f3d7be975c3a5464d6300b961851a8d03251b5ff
[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 "extent_io.h"
17 #include "extent-io-tree.h"
18 #include "extent_map.h"
19 #include "ctree.h"
20 #include "btrfs_inode.h"
21 #include "volumes.h"
22 #include "check-integrity.h"
23 #include "locking.h"
24 #include "rcu-string.h"
25 #include "backref.h"
26 #include "disk-io.h"
27 #include "subpage.h"
28 #include "zoned.h"
29 #include "block-group.h"
30
31 static struct kmem_cache *extent_state_cache;
32 static struct kmem_cache *extent_buffer_cache;
33 static struct bio_set btrfs_bioset;
34
35 static inline bool extent_state_in_tree(const struct extent_state *state)
36 {
37         return !RB_EMPTY_NODE(&state->rb_node);
38 }
39
40 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
41 static LIST_HEAD(states);
42 static DEFINE_SPINLOCK(leak_lock);
43
44 static inline void btrfs_leak_debug_add(spinlock_t *lock,
45                                         struct list_head *new,
46                                         struct list_head *head)
47 {
48         unsigned long flags;
49
50         spin_lock_irqsave(lock, flags);
51         list_add(new, head);
52         spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
53 }
54
55 static inline void btrfs_leak_debug_del(spinlock_t *lock,
56                                         struct list_head *entry)
57 {
58         unsigned long flags;
59
60         spin_lock_irqsave(lock, flags);
61         list_del(entry);
62         spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
63 }
64
65 void btrfs_extent_buffer_leak_debug_check(struct btrfs_fs_info *fs_info)
66 {
67         struct extent_buffer *eb;
68         unsigned long flags;
69
70         /*
71          * If we didn't get into open_ctree our allocated_ebs will not be
72          * initialized, so just skip this.
73          */
74         if (!fs_info->allocated_ebs.next)
75                 return;
76
77         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
78         while (!list_empty(&fs_info->allocated_ebs)) {
79                 eb = list_first_entry(&fs_info->allocated_ebs,
80                                       struct extent_buffer, leak_list);
81                 pr_err(
82         "BTRFS: buffer leak start %llu len %lu refs %d bflags %lu owner %llu\n",
83                        eb->start, eb->len, atomic_read(&eb->refs), eb->bflags,
84                        btrfs_header_owner(eb));
85                 list_del(&eb->leak_list);
86                 kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
87         }
88         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
89 }
90
91 static inline void btrfs_extent_state_leak_debug_check(void)
92 {
93         struct extent_state *state;
94
95         while (!list_empty(&states)) {
96                 state = list_entry(states.next, struct extent_state, leak_list);
97                 pr_err("BTRFS: state leak: start %llu end %llu state %u in tree %d refs %d\n",
98                        state->start, state->end, state->state,
99                        extent_state_in_tree(state),
100                        refcount_read(&state->refs));
101                 list_del(&state->leak_list);
102                 kmem_cache_free(extent_state_cache, state);
103         }
104 }
105
106 #define btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end)             \
107         __btrfs_debug_check_extent_io_range(__func__, (tree), (start), (end))
108 static inline void __btrfs_debug_check_extent_io_range(const char *caller,
109                 struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
110 {
111         struct inode *inode = tree->private_data;
112         u64 isize;
113
114         if (!inode || !is_data_inode(inode))
115                 return;
116
117         isize = i_size_read(inode);
118         if (end >= PAGE_SIZE && (end % 2) == 0 && end != isize - 1) {
119                 btrfs_debug_rl(BTRFS_I(inode)->root->fs_info,
120                     "%s: ino %llu isize %llu odd range [%llu,%llu]",
121                         caller, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), isize, start, end);
122         }
123 }
124 #else
125 #define btrfs_leak_debug_add(lock, new, head)   do {} while (0)
126 #define btrfs_leak_debug_del(lock, entry)       do {} while (0)
127 #define btrfs_extent_state_leak_debug_check()   do {} while (0)
128 #define btrfs_debug_check_extent_io_range(c, s, e)      do {} while (0)
129 #endif
130
131 struct tree_entry {
132         u64 start;
133         u64 end;
134         struct rb_node rb_node;
135 };
136
137 struct extent_page_data {
138         struct bio *bio;
139         /* tells writepage not to lock the state bits for this range
140          * it still does the unlocking
141          */
142         unsigned int extent_locked:1;
143
144         /* tells the submit_bio code to use REQ_SYNC */
145         unsigned int sync_io:1;
146 };
147
148 static int add_extent_changeset(struct extent_state *state, u32 bits,
149                                  struct extent_changeset *changeset,
150                                  int set)
151 {
152         int ret;
153
154         if (!changeset)
155                 return 0;
156         if (set && (state->state & bits) == bits)
157                 return 0;
158         if (!set && (state->state & bits) == 0)
159                 return 0;
160         changeset->bytes_changed += state->end - state->start + 1;
161         ret = ulist_add(&changeset->range_changed, state->start, state->end,
162                         GFP_ATOMIC);
163         return ret;
164 }
165
166 int __must_check submit_one_bio(struct bio *bio, int mirror_num,
167                                 unsigned long bio_flags)
168 {
169         blk_status_t ret = 0;
170         struct extent_io_tree *tree = bio->bi_private;
171
172         bio->bi_private = NULL;
173
174         if (is_data_inode(tree->private_data))
175                 ret = btrfs_submit_data_bio(tree->private_data, bio, mirror_num,
176                                             bio_flags);
177         else
178                 ret = btrfs_submit_metadata_bio(tree->private_data, bio,
179                                                 mirror_num, bio_flags);
180
181         return blk_status_to_errno(ret);
182 }
183
184 /* Cleanup unsubmitted bios */
185 static void end_write_bio(struct extent_page_data *epd, int ret)
186 {
187         if (epd->bio) {
188                 epd->bio->bi_status = errno_to_blk_status(ret);
189                 bio_endio(epd->bio);
190                 epd->bio = NULL;
191         }
192 }
193
194 /*
195  * Submit bio from extent page data via submit_one_bio
196  *
197  * Return 0 if everything is OK.
198  * Return <0 for error.
199  */
200 static int __must_check flush_write_bio(struct extent_page_data *epd)
201 {
202         int ret = 0;
203
204         if (epd->bio) {
205                 ret = submit_one_bio(epd->bio, 0, 0);
206                 /*
207                  * Clean up of epd->bio is handled by its endio function.
208                  * And endio is either triggered by successful bio execution
209                  * or the error handler of submit bio hook.
210                  * So at this point, no matter what happened, we don't need
211                  * to clean up epd->bio.
212                  */
213                 epd->bio = NULL;
214         }
215         return ret;
216 }
217
218 int __init extent_state_cache_init(void)
219 {
220         extent_state_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_state",
221                         sizeof(struct extent_state), 0,
222                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
223         if (!extent_state_cache)
224                 return -ENOMEM;
225         return 0;
226 }
227
228 int __init extent_io_init(void)
229 {
230         extent_buffer_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_buffer",
231                         sizeof(struct extent_buffer), 0,
232                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
233         if (!extent_buffer_cache)
234                 return -ENOMEM;
235
236         if (bioset_init(&btrfs_bioset, BIO_POOL_SIZE,
237                         offsetof(struct btrfs_io_bio, bio),
238                         BIOSET_NEED_BVECS))
239                 goto free_buffer_cache;
240
241         if (bioset_integrity_create(&btrfs_bioset, BIO_POOL_SIZE))
242                 goto free_bioset;
243
244         return 0;
245
246 free_bioset:
247         bioset_exit(&btrfs_bioset);
248
249 free_buffer_cache:
250         kmem_cache_destroy(extent_buffer_cache);
251         extent_buffer_cache = NULL;
252         return -ENOMEM;
253 }
254
255 void __cold extent_state_cache_exit(void)
256 {
257         btrfs_extent_state_leak_debug_check();
258         kmem_cache_destroy(extent_state_cache);
259 }
260
261 void __cold extent_io_exit(void)
262 {
263         /*
264          * Make sure all delayed rcu free are flushed before we
265          * destroy caches.
266          */
267         rcu_barrier();
268         kmem_cache_destroy(extent_buffer_cache);
269         bioset_exit(&btrfs_bioset);
270 }
271
272 /*
273  * For the file_extent_tree, we want to hold the inode lock when we lookup and
274  * update the disk_i_size, but lockdep will complain because our io_tree we hold
275  * the tree lock and get the inode lock when setting delalloc.  These two things
276  * are unrelated, so make a class for the file_extent_tree so we don't get the
277  * two locking patterns mixed up.
278  */
279 static struct lock_class_key file_extent_tree_class;
280
281 void extent_io_tree_init(struct btrfs_fs_info *fs_info,
282                          struct extent_io_tree *tree, unsigned int owner,
283                          void *private_data)
284 {
285         tree->fs_info = fs_info;
286         tree->state = RB_ROOT;
287         tree->dirty_bytes = 0;
288         spin_lock_init(&tree->lock);
289         tree->private_data = private_data;
290         tree->owner = owner;
291         if (owner == IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT)
292                 lockdep_set_class(&tree->lock, &file_extent_tree_class);
293 }
294
295 void extent_io_tree_release(struct extent_io_tree *tree)
296 {
297         spin_lock(&tree->lock);
298         /*
299          * Do a single barrier for the waitqueue_active check here, the state
300          * of the waitqueue should not change once extent_io_tree_release is
301          * called.
302          */
303         smp_mb();
304         while (!RB_EMPTY_ROOT(&tree->state)) {
305                 struct rb_node *node;
306                 struct extent_state *state;
307
308                 node = rb_first(&tree->state);
309                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
310                 rb_erase(&state->rb_node, &tree->state);
311                 RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
312                 /*
313                  * btree io trees aren't supposed to have tasks waiting for
314                  * changes in the flags of extent states ever.
315                  */
316                 ASSERT(!waitqueue_active(&state->wq));
317                 free_extent_state(state);
318
319                 cond_resched_lock(&tree->lock);
320         }
321         spin_unlock(&tree->lock);
322 }
323
324 static struct extent_state *alloc_extent_state(gfp_t mask)
325 {
326         struct extent_state *state;
327
328         /*
329          * The given mask might be not appropriate for the slab allocator,
330          * drop the unsupported bits
331          */
332         mask &= ~(__GFP_DMA32|__GFP_HIGHMEM);
333         state = kmem_cache_alloc(extent_state_cache, mask);
334         if (!state)
335                 return state;
336         state->state = 0;
337         state->failrec = NULL;
338         RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
339         btrfs_leak_debug_add(&leak_lock, &state->leak_list, &states);
340         refcount_set(&state->refs, 1);
341         init_waitqueue_head(&state->wq);
342         trace_alloc_extent_state(state, mask, _RET_IP_);
343         return state;
344 }
345
346 void free_extent_state(struct extent_state *state)
347 {
348         if (!state)
349                 return;
350         if (refcount_dec_and_test(&state->refs)) {
351                 WARN_ON(extent_state_in_tree(state));
352                 btrfs_leak_debug_del(&leak_lock, &state->leak_list);
353                 trace_free_extent_state(state, _RET_IP_);
354                 kmem_cache_free(extent_state_cache, state);
355         }
356 }
357
358 static struct rb_node *tree_insert(struct rb_root *root,
359                                    struct rb_node *search_start,
360                                    u64 offset,
361                                    struct rb_node *node,
362                                    struct rb_node ***p_in,
363                                    struct rb_node **parent_in)
364 {
365         struct rb_node **p;
366         struct rb_node *parent = NULL;
367         struct tree_entry *entry;
368
369         if (p_in && parent_in) {
370                 p = *p_in;
371                 parent = *parent_in;
372                 goto do_insert;
373         }
374
375         p = search_start ? &search_start : &root->rb_node;
376         while (*p) {
377                 parent = *p;
378                 entry = rb_entry(parent, struct tree_entry, rb_node);
379
380                 if (offset < entry->start)
381                         p = &(*p)->rb_left;
382                 else if (offset > entry->end)
383                         p = &(*p)->rb_right;
384                 else
385                         return parent;
386         }
387
388 do_insert:
389         rb_link_node(node, parent, p);
390         rb_insert_color(node, root);
391         return NULL;
392 }
393
394 /**
395  * Search @tree for an entry that contains @offset. Such entry would have
396  * entry->start <= offset && entry->end >= offset.
