (ret < 0)
7153                 free_extent_buffer_stale(eb);
7154         else
7155                 free_extent_buffer(eb);
7156 }
7157
7158 /*
7159  * btrfs_readahead_node_child - readahead a node's child block
7160  * @node:       parent node we're reading from
7161  * @slot:       slot in the parent node for the child we want to read
7162  *
7163  * A helper for btrfs_readahead_tree_block, we simply read the bytenr pointed at
7164  * the slot in the node provided.
7165  */
7166 void btrfs_readahead_node_child(struct extent_buffer *node, int slot)
7167 {
7168         btrfs_readahead_tree_block(node->fs_info,
7169                                    btrfs_node_blockptr(node, slot),
7170                                    btrfs_header_owner(node),
7171                                    btrfs_node_ptr_generation(node, slot),
7172                                    btrfs_header_level(node) - 1);
7173 }