397  *
398  * @tree:       the tree to search
399  * @offset:     offset that should fall within an entry in @tree
400  * @next_ret:   pointer to the first entry whose range ends after @offset
401  * @prev_ret:   pointer to the first entry whose range begins before @offset
402  * @p_ret:      pointer where new node should be anchored (used when inserting an
403  *              entry in the tree)
404  * @parent_ret: points to entry which would have been the parent of the entry,
405  *               containing @offset
406  *
407  * This function returns a pointer to the entry that contains @offset byte
408  * address. If no such entry exists, then NULL is returned and the other
409  * pointer arguments to the function are filled, otherwise the found entry is
410  * returned and other pointers are left untouched.
411  */
412 static struct rb_node *__etree_search(struct extent_io_tree *tree, u64 offset,
413                                       struct rb_node **next_ret,
414                                       struct rb_node **prev_ret,
415                                       struct rb_node ***p_ret,
416                                       struct rb_node **parent_ret)
417 {
418         struct rb_root *root = &tree->state;
419         struct rb_node **n = &root->rb_node;
420         struct rb_node *prev = NULL;
421         struct rb_node *orig_prev = NULL;
422         struct tree_entry *entry;
423         struct tree_entry *prev_entry = NULL;
424
425         while (*n) {
426                 prev = *n;
427                 entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
428                 prev_entry = entry;
429
430                 if (offset < entry->start)
431                         n = &(*n)->rb_left;
432                 else if (offset > entry->end)
433                         n = &(*n)->rb_right;
434                 else
435                         return *n;
436         }
437
438         if (p_ret)
439                 *p_ret = n;
440         if (parent_ret)
441                 *parent_ret = prev;
442
443         if (next_ret) {
444                 orig_prev = prev;
445                 while (prev && offset > prev_entry->end) {
446                         prev = rb_next(prev);
447                         prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
448                 }
449                 *next_ret = prev;
450                 prev = orig_prev;
451         }
452
453         if (prev_ret) {
454                 prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
455                 while (prev && offset < prev_entry->start) {
456                         prev = rb_prev(prev);
457                         prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
458                 }
459                 *prev_ret = prev;
460         }
461         return NULL;
462 }
463
464 static inline struct rb_node *
465 tree_search_for_insert(struct extent_io_tree *tree,
466                        u64 offset,
467                        struct rb_node ***p_ret,
468                        struct rb_node **parent_ret)
469 {
470         struct rb_node *next= NULL;
471         struct rb_node *ret;
472
473         ret = __etree_search(tree, offset, &next, NULL, p_ret, parent_ret);
474         if (!ret)
475                 return next;
476         return ret;
477 }
478
479 static inline struct rb_node *tree_search(struct extent_io_tree *tree,
480                                           u64 offset)
481 {
482         return tree_search_for_insert(tree, offset, NULL, NULL);
483 }
484
485 /*
486  * utility function to look for merge candidates inside a given range.
487  * Any extents with matching state are merged together into a single
488  * extent in the tree.  Extents with EXTENT_IO in their state field
489  * are not merged because the end_io handlers need to be able to do
490  * operations on them without sleeping (or doing allocations/splits).
491  *
492  * This should be called with the tree lock held.
493  */
494 static void merge_state(struct extent_io_tree *tree,
495                         struct extent_state *state)
496 {
497         struct extent_state *other;
498         struct rb_node *other_node;
499
500         if (state->state & (EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY))
501                 return;
502
503         other_node = rb_prev(&state->rb_node);
504         if (other_node) {
505                 other = rb_entry(other_node, struct extent_state, rb_node);
506                 if (other->end == state->start - 1 &&
507                     other->state == state->state) {
508                         if (tree->private_data &&
509                             is_data_inode(tree->private_data))
510                                 btrfs_merge_delalloc_extent(tree->private_data,
511                                                             state, other);
512                         state->start = other->start;
513                         rb_erase(&other->rb_node, &tree->state);
514                         RB_CLEAR_NODE(&other->rb_node);
515                         free_extent_state(other);
516                 }
517         }
518         other_node = rb_next(&state->rb_node);
519         if (other_node) {
520                 other = rb_entry(other_node, struct extent_state, rb_node);
521                 if (other->start == state->end + 1 &&
522                     other->state == state->state) {
523                         if (tree->private_data &&
524                             is_data_inode(tree->private_data))
525                                 btrfs_merge_delalloc_extent(tree->private_data,
526                                                             state, other);
527                         state->end = other->end;
528                         rb_erase(&other->rb_node, &tree->state);
529                         RB_CLEAR_NODE(&other->rb_node);
530                         free_extent_state(other);
531                 }
532         }
533 }
534
535 static void set_state_bits(struct extent_io_tree *tree,
536                            struct extent_state *state, u32 *bits,
537                            struct extent_changeset *changeset);
538
539 /*
540  * insert an extent_state struct into the tree.  'bits' are set on the
541  * struct before it is inserted.
542  *
543  * This may return -EEXIST if the extent is already there, in which case the
544  * state struct is freed.
545  *
546  * The tree lock is not taken internally.  This is a utility function and
547  * probably isn't what you want to call (see set/clear_extent_bit).
548  */
549 static int insert_state(struct extent_io_tree *tree,
550                         struct extent_state *state, u64 start, u64 end,
551                         struct rb_node ***p,
552                         struct rb_node **parent,
553                         u32 *bits, struct extent_changeset *changeset)
554 {
555         struct rb_node *node;
556
557         if (end < start) {
558                 btrfs_err(tree->fs_info,
559                         "insert state: end < start %llu %llu", end, start);
560                 WARN_ON(1);
561         }
562         state->start = start;
563         state->end = end;
564
565         set_state_bits(tree, state, bits, changeset);
566
567         node = tree_insert(&tree->state, NULL, end, &state->rb_node, p, parent);
568         if (node) {
569                 struct extent_state *found;
570                 found = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
571                 btrfs_err(tree->fs_info,
572                        "found node %llu %llu on insert of %llu %llu",
573                        found->start, found->end, start, end);
574                 return -EEXIST;
575         }
576         merge_state(tree, state);
577         return 0;
578 }
579
580 /*
581  * split a given extent state struct in two, inserting the preallocated
582  * struct 'prealloc' as the newly created second half.  'split' indicates an
583  * offset inside 'orig' where it should be split.
584  *
585  * Before calling,
586  * the tree has 'orig' at [orig->start, orig->end].  After calling, there
587  * are two extent state structs in the tree:
588  * prealloc: [orig->start, split - 1]
589  * orig: [ split, orig->end ]
590  *
591  * The tree locks are not taken by this function. They need to be held
592  * by the caller.
593  */
594 static int split_state(struct extent_io_tree *tree, struct extent_state *orig,
595                        struct extent_state *prealloc, u64 split)
596 {
597         struct rb_node *node;
598
599         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
600                 btrfs_split_delalloc_extent(tree->private_data, orig, split);
601
602         prealloc->start = orig->start;
603         prealloc->end = split - 1;
604         prealloc->state = orig->state;
605         orig->start = split;
606
607         node = tree_insert(&tree->state, &orig->rb_node, prealloc->end,
608                            &prealloc->rb_node, NULL, NULL);
609         if (node) {
610                 free_extent_state(prealloc);
611                 return -EEXIST;
612         }
613         return 0;
614 }
615
616 static struct extent_state *next_state(struct extent_state *state)
617 {
618         struct rb_node *next = rb_next(&state->rb_node);
619         if (next)
620                 return rb_entry(next, struct extent_state, rb_node);
621         else
622                 return NULL;
623 }
624
625 /*
626  * utility function to clear some bits in an extent state struct.
627  * it will optionally wake up anyone waiting on this state (wake == 1).
628  *
629  * If no bits are set on the state struct after clearing things, the
630  * struct is freed and removed from the tree
631  */
632 static struct extent_state *clear_state_bit(struct extent_io_tree *tree,
633                                             struct extent_state *state,
634                                             u32 *bits, int wake,
635                                             struct extent_changeset *changeset)
636 {
637         struct extent_state *next;
638         u32 bits_to_clear = *bits & ~EXTENT_CTLBITS;
639         int ret;
640
641         if ((bits_to_clear & EXTENT_DIRTY) && (state->state & EXTENT_DIRTY)) {
642                 u64 range = state->end - state->start + 1;
643                 WARN_ON(range > tree->dirty_bytes);
644                 tree->dirty_bytes -= range;
645         }
646
647         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
648                 btrfs_clear_delalloc_extent(tree->private_data, state, bits);
649
650         ret = add_extent_changeset(state, bits_to_clear, changeset, 0);
651         BUG_ON(ret < 0);
652         state->state &= ~bits_to_clear;
653         if (wake)
654                 wake_up(&state->wq);
655         if (state->state == 0) {
656                 next = next_state(state);
657                 if (extent_state_in_tree(state)) {
658                         rb_erase(&state->rb_node, &tree->state);
659                         RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
660                         free_extent_state(state);
661                 } else {
662                         WARN_ON(1);
663                 }
664         } else {
665                 merge_state(tree, state);
666                 next = next_state(state);
667         }
668         return next;
669 }
670
671 static struct extent_state *
672 alloc_extent_state_atomic(struct extent_state *prealloc)
673 {
674         if (!prealloc)
675                 prealloc = alloc_extent_state(GFP_ATOMIC);
676
677         return prealloc;
678 }
679
680 static void extent_io_tree_panic(struct extent_io_tree *tree, int err)
681 {
682         btrfs_panic(tree->fs_info, err,
683         "locking error: extent tree was modified by another thread while locked");
684 }
685
686 /*
687  * clear some bits on a range in the tree.  This may require splitting
688  * or inserting elements in the tree, so the gfp mask is used to
689  * indicate which allocations or sleeping are allowed.
690  *
691  * pass 'wake' == 1 to kick any sleepers, and 'delete' == 1 to remove
692  * the given range from the tree regardless of state (ie for truncate).
693  *
694  * the range [start, end] is inclusive.
695  *
696  * This takes the tree lock, and returns 0 on success and < 0 on error.
697  */
698 int __clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
699                        u32 bits, int wake, int delete,
700                        struct extent_state **cached_state,
701                        gfp_t mask, struct extent_changeset *changeset)
702 {
703         struct extent_state *state;
704         struct extent_state *cached;
705         struct extent_state *prealloc = NULL;
706         struct rb_node *node;
707         u64 last_end;
708         int err;
709         int clear = 0;
710
711         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
712         trace_btrfs_clear_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits);
713
714         if (bits & EXTENT_DELALLOC)
715                 bits |= EXTENT_NORESERVE;
716
717         if (delete)
718                 bits |= ~EXTENT_CTLBITS;
719
720         if (bits & (EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY))
721                 clear = 1;
722 again:
723         if (!prealloc && gfpflags_allow_blocking(mask)) {
724                 /*
725                  * Don't care for allocation failure here because we might end
726                  * up not needing the pre-allocated extent state at all, which
727                  * is the case if we only have in the tree extent states that
728                  * cover our input range and don't cover too any other range.
729                  * If we end up needing a new extent state we allocate it later.
730                  */
731                 prealloc = alloc_extent_state(mask);
732         }
733
734         spin_lock(&tree->lock);
735         if (cached_state) {
736                 cached = *cached_state;
737
738                 if (clear) {
739                         *cached_state = NULL;
740                         cached_state = NULL;
741                 }
742
743                 if (cached && extent_state_in_tree(cached) &&
744                     cached->start <= start && cached->end > start) {
745                         if (clear)
746                                 refcount_dec(&cached->refs);
747                         state = cached;
748                         goto hit_next;
749                 }
750                 if (clear)
751                         free_extent_state(cached);
752         }
753         /*
754          * this search will find the extents that end after
755          * our range starts
756          */
757         node = tree_search(tree, start);
758         if (!node)
759                 goto out;
760         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
761 hit_next:
762         if (state->start > end)
763                 goto out;
764         WARN_ON(state->end < start);
765         last_end = state->end;
766
767         /* the state doesn't have the wanted bits, go ahead */
768         if (!(state->state & bits)) {
769                 state = next_state(state);
770                 goto next;
771         }
772
773         /*
774          *     | ---- desired range ---- |
775          *  | state | or
776          *  | ------------- state -------------- |
777          *
778          * We need to split the extent we found, and may flip
779          * bits on second half.
780          *
781          * If the extent we found extends past our range, we
782          * just split and search again.  It'll get split again
783          * the next time though.
784          *
785          * If the extent we found is inside our range, we clear
786          * the desired bit on it.
787          */
788
789         if (state->start < start) {
790                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
791                 BUG_ON(!prealloc);
792                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
793                 if (err)
794                         extent_io_tree_panic(tree, err);
795
796                 prealloc = NULL;
797                 if (err)
798                         goto out;
799                 if (state->end <= end) {
800                         state = clear_state_bit(tree, state, &bits, wake,
801                                                 changeset);
802                         goto next;
803                 }
804                 goto search_again;
805         }
806         /*
807          * | ---- desired range ---- |
808          *                        | state |
809          * We need to split the extent, and clear the bit
810          * on the first half
811          */
812         if (state->start <= end && state->end > end) {
813                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
814                 BUG_ON(!prealloc);
815                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
816                 if (err)
817                         extent_io_tree_panic(tree, err);
818
819                 if (wake)
820                         wake_up(&state->wq);
821
822                 clear_state_bit(tree, prealloc, &bits, wake, changeset);
823
824                 prealloc = NULL;
825                 goto out;
826         }
827
828         state = clear_state_bit(tree, state, &bits, wake, changeset);
829 next:
830         if (last_end == (u64)-1)
831                 goto out;
832         start = last_end + 1;
833         if (start <= end && state && !need_resched())
834                 goto hit_next;
835
836 search_again:
837         if (start > end)
838                 goto out;
839         spin_unlock(&tree->lock);
840         if (gfpflags_allow_blocking(mask))
841                 cond_resched();
842         goto again;
843
844 out:
845         spin_unlock(&tree->lock);
846         if (prealloc)
847                 free_extent_state(prealloc);
848
849         return 0;
850
851 }
852
853 static void wait_on_state(struct extent_io_tree *tree,
854                           struct extent_state *state)
855                 __releases(tree->lock)
856                 __acquires(tree->lock)
857 {
858         DEFINE_WAIT(wait);
859         prepare_to_wait(&state->wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
860         spin_unlock(&tree->lock);
861         schedule();
862         spin_lock(&tree->lock);
863         finish_wait(&state->wq, &wait);
864 }
865
866 /*
867  * waits for one or more bits to clear on a range in the state tree.
868  * The range [start, end] is inclusive.
869  * The tree lock is taken by this function
870  */
871 static void wait_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
872                             u32 bits)
873 {
874         struct extent_state *state;
875         struct rb_node *node;
876
877         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
878
879         spin_lock(&tree->lock);
880 again:
881         while (1) {
882                 /*
883                  * this search will find all the extents that end after
884                  * our range starts
885                  */
886                 node = tree_search(tree, start);
887 process_node:
888                 if (!node)
889                         break;
890
891                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
892
893                 if (state->start > end)
894                         goto out;
895
896                 if (state->state & bits) {
897                         start = state->start;
898                         refcount_inc(&state->refs);
899                         wait_on_state(tree, state);
900                         free_extent_state(state);
901                         goto again;
902                 }
903                 start = state->end + 1;
904
905                 if (start > end)
906                         break;
907
908                 if (!cond_resched_lock(&tree->lock)) {
909                         node = rb_next(node);
910                         goto process_node;
911                 }
912         }
913 out:
914         spin_unlock(&tree->lock);
915 }
916
917 static void set_state_bits(struct extent_io_tree *tree,
918                            struct extent_state *state,
919                            u32 *bits, struct extent_changeset *changeset)
920 {
921         u32 bits_to_set = *bits & ~EXTENT_CTLBITS;
922         int ret;
923
924         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
925                 btrfs_set_delalloc_extent(tree->private_data, state, bits);
926
927         if ((bits_to_set & EXTENT_DIRTY) && !(state->state & EXTENT_DIRTY)) {
928                 u64 range = state->end - state->start + 1;
929                 tree->dirty_bytes += range;
930         }
931         ret = add_extent_changeset(state, bits_to_set, changeset, 1);
932         BUG_ON(ret < 0);
933         state->state |= bits_to_set;
934 }
935
936 static void cache_state_if_flags(struct extent_state *state,
937                                  struct extent_state **cached_ptr,
938                                  unsigned flags)
939 {
940         if (cached_ptr && !(*cached_ptr)) {
941                 if (!flags || (state->state & flags)) {
942                         *cached_ptr = state;
943                         refcount_inc(&state->refs);
944                 }
945         }
946 }
947
948 static void cache_state(struct extent_state *state,
949                         struct extent_state **cached_ptr)
950 {
951         return cache_state_if_flags(state, cached_ptr,
952                                     EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY);
953 }
954
955 /*
956  * set some bits on a range in the tree.  This may require allocations or
957  * sleeping, so the gfp mask is used to indicate what is allowed.
958  *
959  * If any of the exclusive bits are set, this will fail with -EEXIST if some
960  * part of the range already has the desired bits set.  The start of the
961  * existing range is returned in failed_start in this case.
962  *
963  * [start, end] is inclusive This takes the tree lock.
964  */
965 int set_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end, u32 bits,
966                    u32 exclusive_bits, u64 *failed_start,
967                    struct extent_state **cached_state, gfp_t mask,
968                    struct extent_changeset *changeset)
969 {
970         struct extent_state *state;
971         struct extent_state *prealloc = NULL;
972         struct rb_node *node;
973         struct rb_node **p;
974         struct rb_node *parent;
975         int err = 0;
976         u64 last_start;
977         u64 last_end;
978
979         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
980         trace_btrfs_set_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits);
981
982         if (exclusive_bits)
983                 ASSERT(failed_start);
984         else
985                 ASSERT(failed_start == NULL);
986 again:
987         if (!prealloc && gfpflags_allow_blocking(mask)) {
988                 /*
989                  * Don't care for allocation failure here because we might end
990                  * up not needing the pre-allocated extent state at all, which
991                  * is the case if we only have in the tree extent states that
992                  * cover our input range and don't cover too any other range.
993                  * If we end up needing a new extent state we allocate it later.
994                  */
995                 prealloc = alloc_extent_state(mask);
996         }
997
998         spin_lock(&tree->lock);
999         if (cached_state && *cached_state) {
1000                 state = *cached_state;
1001                 if (state->start <= start && state->end > start &&
1002                     extent_state_in_tree(state)) {
1003                         node = &state->rb_node;
1004                         goto hit_next;
1005                 }
1006         }
1007         /*
1008          * this search will find all the extents that end after
1009          * our range starts.
1010          */
1011         node = tree_search_for_insert(tree, start, &p, &parent);
1012         if (!node) {
1013                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1014                 BUG_ON(!prealloc);
1015                 err = insert_state(tree, prealloc, start, end,
1016                                    &p, &parent, &bits, changeset);
1017                 if (err)
1018                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1019
1020                 cache_state(prealloc, cached_state);
1021                 prealloc = NULL;
1022                 goto out;
1023         }
1024         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1025 hit_next:
1026         last_start = state->start;
1027         last_end = state->end;
1028
1029         /*
1030          * | ---- desired range ---- |
1031          * | state |
1032          *
1033          * Just lock what we found and keep going
1034          */
1035         if (state->start == start && state->end <= end) {
1036                 if (state->state & exclusive_bits) {
1037                         *failed_start = state->start;
1038                         err = -EEXIST;
1039                         goto out;
1040                 }
1041
1042                 set_state_bits(tree, state, &bits, changeset);
1043                 cache_state(state, cached_state);
1044                 merge_state(tree, state);
1045                 if (last_end == (u64)-1)
1046                         goto out;
1047                 start = last_end + 1;
1048                 state = next_state(state);
1049                 if (start < end && state && state->start == start &&
1050                     !need_resched())
1051                         goto hit_next;
1052                 goto search_again;
1053         }
1054
1055         /*
1056          *     | ---- desired range ---- |
1057          * | state |
1058          *   or
1059          * | ------------- state -------------- |
1060          *
1061          * We need to split the extent we found, and may flip bits on
1062          * second half.
1063          *
1064          * If the extent we found extends past our
1065          * range, we just split and search again.  It'll get split
1066          * again the next time though.
1067          *
1068          * If the extent we found is inside our range, we set the
1069          * desired bit on it.
1070          */
1071         if (state->start < start) {
1072                 if (state->state & exclusive_bits) {
1073                         *failed_start = start;
1074                         err = -EEXIST;
1075                         goto out;
1076                 }
1077
1078                 /*
1079                  * If this extent already has all the bits we want set, then
1080                  * skip it, not necessary to split it or do anything with it.
1081                  */
1082                 if ((state->state & bits) == bits) {
1083                         start = state->end + 1;
1084                         cache_state(state, cached_state);
1085                         goto search_again;
1086                 }
1087
1088                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1089                 BUG_ON(!prealloc);
1090                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
1091                 if (err)
1092                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1093
1094                 prealloc = NULL;
1095                 if (err)
1096                         goto out;
1097                 if (state->end <= end) {
1098                         set_state_bits(tree, state, &bits, changeset);
1099                         cache_state(state, cached_state);
1100                         merge_state(tree, state);
1101                         if (last_end == (u64)-1)
1102                                 goto out;
1103                         start = last_end + 1;
1104                         state = next_state(state);
1105                         if (start < end && state && state->start == start &&
1106                             !need_resched())
1107                                 goto hit_next;
1108                 }
1109                 goto search_again;
1110         }
1111         /*
1112          * | ---- desired range ---- |
1113          *     | state | or               | state |
1114          *
1115          * There's a hole, we need to insert something in it and
1116          * ignore the extent we found.
1117          */
1118         if (state->start > start) {
1119                 u64 this_end;
1120                 if (end < last_start)
1121                         this_end = end;
1122                 else
1123                         this_end = last_start - 1;
1124
1125                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1126                 BUG_ON(!prealloc);
1127
1128                 /*
1129                  * Avoid to free 'prealloc' if it can be merged with
1130                  * the later extent.
1131                  */
1132                 err = insert_state(tree, prealloc, start, this_end,
1133                                    NULL, NULL, &bits, changeset);
1134                 if (err)
1135                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1136
1137                 cache_state(prealloc, cached_state);
1138                 prealloc = NULL;
1139                 start = this_end + 1;
1140                 goto search_again;
1141         }
1142         /*
1143          * | ---- desired range ---- |
1144          *                        | state |
1145          * We need to split the extent, and set the bit
1146          * on the first half
1147          */
1148         if (state->start <= end && state->end > end) {
1149                 if (state->state & exclusive_bits) {
1150                         *failed_start = start;
1151                         err = -EEXIST;
1152                         goto out;
1153                 }
1154
1155                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1156                 BUG_ON(!prealloc);
1157                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
1158                 if (err)
1159                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1160
1161                 set_state_bits(tree, prealloc, &bits, changeset);
1162                 cache_state(prealloc, cached_state);
1163                 merge_state(tree, prealloc);
1164                 prealloc = NULL;
1165                 goto out;
1166         }
1167
1168 search_again:
1169         if (start > end)
1170                 goto out;
1171         spin_unlock(&tree->lock);
1172         if (gfpflags_allow_blocking(mask))
1173                 cond_resched();
1174         goto again;
1175
1176 out:
1177         spin_unlock(&tree->lock);
1178         if (prealloc)
1179                 free_extent_state(prealloc);
1180
1181         return err;
1182
1183 }
1184
1185 /**
1186  * convert_extent_bit - convert all bits in a given range from one bit to
1187  *                      another
1188  * @tree:       the io tree to search
1189  * @start:      the start offset in bytes
1190  * @end:        the end offset in bytes (inclusive)
1191  * @bits:       the bits to set in this range
1192  * @clear_bits: the bits to clear in this range
1193  * @cached_state:       state that we're going to cache
1194  *
1195  * This will go through and set bits for the given range.  If any states exist
1196  * already in this range they are set with the given bit and cleared of the
1197  * clear_bits.  This is only meant to be used by things that are mergeable, ie
1198  * converting from say DELALLOC to DIRTY.  This is not meant to be used with
1199  * boundary bits like LOCK.
1200  *
1201  * All allocations are done with GFP_NOFS.
1202  */
1203 int convert_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1204                        u32 bits, u32 clear_bits,
1205                        struct extent_state **cached_state)
1206 {
1207         struct extent_state *state;
1208         struct extent_state *prealloc = NULL;
1209         struct rb_node *node;
1210         struct rb_node **p;
1211         struct rb_node *parent;
1212         int err = 0;
1213         u64 last_start;
1214         u64 last_end;
1215         bool first_iteration = true;
1216
1217         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
1218         trace_btrfs_convert_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits,
1219                                        clear_bits);
1220
1221 again:
1222         if (!prealloc) {
1223                 /*
1224                  * Best effort, don't worry if extent state allocation fails
1225                  * here for the first iteration. We might have a cached state
1226                  * that matches exactly the target range, in which case no
1227                  * extent state allocations are needed. We'll only know this
1228                  * after locking the tree.
1229                  */
1230                 prealloc = alloc_extent_state(GFP_NOFS);
1231                 if (!prealloc && !first_iteration)
1232                         return -ENOMEM;
1233         }
1234
1235         spin_lock(&tree->lock);
1236         if (cached_state && *cached_state) {
1237                 state = *cached_state;
1238                 if (state->start <= start && state->end > start &&
1239                     extent_state_in_tree(state)) {
1240                         node = &state->rb_node;
1241                         goto hit_next;
1242                 }
1243         }
1244
1245         /*
1246          * this search will find all the extents that end after
1247          * our range starts.
1248          */
1249         node = tree_search_for_insert(tree, start, &p, &parent);
1250         if (!node) {
1251                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1252                 if (!prealloc) {
1253                         err = -ENOMEM;
1254                         goto out;
1255                 }
1256                 err = insert_state(tree, prealloc, start, end,
1257                                    &p, &parent, &bits, NULL);
1258                 if (err)
1259                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1260                 cache_state(prealloc, cached_state);
1261                 prealloc = NULL;
1262                 goto out;
1263         }
1264         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1265 hit_next:
1266         last_start = state->start;
1267         last_end = state->end;
1268
1269         /*
1270          * | ---- desired range ---- |
1271          * | state |
1272          *
1273          * Just lock what we found and keep going
1274          */
1275         if (state->start == start && state->end <= end) {
1276                 set_state_bits(tree, state, &bits, NULL);
1277                 cache_state(state, cached_state);
1278                 state = clear_state_bit(tree, state, &clear_bits, 0, NULL);
1279                 if (last_end == (u64)-1)
1280                         goto out;
1281                 start = last_end + 1;
1282                 if (start < end && state && state->start == start &&
1283                     !need_resched())
1284                         goto hit_next;
1285                 goto search_again;
1286         }
1287
1288         /*
1289          *     | ---- desired range ---- |
1290          * | state |
1291          *   or
1292          * | ------------- state -------------- |
1293          *
1294          * We need to split the extent we found, and may flip bits on
1295          * second half.
1296          *
1297          * If the extent we found extends past our
1298          * range, we just split and search again.  It'll get split
1299          * again the next time though.
1300          *
1301          * If the extent we found is inside our range, we set the
1302          * desired bit on it.
1303          */
1304         if (state->start < start) {
1305                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1306                 if (!prealloc) {
1307                         err = -ENOMEM;
1308                         goto out;
1309                 }
1310                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
1311                 if (err)
1312                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1313                 prealloc = NULL;
1314                 if (err)
1315                         goto out;
1316                 if (state->end <= end) {
1317                         set_state_bits(tree, state, &bits, NULL);
1318                         cache_state(state, cached_state);
1319                         state = clear_state_bit(tree, state, &clear_bits, 0,
1320                                                 NULL);
1321                         if (last_end == (u64)-1)
1322                                 goto out;
1323                         start = last_end + 1;
1324                         if (start < end && state && state->start == start &&
1325                             !need_resched())
1326                                 goto hit_next;
1327                 }
1328                 goto search_again;
1329         }
1330         /*
1331          * | ---- desired range ---- |
1332          *     | state | or               | state |
1333          *
1334          * There's a hole, we need to insert something in it and
1335          * ignore the extent we found.
1336          */
1337         if (state->start > start) {
1338                 u64 this_end;
1339                 if (end < last_start)
1340                         this_end = end;
1341                 else
1342                         this_end = last_start - 1;
1343
1344                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1345                 if (!prealloc) {
1346                         err = -ENOMEM;
1347                         goto out;
1348                 }
1349
1350                 /*
1351                  * Avoid to free 'prealloc' if it can be merged with
1352                  * the later extent.
1353                  */
1354                 err = insert_state(tree, prealloc, start, this_end,
1355                                    NULL, NULL, &bits, NULL);
1356                 if (err)
1357                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1358                 cache_state(prealloc, cached_state);
1359                 prealloc = NULL;
1360                 start = this_end + 1;
1361                 goto search_again;
1362         }
1363         /*
1364          * | ---- desired range ---- |
1365          *                        | state |
1366          * We need to split the extent, and set the bit
1367          * on the first half
1368          */
1369         if (state->start <= end && state->end > end) {
1370                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1371                 if (!prealloc) {
1372                         err = -ENOMEM;
1373                         goto out;
1374                 }
1375
1376                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
1377                 if (err)
1378                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1379
1380                 set_state_bits(tree, prealloc, &bits, NULL);
1381                 cache_state(prealloc, cached_state);
1382                 clear_state_bit(tree, prealloc, &clear_bits, 0, NULL);
1383                 prealloc = NULL;
1384                 goto out;
1385         }
1386
1387 search_again:
1388         if (start > end)
1389                 goto out;
1390         spin_unlock(&tree->lock);
1391         cond_resched();
1392         first_iteration = false;
1393         goto again;
1394
1395 out:
1396         spin_unlock(&tree->lock);
1397         if (prealloc)
1398                 free_extent_state(prealloc);
1399
1400         return err;
1401 }
1402
1403 /* wrappers around set/clear extent bit */
1404 int set_record_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1405                            u32 bits, struct extent_changeset *changeset)
1406 {
1407         /*
1408          * We don't support EXTENT_LOCKED yet, as current changeset will
1409          * record any bits changed, so for EXTENT_LOCKED case, it will
1410          * either fail with -EEXIST or changeset will record the whole
1411          * range.
1412          */
1413         BUG_ON(bits & EXTENT_LOCKED);
1414
1415         return set_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, NULL, NULL, GFP_NOFS,
1416                               changeset);
1417 }
1418
1419 int set_extent_bits_nowait(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1420                            u32 bits)
1421 {
1422         return set_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, NULL, NULL,
1423                               GFP_NOWAIT, NULL);
1424 }
1425
1426 int clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1427                      u32 bits, int wake, int delete,
1428                      struct extent_state **cached)
1429 {
1430         return __clear_extent_bit(tree, start, end, bits, wake, delete,
1431                                   cached, GFP_NOFS, NULL);
1432 }
1433
1434 int clear_record_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1435                 u32 bits, struct extent_changeset *changeset)
1436 {
1437         /*
1438          * Don't support EXTENT_LOCKED case, same reason as
1439          * set_record_extent_bits().
1440          */
1441         BUG_ON(bits & EXTENT_LOCKED);
1442
1443         return __clear_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, 0, NULL, GFP_NOFS,
1444                                   changeset);
1445 }
1446
1447 /*
1448  * either insert or lock state struct between start and end use mask to tell
1449  * us if waiting is desired.
1450  */
1451 int lock_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1452                      struct extent_state **cached_state)
1453 {
1454         int err;
1455         u64 failed_start;
1456
1457         while (1) {
1458                 err = set_extent_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED,
1459                                      EXTENT_LOCKED, &failed_start,
1460                                      cached_state, GFP_NOFS, NULL);
1461                 if (err == -EEXIST) {
1462                         wait_extent_bit(tree, failed_start, end, EXTENT_LOCKED);
1463                         start = failed_start;
1464                 } else
1465                         break;
1466                 WARN_ON(start > end);
1467         }
1468         return err;
1469 }
1470
1471 int try_lock_extent(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
1472 {
1473         int err;
1474         u64 failed_start;
1475
1476         err = set_extent_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED, EXTENT_LOCKED,
1477                              &failed_start, NULL, GFP_NOFS, NULL);
1478         if (err == -EEXIST) {
1479                 if (failed_start > start)
1480                         clear_extent_bit(tree, start, failed_start - 1,
1481                                          EXTENT_LOCKED, 1, 0, NULL);
1482                 return 0;
1483         }
1484         return 1;
1485 }
1486
1487 void extent_range_clear_dirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
1488 {
1489         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1490         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1491         struct page *page;
1492
1493         while (index <= end_index) {
1494                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
1495                 BUG_ON(!page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
1496                 clear_page_dirty_for_io(page);
1497                 put_page(page);
1498                 index++;
1499         }
1500 }
1501
1502 void extent_range_redirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
1503 {
1504         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1505         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1506         struct page *page;
1507
1508         while (index <= end_index) {
1509                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
1510                 BUG_ON(!page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
1511                 __set_page_dirty_nobuffers(page);
1512                 account_page_redirty(page);
1513                 put_page(page);
1514                 index++;
1515         }
1516 }
1517
1518 /* find the first state struct with 'bits' set after 'start', and
1519  * return it.  tree->lock must be held.  NULL will returned if
1520  * nothing was found after 'start'
1521  */
1522 static struct extent_state *
1523 find_first_extent_bit_state(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u32 bits)
1524 {
1525         struct rb_node *node;
1526         struct extent_state *state;
1527
1528         /*
1529          * this search will find all the extents that end after
1530          * our range starts.
1531          */
1532         node = tree_search(tree, start);
1533         if (!node)
1534                 goto out;
1535
1536         while (1) {
1537                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1538                 if (state->end >= start && (state->state & bits))
1539                         return state;
1540
1541                 node = rb_next(node);
1542                 if (!node)
1543                         break;
1544         }
1545 out:
1546         return NULL;
1547 }
1548
1549 /*
1550  * Find the first offset in the io tree with one or more @bits set.
1551  *
1552  * Note: If there are multiple bits set in @bits, any of them will match.
1553  *
1554  * Return 0 if we find something, and update @start_ret and @end_ret.
1555  * Return 1 if we found nothing.
1556  */
1557 int find_first_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1558                           u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits,
1559                           struct extent_state **cached_state)
1560 {
1561         struct extent_state *state;
1562         int ret = 1;
1563
1564         spin_lock(&tree->lock);
1565         if (cached_state && *cached_state) {
1566                 state = *cached_state;
1567                 if (state->end == start - 1 && extent_state_in_tree(state)) {
1568                         while ((state = next_state(state)) != NULL) {
1569                                 if (state->state & bits)
1570                                         goto got_it;
1571                         }
1572                         free_extent_state(*cached_state);
1573                         *cached_state = NULL;
1574                         goto out;
1575                 }
1576                 free_extent_state(*cached_state);
1577                 *cached_state = NULL;
1578         }
1579
1580         state = find_first_extent_bit_state(tree, start, bits);
1581 got_it:
1582         if (state) {
1583                 cache_state_if_flags(state, cached_state, 0);
1584                 *start_ret = state->start;
1585                 *end_ret = state->end;
1586                 ret = 0;
1587         }
1588 out:
1589         spin_unlock(&tree->lock);
1590         return ret;
1591 }
1592
1593 /**
1594  * Find a contiguous area of bits
1595  *
1596  * @tree:      io tree to check
1597  * @start:     offset to start the search from
1598  * @start_ret: the first offset we found with the bits set
1599  * @end_ret:   the final contiguous range of the bits that were set
1600  * @bits:      bits to look for
1601  *
1602  * set_extent_bit and clear_extent_bit can temporarily split contiguous ranges
1603  * to set bits appropriately, and then merge them again.  During this time it
1604  * will drop the tree->lock, so use this helper if you want to find the actual
1605  * contiguous area for given bits.  We will search to the first bit we find, and
1606  * then walk down the tree until we find a non-contiguous area.  The area
1607  * returned will be the full contiguous area with the bits set.
1608  */
1609 int find_contiguous_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1610                                u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits)
1611 {
1612         struct extent_state *state;
1613         int ret = 1;
1614
1615         spin_lock(&tree->lock);
1616         state = find_first_extent_bit_state(tree, start, bits);
1617         if (state) {
1618                 *start_ret = state->start;
1619                 *end_ret = state->end;
1620                 while ((state = next_state(state)) != NULL) {
1621                         if (state->start > (*end_ret + 1))
1622                                 break;
1623                         *end_ret = state->end;
1624                 }
1625                 ret = 0;
1626         }
1627         spin_unlock(&tree->lock);
1628         return ret;
1629 }
1630
1631 /**
1632  * Find the first range that has @bits not set. This range could start before
1633  * @start.
1634  *
1635  * @tree:      the tree to search
1636  * @start:     offset at/after which the found extent should start
1637  * @start_ret: records the beginning of the range
1638  * @end_ret:   records the end of the range (inclusive)
1639  * @bits:      the set of bits which must be unset
1640  *
1641  * Since unallocated range is also considered one which doesn't have the bits
1642  * set it's possible that @end_ret contains -1, this happens in case the range
1643  * spans (last_range_end, end of device]. In this case it's up to the caller to
1644  * trim @end_ret to the appropriate size.
1645  */
1646 void find_first_clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1647                                  u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits)
1648 {
1649         struct extent_state *state;
1650         struct rb_node *node, *prev = NULL, *next;
1651
1652         spin_lock(&tree->lock);
1653
1654         /* Find first extent with bits cleared */
1655         while (1) {
1656                 node = __etree_search(tree, start, &next, &prev, NULL, NULL);
1657                 if (!node && !next && !prev) {
1658                         /*
1659                          * Tree is completely empty, send full range and let
1660                          * caller deal with it
1661                          */
1662                         *start_ret = 0;
1663                         *end_ret = -1;
1664                         goto out;
1665                 } else if (!node && !next) {
1666                         /*
1667                          * We are past the last allocated chunk, set start at
1668                          * the end of the last extent.
1669                          */
1670                         state = rb_entry(prev, struct extent_state, rb_node);
1671                         *start_ret = state->end + 1;
1672                         *end_ret = -1;
1673                         goto out;
1674                 } else if (!node) {
1675                         node = next;
1676                 }
1677                 /*
1678                  * At this point 'node' either contains 'start' or start is
1679                  * before 'node'
1680                  */
1681                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1682
1683                 if (in_range(start, state->start, state->end - state->start + 1)) {
1684                         if (state->state & bits) {
1685                                 /*
1686                                  * |--range with bits sets--|
1687                                  *    |
1688                                  *    start
1689                                  */
1690                                 start = state->end + 1;
1691                         } else {
1692                                 /*
1693                                  * 'start' falls within a range that doesn't
1694                                  * have the bits set, so take its start as
1695                                  * the beginning of the desired range
1696                                  *
1697                                  * |--range with bits cleared----|
1698                                  *      |
1699                                  *      start
1700                                  */
1701                                 *start_ret = state->start;
1702                                 break;
1703                         }
1704                 } else {
1705                         /*
1706                          * |---prev range---|---hole/unset---|---node range---|
1707                          *                          |
1708                          *                        start
1709                          *
1710                          *                        or
1711                          *
1712                          * |---hole/unset--||--first node--|
1713                          * 0   |
1714                          *    start
1715                          */
1716                         if (prev) {
1717                                 state = rb_entry(prev, struct extent_state,
1718                                                  rb_node);
1719                                 *start_ret = state->end + 1;
1720                         } else {
1721                                 *start_ret = 0;
1722                         }
1723                         break;
1724                 }
1725         }
1726
1727         /*
1728          * Find the longest stretch from start until an entry which has the
1729          * bits set
1730          */
1731         while (1) {
1732                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1733                 if (state->end >= start && !(state->state & bits)) {
1734                         *end_ret = state->end;
1735                 } else {
1736                         *end_ret = state->start - 1;
1737                         break;
1738                 }
1739
1740                 node = rb_next(node);
1741                 if (!node)
1742                         break;
1743         }
1744 out:
1745         spin_unlock(&tree->lock);
1746 }
1747
1748 /*
1749  * find a contiguous range of bytes in the file marked as delalloc, not
1750  * more than 'max_bytes'.  start and end are used to return the range,
1751  *
1752  * true is returned if we find something, false if nothing was in the tree
1753  */
1754 bool btrfs_find_delalloc_range(struct extent_io_tree *tree, u64 *start,
1755                                u64 *end, u64 max_bytes,
1756                                struct extent_state **cached_state)
1757 {
1758         struct rb_node *node;
1759         struct extent_state *state;
1760         u64 cur_start = *start;
1761         bool found = false;
1762         u64 total_bytes = 0;
1763
1764         spin_lock(&tree->lock);
1765
1766         /*
1767          * this search will find all the extents that end after
1768          * our range starts.
1769          */
1770         node = tree_search(tree, cur_start);
1771         if (!node) {
1772                 *end = (u64)-1;
1773                 goto out;
1774         }
1775
1776         while (1) {
1777                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1778                 if (found && (state->start != cur_start ||
1779                               (state->state & EXTENT_BOUNDARY))) {
1780                         goto out;
1781                 }
1782                 if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC)) {
1783                         if (!found)
1784                                 *end = state->end;
1785                         goto out;
1786                 }
1787                 if (!found) {
1788                         *start = state->start;
1789                         *cached_state = state;
1790                         refcount_inc(&state->refs);
1791                 }
1792                 found = true;
1793                 *end = state->end;
1794                 cur_start = state->end + 1;
1795                 node = rb_next(node);
1796                 total_bytes += state->end - state->start + 1;
1797                 if (total_bytes >= max_bytes)
1798                         break;
1799                 if (!node)
1800                         break;
1801         }
1802 out:
1803         spin_unlock(&tree->lock);
1804         return found;
1805 }
1806
1807 static int __process_pages_contig(struct address_space *mapping,
1808                                   struct page *locked_page,
1809                                   pgoff_t start_index, pgoff_t end_index,
1810                                   unsigned long page_ops, pgoff_t *index_ret);
1811
1812 static noinline void __unlock_for_delalloc(struct inode *inode,
1813                                            struct page *locked_page,
1814                                            u64 start, u64 end)
1815 {
1816         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1817         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1818
1819         ASSERT(locked_page);
1820         if (index == locked_page->index && end_index == index)
1821                 return;
1822
1823         __process_pages_contig(inode->i_mapping, locked_page, index, end_index,
1824                                PAGE_UNLOCK, NULL);
1825 }
1826
1827 static noinline int lock_delalloc_pages(struct inode *inode,
1828                                         struct page *locked_page,
1829                                         u64 delalloc_start,
1830                                         u64 delalloc_end)
1831 {
1832         unsigned long index = delalloc_start >> PAGE_SHIFT;
1833         unsigned long index_ret = index;
1834         unsigned long end_index = delalloc_end >> PAGE_SHIFT;
1835         int ret;
1836
1837         ASSERT(locked_page);
1838         if (index == locked_page->index && index == end_index)
1839                 return 0;
1840
1841         ret = __process_pages_contig(inode->i_mapping, locked_page, index,
1842                                      end_index, PAGE_LOCK, &index_ret);
1843         if (ret == -EAGAIN)
1844                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page, delalloc_start,
1845                                       (u64)index_ret << PAGE_SHIFT);
1846         return ret;
1847 }
1848
1849 /*
1850  * Find and lock a contiguous range of bytes in the file marked as delalloc, no
1851  * more than @max_bytes.  @Start and @end are used to return the range,
1852  *
1853  * Return: true if we find something
1854  *         false if nothing was in the tree
1855  */
1856 EXPORT_FOR_TESTS
1857 noinline_for_stack bool find_lock_delalloc_range(struct inode *inode,
1858                                     struct page *locked_page, u64 *start,
1859                                     u64 *end)
1860 {
1861         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
1862         u64 max_bytes = BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE;
1863         u64 delalloc_start;
1864         u64 delalloc_end;
1865         bool found;
1866         struct extent_state *cached_state = NULL;
1867         int ret;
1868         int loops = 0;
1869
1870 again:
1871         /* step one, find a bunch of delalloc bytes starting at start */
1872         delalloc_start = *start;
1873         delalloc_end = 0;
1874         found = btrfs_find_delalloc_range(tree, &delalloc_start, &delalloc_end,
1875                                           max_bytes, &cached_state);
1876         if (!found || delalloc_end <= *start) {
1877                 *start = delalloc_start;
1878                 *end = delalloc_end;
1879                 free_extent_state(cached_state);
1880                 return false;
1881         }
1882
1883         /*
1884          * start comes from the offset of locked_page.  We have to lock
1885          * pages in order, so we can't process delalloc bytes before
1886          * locked_page
1887          */
1888         if (delalloc_start < *start)
1889                 delalloc_start = *start;
1890
1891         /*
1892          * make sure to limit the number of pages we try to lock down
1893          */
1894         if (delalloc_end + 1 - delalloc_start > max_bytes)
1895                 delalloc_end = delalloc_start + max_bytes - 1;
1896
1897         /* step two, lock all the pages after the page that has start */
1898         ret = lock_delalloc_pages(inode, locked_page,
1899                                   delalloc_start, delalloc_end);
1900         ASSERT(!ret || ret == -EAGAIN);
1901         if (ret == -EAGAIN) {
1902                 /* some of the pages are gone, lets avoid looping by
1903                  * shortening the size of the delalloc range we're searching
1904                  */
1905                 free_extent_state(cached_state);
1906                 cached_state = NULL;
1907                 if (!loops) {
1908                         max_bytes = PAGE_SIZE;
1909                         loops = 1;
1910                         goto again;
1911                 } else {
1912                         found = false;
1913                         goto out_failed;
1914                 }
1915         }
1916
1917         /* step three, lock the state bits for the whole range */
1918         lock_extent_bits(tree, delalloc_start, delalloc_end, &cached_state);
1919
1920         /* then test to make sure it is all still delalloc */
1921         ret = test_range_bit(tree, delalloc_start, delalloc_end,
1922                              EXTENT_DELALLOC, 1, cached_state);
1923         if (!ret) {
1924                 unlock_extent_cached(tree, delalloc_start, delalloc_end,
1925                                      &cached_state);
1926                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page,
1927                               delalloc_start, delalloc_end);
1928                 cond_resched();
1929                 goto again;
1930         }
1931         free_extent_state(cached_state);
1932         *start = delalloc_start;
1933         *end = delalloc_end;
1934 out_failed:
1935         return found;
1936 }
1937
1938 static int __process_pages_contig(struct address_space *mapping,
1939                                   struct page *locked_page,
1940                                   pgoff_t start_index, pgoff_t end_index,
1941                                   unsigned long page_ops, pgoff_t *index_ret)
1942 {
1943         unsigned long nr_pages = end_index - start_index + 1;
1944         unsigned long pages_processed = 0;
1945         pgoff_t index = start_index;
1946         struct page *pages[16];
1947         unsigned ret;
1948         int err = 0;
1949         int i;
1950
1951         if (page_ops & PAGE_LOCK) {
1952                 ASSERT(page_ops == PAGE_LOCK);
1953                 ASSERT(index_ret && *index_ret == start_index);
1954         }
1955
1956         if ((page_ops & PAGE_SET_ERROR) && nr_pages > 0)
1957                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
1958
1959         while (nr_pages > 0) {
1960                 ret = find_get_pages_contig(mapping, index,
1961                                      min_t(unsigned long,
1962                                      nr_pages, ARRAY_SIZE(pages)), pages);
1963                 if (ret == 0) {
1964                         /*
1965                          * Only if we're going to lock these pages,
1966                          * can we find nothing at @index.
1967                          */
1968                         ASSERT(page_ops & PAGE_LOCK);
1969                         err = -EAGAIN;
1970                         goto out;
1971                 }
1972
1973                 for (i = 0; i < ret; i++) {
1974                         if (page_ops & PAGE_SET_PRIVATE2)
1975                                 SetPagePrivate2(pages[i]);
1976
1977                         if (locked_page && pages[i] == locked_page) {
1978                                 put_page(pages[i]);
1979                                 pages_processed++;
1980                                 continue;
1981                         }
1982                         if (page_ops & PAGE_START_WRITEBACK) {
1983                                 clear_page_dirty_for_io(pages[i]);
1984                                 set_page_writeback(pages[i]);
1985                         }
1986                         if (page_ops & PAGE_SET_ERROR)
1987                                 SetPageError(pages[i]);
1988                         if (page_ops & PAGE_END_WRITEBACK)
1989                                 end_page_writeback(pages[i]);
1990                         if (page_ops & PAGE_UNLOCK)
1991                                 unlock_page(pages[i]);
1992                         if (page_ops & PAGE_LOCK) {
1993                                 lock_page(pages[i]);
1994                                 if (!PageDirty(pages[i]) ||
1995                                     pages[i]->mapping != mapping) {
1996                                         unlock_page(pages[i]);
1997                                         for (; i < ret; i++)
1998                                                 put_page(pages[i]);
1999                                         err = -EAGAIN;
2000                                         goto out;
2001                                 }
2002                         }
2003                         put_page(pages[i]);
2004                         pages_processed++;
2005                 }
2006                 nr_pages -= ret;
2007                 index += ret;
2008                 cond_resched();
2009         }
2010 out:
2011         if (err && index_ret)
2012                 *index_ret = start_index + pages_processed - 1;
2013         return err;
2014 }
2015
2016 void extent_clear_unlock_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2017                                   struct page *locked_page,
2018                                   u32 clear_bits, unsigned long page_ops)
2019 {
2020         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits, 1, 0, NULL);
2021
2022         __process_pages_contig(inode->vfs_inode.i_mapping, locked_page,
2023                                start >> PAGE_SHIFT, end >> PAGE_SHIFT,
2024                                page_ops, NULL);
2025 }
2026
2027 /*
2028  * count the number of bytes in the tree that have a given bit(s)
2029  * set.  This can be fairly slow, except for EXTENT_DIRTY which is
2030  * cached.  The total number found is returned.
2031  */
2032 u64 count_range_bits(struct extent_io_tree *tree,
2033                      u64 *start, u64 search_end, u64 max_bytes,
2034                      u32 bits, int contig)
2035 {
2036         struct rb_node *node;
2037         struct extent_state *state;
2038         u64 cur_start = *start;
2039         u64 total_bytes = 0;
2040         u64 last = 0;
2041         int found = 0;
2042
2043         if (WARN_ON(search_end <= cur_start))
2044                 return 0;
2045
2046         spin_lock(&tree->lock);
2047         if (cur_start == 0 && bits == EXTENT_DIRTY) {
2048                 total_bytes = tree->dirty_bytes;
2049                 goto out;
2050         }
2051         /*
2052          * this search will find all the extents that end after
2053          * our range starts.
2054          */
2055         node = tree_search(tree, cur_start);
2056         if (!node)
2057                 goto out;
2058
2059         while (1) {
2060                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2061                 if (state->start > search_end)
2062                         break;
2063                 if (contig && found && state->start > last + 1)
2064                         break;
2065                 if (state->end >= cur_start && (state->state & bits) == bits) {
2066                         total_bytes += min(search_end, state->end) + 1 -
2067                                        max(cur_start, state->start);
2068                         if (total_bytes >= max_bytes)
2069                                 break;
2070                         if (!found) {
2071                                 *start = max(cur_start, state->start);
2072                                 found = 1;
2073                         }
2074                         last = state->end;
2075                 } else if (contig && found) {
2076                         break;
2077                 }
2078                 node = rb_next(node);
2079                 if (!node)
2080                         break;
2081         }
2082 out:
2083         spin_unlock(&tree->lock);
2084         return total_bytes;
2085 }
2086
2087 /*
2088  * set the private field for a given byte offset in the tree.  If there isn't
2089  * an extent_state there already, this does nothing.
2090  */
2091 int set_state_failrec(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
2092                       struct io_failure_record *failrec)
2093 {
2094         struct rb_node *node;
2095         struct extent_state *state;
2096         int ret = 0;
2097
2098         spin_lock(&tree->lock);
2099         /*
2100          * this search will find all the extents that end after
2101          * our range starts.
2102          */
2103         node = tree_search(tree, start);
2104         if (!node) {
2105                 ret = -ENOENT;
2106                 goto out;
2107         }
2108         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2109         if (state->start != start) {
2110                 ret = -ENOENT;
2111                 goto out;
2112         }
2113         state->failrec = failrec;
2114 out:
2115         spin_unlock(&tree->lock);
2116         return ret;
2117 }
2118
2119 struct io_failure_record *get_state_failrec(struct extent_io_tree *tree, u64 start)
2120 {
2121         struct rb_node *node;
2122         struct extent_state *state;
2123         struct io_failure_record *failrec;
2124
2125         spin_lock(&tree->lock);
2126         /*
2127          * this search will find all the extents that end after
2128          * our range starts.
2129          */
2130         node = tree_search(tree, start);
2131         if (!node) {
2132                 failrec = ERR_PTR(-ENOENT);
2133                 goto out;
2134         }
2135         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2136         if (state->start != start) {
2137                 failrec = ERR_PTR(-ENOENT);
2138                 goto out;
2139         }
2140
2141         failrec = state->failrec;
2142 out:
2143         spin_unlock(&tree->lock);
2144         return failrec;
2145 }
2146
2147 /*
2148  * searches a range in the state tree for a given mask.
2149  * If 'filled' == 1, this returns 1 only if every extent in the tree
2150  * has the bits set.  Otherwise, 1 is returned if any bit in the
2151  * range is found set.
2152  */
2153 int test_range_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
2154                    u32 bits, int filled, struct extent_state *cached)
2155 {
2156         struct extent_state *state = NULL;
2157         struct rb_node *node;
2158         int bitset = 0;
2159
2160         spin_lock(&tree->lock);
2161         if (cached && extent_state_in_tree(cached) && cached->start <= start &&
2162             cached->end > start)
2163                 node = &cached->rb_node;
2164         else
2165                 node = tree_search(tree, start);
2166         while (node && start <= end) {
2167                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2168
2169                 if (filled && state->start > start) {
2170                         bitset = 0;
2171                         break;
2172                 }
2173
2174                 if (state->start > end)
2175                         break;
2176
2177                 if (state->state & bits) {
2178                         bitset = 1;
2179                         if (!filled)
2180                                 break;
2181                 } else if (filled) {
2182                         bitset = 0;
2183                         break;
2184                 }
2185
2186                 if (state->end == (u64)-1)
2187                         break;
2188
2189                 start = state->end + 1;
2190                 if (start > end)
2191                         break;
2192                 node = rb_next(node);
2193                 if (!node) {
2194                         if (filled)
2195                                 bitset = 0;
2196                         break;
2197                 }
2198         }
2199         spin_unlock(&tree->lock);
2200         return bitset;
2201 }
2202
2203 /*
2204  * helper function to set a given page up to date if all the
2205  * extents in the tree for that page are up to date
2206  */
2207 static void check_page_uptodate(struct extent_io_tree *tree, struct page *page)
2208 {
2209         u64 start = page_offset(page);
2210         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
2211         if (test_range_bit(tree, start, end, EXTENT_UPTODATE, 1, NULL))
2212                 SetPageUptodate(page);
2213 }
2214
2215 int free_io_failure(struct extent_io_tree *failure_tree,
2216                     struct extent_io_tree *io_tree,
2217                     struct io_failure_record *rec)
2218 {
2219         int ret;
2220         int err = 0;
2221
2222         set_state_failrec(failure_tree, rec->start, NULL);
2223         ret = clear_extent_bits(failure_tree, rec->start,
2224                                 rec->start + rec->len - 1,
2225                                 EXTENT_LOCKED | EXTENT_DIRTY);
2226         if (ret)
2227                 err = ret;
2228
2229         ret = clear_extent_bits(io_tree, rec->start,
2230                                 rec->start + rec->len - 1,
2231                                 EXTENT_DAMAGED);
2232         if (ret && !err)
2233                 err = ret;
2234
2235         kfree(rec);
2236         return err;
2237 }
2238
2239 /*
2240  * this bypasses the standard btrfs submit functions deliberately, as
2241  * the standard behavior is to write all copies in a raid setup. here we only
2242  * want to write the one bad copy. so we do the mapping for ourselves and issue
2243  * submit_bio directly.
2244  * to avoid any synchronization issues, wait for the data after writing, which
2245  * actually prevents the read that triggered the error from finishing.
2246  * currently, there can be no more than two copies of every data bit. thus,
2247  * exactly one rewrite is required.
2248  */
2249 int repair_io_failure(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 ino, u64 start,
2250                       u64 length, u64 logical, struct page *page,
2251                       unsigned int pg_offset, int mirror_num)
2252 {
2253         struct bio *bio;
2254         struct btrfs_device *dev;
2255         u64 map_length = 0;
2256         u64 sector;
2257         struct btrfs_bio *bbio = NULL;
2258         int ret;
2259
2260         ASSERT(!(fs_info->sb->s_flags & SB_RDONLY));
2261         BUG_ON(!mirror_num);
2262
2263         if (btrfs_is_zoned(fs_info))
2264                 return btrfs_repair_one_zone(fs_info, logical);
2265
2266         bio = btrfs_io_bio_alloc(1);
2267         bio->bi_iter.bi_size = 0;
2268         map_length = length;
2269
2270         /*
2271          * Avoid races with device replace and make sure our bbio has devices
2272          * associated to its stripes that don't go away while we are doing the
2273          * read repair operation.
2274          */
2275         btrfs_bio_counter_inc_blocked(fs_info);
2276         if (btrfs_is_parity_mirror(fs_info, logical, length)) {
2277                 /*
2278                  * Note that we don't use BTRFS_MAP_WRITE because it's supposed
2279                  * to update all raid stripes, but here we just want to correct
2280                  * bad stripe, thus BTRFS_MAP_READ is abused to only get the bad
2281                  * stripe's dev and sector.
2282                  */
2283                 ret = btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_READ, logical,
2284                                       &map_length, &bbio, 0);
2285                 if (ret) {
2286                         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2287                         bio_put(bio);
2288                         return -EIO;
2289                 }
2290                 ASSERT(bbio->mirror_num == 1);
2291         } else {
2292                 ret = btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_WRITE, logical,
2293                                       &map_length, &bbio, mirror_num);
2294                 if (ret) {
2295                         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2296                         bio_put(bio);
2297                         return -EIO;
2298                 }
2299                 BUG_ON(mirror_num != bbio->mirror_num);
2300         }
2301
2302         sector = bbio->stripes[bbio->mirror_num - 1].physical >> 9;
2303         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
2304         dev = bbio->stripes[bbio->mirror_num - 1].dev;
2305         btrfs_put_bbio(bbio);
2306         if (!dev || !dev->bdev ||
2307             !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &dev->dev_state)) {
2308                 btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2309                 bio_put(bio);
2310                 return -EIO;
2311         }
2312         bio_set_dev(bio, dev->bdev);
2313         bio->bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC;
2314         bio_add_page(bio, page, length, pg_offset);
2315
2316         if (btrfsic_submit_bio_wait(bio)) {
2317                 /* try to remap that extent elsewhere? */
2318                 btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2319                 bio_put(bio);
2320                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_WRITE_ERRS);
2321                 return -EIO;
2322         }
2323
2324         btrfs_info_rl_in_rcu(fs_info,
2325                 "read error corrected: ino %llu off %llu (dev %s sector %llu)",
2326                                   ino, start,
2327                                   rcu_str_deref(dev->name), sector);
2328         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2329         bio_put(bio);
2330         return 0;
2331 }
2332
2333 int btrfs_repair_eb_io_failure(const struct extent_buffer *eb, int mirror_num)
2334 {
2335         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
2336         u64 start = eb->start;
2337         int i, num_pages = num_extent_pages(eb);
2338         int ret = 0;
2339
2340         if (sb_rdonly(fs_info->sb))
2341                 return -EROFS;
2342
2343         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
2344                 struct page *p = eb->pages[i];
2345
2346                 ret = repair_io_failure(fs_info, 0, start, PAGE_SIZE, start, p,
2347                                         start - page_offset(p), mirror_num);
2348                 if (ret)
2349                         break;
2350                 start += PAGE_SIZE;
2351         }
2352
2353         return ret;
2354 }
2355
2356 /*
2357  * each time an IO finishes, we do a fast check in the IO failure tree
2358  * to see if we need to process or clean up an io_failure_record
2359  */
2360 int clean_io_failure(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2361                      struct extent_io_tree *failure_tree,
2362                      struct extent_io_tree *io_tree, u64 start,
2363                      struct page *page, u64 ino, unsigned int pg_offset)
2364 {
2365         u64 private;
2366         struct io_failure_record *failrec;
2367         struct extent_state *state;
2368         int num_copies;
2369         int ret;
2370
2371         private = 0;
2372         ret = count_range_bits(failure_tree, &private, (u64)-1, 1,
2373                                EXTENT_DIRTY, 0);
2374         if (!ret)
2375                 return 0;
2376
2377         failrec = get_state_failrec(failure_tree, start);
2378         if (IS_ERR(failrec))
2379                 return 0;
2380
2381         BUG_ON(!failrec->this_mirror);
2382
2383         if (failrec->in_validation) {
2384                 /* there was no real error, just free the record */
2385                 btrfs_debug(fs_info,
2386                         "clean_io_failure: freeing dummy error at %llu",
2387                         failrec->start);
2388                 goto out;
2389         }
2390         if (sb_rdonly(fs_info->sb))
2391                 goto out;
2392
2393         spin_lock(&io_tree->lock);
2394         state = find_first_extent_bit_state(io_tree,
2395                                             failrec->start,
2396                                             EXTENT_LOCKED);
2397         spin_unlock(&io_tree->lock);
2398
2399         if (state && state->start <= failrec->start &&
2400             state->end >= failrec->start + failrec->len - 1) {
2401                 num_copies = btrfs_num_copies(fs_info, failrec->logical,
2402                                               failrec->len);
2403                 if (num_copies > 1)  {
2404                         repair_io_failure(fs_info, ino, start, failrec->len,
2405                                           failrec->logical, page, pg_offset,
2406                                           failrec->failed_mirror);
2407                 }
2408         }
2409
2410 out:
2411         free_io_failure(failure_tree, io_tree, failrec);
2412
2413         return 0;
2414 }
2415
2416 /*
2417  * Can be called when
2418  * - hold extent lock
2419  * - under ordered extent
2420  * - the inode is freeing
2421  */
2422 void btrfs_free_io_failure_record(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
2423 {
2424         struct extent_io_tree *failure_tree = &inode->io_failure_tree;
2425         struct io_failure_record *failrec;
2426         struct extent_state *state, *next;
2427
2428         if (RB_EMPTY_ROOT(&failure_tree->state))
2429                 return;
2430
2431         spin_lock(&failure_tree->lock);
2432         state = find_first_extent_bit_state(failure_tree, start, EXTENT_DIRTY);
2433         while (state) {
2434                 if (state->start > end)
2435                         break;
2436
2437                 ASSERT(state->end <= end);
2438
2439                 next = next_state(state);
2440
2441                 failrec = state->failrec;
2442                 free_extent_state(state);
2443                 kfree(failrec);
2444
2445                 state = next;
2446         }
2447         spin_unlock(&failure_tree->lock);
2448 }
2449
2450 static struct io_failure_record *btrfs_get_io_failure_record(struct inode *inode,
2451                                                              u64 start, u64 end)
2452 {
2453         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2454         struct io_failure_record *failrec;
2455         struct extent_map *em;
2456         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
2457         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2458         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
2459         int ret;
2460         u64 logical;
2461
2462         failrec = get_state_failrec(failure_tree, start);
2463         if (!IS_ERR(failrec)) {
2464                 btrfs_debug(fs_info,
2465                         "Get IO Failure Record: (found) logical=%llu, start=%llu, len=%llu, validation=%d",
2466                         failrec->logical, failrec->start, failrec->len,
2467                         failrec->in_validation);
2468                 /*
2469                  * when data can be on disk more than twice, add to failrec here
2470                  * (e.g. with a list for failed_mirror) to make
2471                  * clean_io_failure() clean all those errors at once.
2472                  */
2473
2474                 return failrec;
2475         }
2476
2477         failrec = kzalloc(sizeof(*failrec), GFP_NOFS);
2478         if (!failrec)
2479                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2480
2481         failrec->start = start;
2482         failrec->len = end - start + 1;
2483         failrec->this_mirror = 0;
2484         failrec->bio_flags = 0;
2485         failrec->in_validation = 0;
2486
2487         read_lock(&em_tree->lock);
2488         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, failrec->len);
2489         if (!em) {
2490                 read_unlock(&em_tree->lock);
2491                 kfree(failrec);
2492                 return ERR_PTR(-EIO);
2493         }
2494
2495         if (em->start > start || em->start + em->len <= start) {
2496                 free_extent_map(em);
2497                 em = NULL;
2498         }
2499         read_unlock(&em_tree->lock);
2500         if (!em) {
2501                 kfree(failrec);
2502                 return ERR_PTR(-EIO);
2503         }
2504
2505         logical = start - em->start;
2506         logical = em->block_start + logical;
2507         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
2508                 logical = em->block_start;
2509                 failrec->bio_flags = EXTENT_BIO_COMPRESSED;
2510                 extent_set_compress_type(&failrec->bio_flags, em->compress_type);
2511         }
2512
2513         btrfs_debug(fs_info,
2514                     "Get IO Failure Record: (new) logical=%llu, start=%llu, len=%llu",
2515                     logical, start, failrec->len);
2516
2517         failrec->logical = logical;
2518         free_extent_map(em);
2519
2520         /* Set the bits in the private failure tree */
2521         ret = set_extent_bits(failure_tree, start, end,
2522                               EXTENT_LOCKED | EXTENT_DIRTY);
2523         if (ret >= 0) {
2524                 ret = set_state_failrec(failure_tree, start, failrec);
2525                 /* Set the bits in the inode's tree */
2526                 ret = set_extent_bits(tree, start, end, EXTENT_DAMAGED);
2527         } else if (ret < 0) {
2528                 kfree(failrec);
2529                 return ERR_PTR(ret);
2530         }
2531
2532         return failrec;
2533 }
2534
2535 static bool btrfs_check_repairable(struct inode *inode, bool needs_validation,
2536                                    struct io_failure_record *failrec,
2537                                    int failed_mirror)
2538 {
2539         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2540         int num_copies;
2541
2542         num_copies = btrfs_num_copies(fs_info, failrec->logical, failrec->len);
2543         if (num_copies == 1) {
2544                 /*
2545                  * we only have a single copy of the data, so don't bother with
2546                  * all the retry and error correction code that follows. no
2547                  * matter what the error is, it is very likely to persist.
2548                  */
2549                 btrfs_debug(fs_info,
2550                         "Check Repairable: cannot repair, num_copies=%d, next_mirror %d, failed_mirror %d",
2551                         num_copies, failrec->this_mirror, failed_mirror);
2552                 return false;
2553         }
2554
2555         /*
2556          * there are two premises:
2557          *      a) deliver good data to the caller
2558          *      b) correct the bad sectors on disk
2559          */
2560         if (needs_validation) {
2561                 /*
2562                  * to fulfill b), we need to know the exact failing sectors, as
2563                  * we don't want to rewrite any more than the failed ones. thus,
2564                  * we need separate read requests for the failed bio
2565                  *
2566                  * if the following BUG_ON triggers, our validation request got
2567                  * merged. we need separate requests for our algorithm to work.
2568                  */
2569                 BUG_ON(failrec->in_validation);
2570                 failrec->in_validation = 1;
2571                 failrec->this_mirror = failed_mirror;
2572         } else {
2573                 /*
2574                  * we're ready to fulfill a) and b) alongside. get a good copy
2575                  * of the failed sector and if we succeed, we have setup
2576                  * everything for repair_io_failure to do the rest for us.
2577                  */
2578                 if (failrec->in_validation) {
2579                         BUG_ON(failrec->this_mirror != failed_mirror);
2580                         failrec->in_validation = 0;
2581                         failrec->this_mirror = 0;
2582                 }
2583                 failrec->failed_mirror = failed_mirror;
2584                 failrec->this_mirror++;
2585                 if (failrec->this_mirror == failed_mirror)
2586                         failrec->this_mirror++;
2587         }
2588
2589         if (failrec->this_mirror > num_copies) {
2590                 btrfs_debug(fs_info,
2591                         "Check Repairable: (fail) num_copies=%d, next_mirror %d, failed_mirror %d",
2592                         num_copies, failrec->this_mirror, failed_mirror);
2593                 return false;
2594         }
2595
2596         return true;
2597 }
2598
2599 static bool btrfs_io_needs_validation(struct inode *inode, struct bio *bio)
2600 {
2601         u64 len = 0;
2602         const u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
2603
2604         /*
2605          * If bi_status is BLK_STS_OK, then this was a checksum error, not an
2606          * I/O error. In this case, we already know exactly which sector was
2607          * bad, so we don't need to validate.
2608          */
2609         if (bio->bi_status == BLK_STS_OK)
2610                 return false;
2611
2612         /*
2613          * We need to validate each sector individually if the failed I/O was
2614          * for multiple sectors.
2615          *
2616          * There are a few possible bios that can end up here:
2617          * 1. A buffered read bio, which is not cloned.
2618          * 2. A direct I/O read bio, which is cloned.
2619          * 3. A (buffered or direct) repair bio, which is not cloned.
2620          *
2621          * For cloned bios (case 2), we can get the size from
2622          * btrfs_io_bio->iter; for non-cloned bios (cases 1 and 3), we can get
2623          * it from the bvecs.
2624          */
2625         if (bio_flagged(bio, BIO_CLONED)) {
2626                 if (btrfs_io_bio(bio)->iter.bi_size > blocksize)
2627                         return true;
2628         } else {
2629                 struct bio_vec *bvec;
2630                 int i;
2631
2632                 bio_for_each_bvec_all(bvec, bio, i) {
2633                         len += bvec->bv_len;
2634                         if (len > blocksize)
2635                                 return true;
2636                 }
2637         }
2638         return false;
2639 }
2640
2641 blk_status_t btrfs_submit_read_repair(struct inode *inode,
2642                                       struct bio *failed_bio, u32 bio_offset,
2643                                       struct page *page, unsigned int pgoff,
2644                                       u64 start, u64 end, int failed_mirror,
2645                                       submit_bio_hook_t *submit_bio_hook)
2646 {
2647         struct io_failure_record *failrec;
2648         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2649         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2650         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
2651         struct btrfs_io_bio *failed_io_bio = btrfs_io_bio(failed_bio);
2652         const int icsum = bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits;
2653         bool need_validation;
2654         struct bio *repair_bio;
2655         struct btrfs_io_bio *repair_io_bio;
2656         blk_status_t status;
2657
2658         btrfs_debug(fs_info,
2659                    "repair read error: read error at %llu", start);
2660
2661         BUG_ON(bio_op(failed_bio) == REQ_OP_WRITE);
2662
2663         failrec = btrfs_get_io_failure_record(inode, start, end);
2664         if (IS_ERR(failrec))
2665                 return errno_to_blk_status(PTR_ERR(failrec));
2666
2667         need_validation = btrfs_io_needs_validation(inode, failed_bio);
2668
2669         if (!btrfs_check_repairable(inode, need_validation, failrec,
2670                                     failed_mirror)) {
2671                 free_io_failure(failure_tree, tree, failrec);
2672                 return BLK_STS_IOERR;
2673         }
2674
2675         repair_bio = btrfs_io_bio_alloc(1);
2676         repair_io_bio = btrfs_io_bio(repair_bio);
2677         repair_bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
2678         if (need_validation)
2679                 repair_bio->bi_opf |= REQ_FAILFAST_DEV;
2680         repair_bio->bi_end_io = failed_bio->bi_end_io;
2681         repair_bio->bi_iter.bi_sector = failrec->logical >> 9;
2682         repair_bio->bi_private = failed_bio->bi_private;
2683
2684         if (failed_io_bio->csum) {
2685                 const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
2686
2687                 repair_io_bio->csum = repair_io_bio->csum_inline;
2688                 memcpy(repair_io_bio->csum,
2689                        failed_io_bio->csum + csum_size * icsum, csum_size);
2690         }
2691
2692         bio_add_page(repair_bio, page, failrec->len, pgoff);
2693         repair_io_bio->logical = failrec->start;
2694         repair_io_bio->iter = repair_bio->bi_iter;
2695
2696         btrfs_debug(btrfs_sb(inode->i_sb),
2697 "repair read error: submitting new read to mirror %d, in_validation=%d",
2698                     failrec->this_mirror, failrec->in_validation);
2699
2700         status = submit_bio_hook(inode, repair_bio, failrec->this_mirror,
2701                                  failrec->bio_flags);
2702         if (status) {
2703                 free_io_failure(failure_tree, tree, failrec);
2704                 bio_put(repair_bio);
2705         }
2706         return status;
2707 }
2708
2709 /* lots and lots of room for performance fixes in the end_bio funcs */
2710
2711 void end_extent_writepage(struct page *page, int err, u64 start, u64 end)
2712 {
2713         int uptodate = (err == 0);
2714         int ret = 0;
2715
2716         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(page, start, end, uptodate);
2717
2718         if (!uptodate) {
2719                 ClearPageUptodate(page);
2720                 SetPageError(page);
2721                 ret = err < 0 ? err : -EIO;
2722                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2723         }
2724 }
2725
2726 /*
2727  * after a writepage IO is done, we need to:
2728  * clear the uptodate bits on error
2729  * clear the writeback bits in the extent tree for this IO
2730  * end_page_writeback if the page has no more pending IO
2731  *
2732  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
2733  * to have one and only one object corresponding to this IO.
2734  */
2735 static void end_bio_extent_writepage(struct bio *bio)
2736 {
2737         int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
2738         struct bio_vec *bvec;
2739         u64 start;
2740         u64 end;
2741         struct bvec_iter_all iter_all;
2742         bool first_bvec = true;
2743
2744         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
2745         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
2746                 struct page *page = bvec->bv_page;
2747                 struct inode *inode = page->mapping->host;
2748                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2749
2750                 /* We always issue full-page reads, but if some block
2751                  * in a page fails to read, blk_update_request() will
2752                  * advance bv_offset and adjust bv_len to compensate.
2753                  * Print a warning for nonzero offsets, and an error
2754                  * if they don't add up to a full page.  */
2755                 if (bvec->bv_offset || bvec->bv_len != PAGE_SIZE) {
2756                         if (bvec->bv_offset + bvec->bv_len != PAGE_SIZE)
2757                                 btrfs_err(fs_info,
2758                                    "partial page write in btrfs with offset %u and length %u",
2759                                         bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2760                         else
2761                                 btrfs_info(fs_info,
2762                                    "incomplete page write in btrfs with offset %u and length %u",
2763                                         bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2764                 }
2765
2766                 start = page_offset(page);
2767                 end = start + bvec->bv_offset + bvec->bv_len - 1;
2768
2769                 if (first_bvec) {
2770                         btrfs_record_physical_zoned(inode, start, bio);
2771                         first_bvec = false;
2772                 }
2773
2774                 end_extent_writepage(page, error, start, end);
2775                 end_page_writeback(page);
2776         }
2777
2778         bio_put(bio);
2779 }
2780
2781 /*
2782  * Record previously processed extent range
2783  *
2784  * For endio_readpage_release_extent() to handle a full extent range, reducing
2785  * the extent io operations.
2786  */
2787 struct processed_extent {
2788         struct btrfs_inode *inode;
2789         /* Start of the range in @inode */
2790         u64 start;
2791         /* End of the range in @inode */
2792         u64 end;
2793         bool uptodate;
2794 };
2795
2796 /*
2797  * Try to release processed extent range
2798  *
2799  * May not release the extent range right now if the current range is
2800  * contiguous to processed extent.
2801  *
2802  * Will release processed extent when any of @inode, @uptodate, the range is
2803  * no longer contiguous to the processed range.
2804  *
2805  * Passing @inode == NULL will force processed extent to be released.
2806  */
2807 static void endio_readpage_release_extent(struct processed_extent *processed,
2808                               struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2809                               bool uptodate)
2810 {
2811         struct extent_state *cached = NULL;
2812         struct extent_io_tree *tree;
2813
2814         /* The first extent, initialize @processed */
2815         if (!processed->inode)
2816                 goto update;
2817
2818         /*
2819          * Contiguous to processed extent, just uptodate the end.
2820          *
2821          * Several things to notice:
2822          *
2823          * - bio can be merged as long as on-disk bytenr is contiguous
2824          *   This means we can have page belonging to other inodes, thus need to
2825          *   check if the inode still matches.
2826          * - bvec can contain range beyond current page for multi-page bvec
2827          *   Thus we need to do processed->end + 1 >= start check
2828          */
2829         if (processed->inode == inode && processed->uptodate == uptodate &&
2830             processed->end + 1 >= start && end >= processed->end) {
2831                 processed->end = end;
2832                 return;
2833         }
2834
2835         tree = &processed->inode->io_tree;
2836         /*
2837          * Now we don't have range contiguous to the processed range, release
2838          * the processed range now.
2839          */
2840         if (processed->uptodate && tree->track_uptodate)
2841                 set_extent_uptodate(tree, processed->start, processed->end,
2842                                     &cached, GFP_ATOMIC);
2843         unlock_extent_cached_atomic(tree, processed->start, processed->end,
2844                                     &cached);
2845
2846 update:
2847         /* Update processed to current range */
2848         processed->inode = inode;
2849         processed->start = start;
2850         processed->end = end;
2851         processed->uptodate = uptodate;
2852 }
2853
2854 static void begin_page_read(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
2855 {
2856         ASSERT(PageLocked(page));
2857         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
2858                 return;
2859
2860         ASSERT(PagePrivate(page));
2861         btrfs_subpage_start_reader(fs_info, page, page_offset(page), PAGE_SIZE);
2862 }
2863
2864 static void end_page_read(struct page *page, bool uptodate, u64 start, u32 len)
2865 {
2866         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
2867
2868         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
2869                 start + len <= page_offset(page) + PAGE_SIZE);
2870
2871         if (uptodate) {
2872                 btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, start, len);
2873         } else {
2874                 btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
2875                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, len);
2876         }
2877
2878         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
2879                 unlock_page(page);
2880         else if (is_data_inode(page->mapping->host))
2881                 /*
2882                  * For subpage data, unlock the page if we're the last reader.
2883                  * For subpage metadata, page lock is not utilized for read.
2884                  */
2885                 btrfs_subpage_end_reader(fs_info, page, start, len);
2886 }
2887
2888 /*
2889  * after a readpage IO is done, we need to:
2890  * clear the uptodate bits on error
2891  * set the uptodate bits if things worked
2892  * set the page up to date if all extents in the tree are uptodate
2893  * clear the lock bit in the extent tree
2894  * unlock the page if there are no other extents locked for it
2895  *
2896  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
2897  * to have one and only one object corresponding to this IO.
2898  */
2899 static void end_bio_extent_readpage(struct bio *bio)
2900 {
2901         struct bio_vec *bvec;
2902         int uptodate = !bio->bi_status;
2903         struct btrfs_io_bio *io_bio = btrfs_io_bio(bio);
2904         struct extent_io_tree *tree, *failure_tree;
2905         struct processed_extent processed = { 0 };
2906         /*
2907          * The offset to the beginning of a bio, since one bio can never be
2908          * larger than UINT_MAX, u32 here is enough.
2909          */
2910         u32 bio_offset = 0;
2911         int mirror;
2912         int ret;
2913         struct bvec_iter_all iter_all;
2914
2915         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
2916         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
2917                 struct page *page = bvec->bv_page;
2918                 struct inode *inode = page->mapping->host;
2919                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2920                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2921                 u64 start;
2922                 u64 end;
2923                 u32 len;
2924
2925                 btrfs_debug(fs_info,
2926                         "end_bio_extent_readpage: bi_sector=%llu, err=%d, mirror=%u",
2927                         bio->bi_iter.bi_sector, bio->bi_status,
2928                         io_bio->mirror_num);
2929                 tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2930                 failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
2931
2932                 /*
2933                  * We always issue full-sector reads, but if some block in a
2934                  * page fails to read, blk_update_request() will advance
2935                  * bv_offset and adjust bv_len to compensate.  Print a warning
2936                  * for unaligned offsets, and an error if they don't add up to
2937                  * a full sector.
2938                  */
2939                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
2940                         btrfs_err(fs_info,
2941                 "partial page read in btrfs with offset %u and length %u",
2942                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2943                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset + bvec->bv_len,
2944                                      sectorsize))
2945                         btrfs_info(fs_info,
2946                 "incomplete page read with offset %u and length %u",
2947                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2948
2949                 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
2950                 end = start + bvec->bv_len - 1;
2951                 len = bvec->bv_len;
2952
2953                 mirror = io_bio->mirror_num;
2954                 if (likely(uptodate)) {
2955                         if (is_data_inode(inode))
2956                                 ret = btrfs_verify_data_csum(io_bio,
2957                                                 bio_offset, page, start, end,
2958                                                 mirror);
2959                         else
2960                                 ret = btrfs_validate_metadata_buffer(io_bio,
2961                                         page, start, end, mirror);
2962                         if (ret)
2963                                 uptodate = 0;
2964                         else
2965                                 clean_io_failure(BTRFS_I(inode)->root->fs_info,
2966                                                  failure_tree, tree, start,
2967                                                  page,
2968                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), 0);
2969                 }
2970
2971                 if (likely(uptodate))
2972                         goto readpage_ok;
2973
2974                 if (is_data_inode(inode)) {
2975
2976                         /*
2977                          * The generic bio_readpage_error handles errors the
2978                          * following way: If possible, new read requests are
2979                          * created and submitted and will end up in
2980                          * end_bio_extent_readpage as well (if we're lucky,
2981                          * not in the !uptodate case). In that case it returns
2982                          * 0 and we just go on with the next page in our bio.
2983                          * If it can't handle the error it will return -EIO and
2984                          * we remain responsible for that page.
2985                          */
2986                         if (!btrfs_submit_read_repair(inode, bio, bio_offset,
2987                                                 page,
2988                                                 start - page_offset(page),
2989                                                 start, end, mirror,
2990                                                 btrfs_submit_data_bio)) {
2991                                 uptodate = !bio->bi_status;
2992                                 ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
2993                                 bio_offset += len;
2994                                 continue;
2995                         }
2996                 } else {
2997                         struct extent_buffer *eb;
2998
2999                         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
3000                         set_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
3001                         eb->read_mirror = mirror;
3002                         atomic_dec(&eb->io_pages);
3003                         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_READAHEAD,
3004                                                &eb->bflags))
3005                                 btree_readahead_hook(eb, -EIO);
3006                 }
3007 readpage_ok:
3008                 if (likely(uptodate)) {
3009                         loff_t i_size = i_size_read(inode);
3010                         pgoff_t end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
3011
3012                         /*
3013                          * Zero out the remaining part if this range straddles
3014                          * i_size.
3015                          *
3016                          * Here we should only zero the range inside the bvec,
3017                          * not touch anything else.
3018                          *
3019                          * NOTE: i_size is exclusive while end is inclusive.
3020                          */
3021                         if (page->index == end_index && i_size <= end) {
3022                                 u32 zero_start = max(offset_in_page(i_size),
3023                                                      offset_in_page(start));
3024
3025                                 zero_user_segment(page, zero_start,
3026                                                   offset_in_page(end) + 1);
3027                         }
3028                 }
3029                 ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
3030                 bio_offset += len;
3031
3032                 /* Update page status and unlock */
3033                 end_page_read(page, uptodate, start, len);
3034                 endio_readpage_release_extent(&processed, BTRFS_I(inode),
3035                                               start, end, uptodate);
3036         }
3037         /* Release the last extent */
3038         endio_readpage_release_extent(&processed, NULL, 0, 0, false);
3039         btrfs_io_bio_free_csum(io_bio);
3040         bio_put(bio);
3041 }
3042
3043 /*
3044  * Initialize the members up to but not including 'bio'. Use after allocating a
3045  * new bio by bio_alloc_bioset as it does not initialize the bytes outside of
3046  * 'bio' because use of __GFP_ZERO is not supported.
3047  */
3048 static inline void btrfs_io_bio_init(struct btrfs_io_bio *btrfs_bio)
3049 {
3050         memset(btrfs_bio, 0, offsetof(struct btrfs_io_bio, bio));
3051 }
3052
3053 /*
3054  * The following helpers allocate a bio. As it's backed by a bioset, it'll
3055  * never fail.  We're returning a bio right now but you can call btrfs_io_bio
3056  * for the appropriate container_of magic
3057  */
3058 struct bio *btrfs_bio_alloc(u64 first_byte)
3059 {
3060         struct bio *bio;
3061
3062         bio = bio_alloc_bioset(GFP_NOFS, BIO_MAX_PAGES, &btrfs_bioset);
3063         bio->bi_iter.bi_sector = first_byte >> 9;
3064         btrfs_io_bio_init(btrfs_io_bio(bio));
3065         return bio;
3066 }
3067
3068 struct bio *btrfs_bio_clone(struct bio *bio)
3069 {
3070         struct btrfs_io_bio *btrfs_bio;
3071         struct bio *new;
3072
3073         /* Bio allocation backed by a bioset does not fail */
3074         new = bio_clone_fast(bio, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3075         btrfs_bio = btrfs_io_bio(new);
3076         btrfs_io_bio_init(btrfs_bio);
3077         btrfs_bio->iter = bio->bi_iter;
3078         return new;
3079 }
3080
3081 struct bio *btrfs_io_bio_alloc(unsigned int nr_iovecs)
3082 {
3083         struct bio *bio;
3084
3085         /* Bio allocation backed by a bioset does not fail */
3086         bio = bio_alloc_bioset(GFP_NOFS, nr_iovecs, &btrfs_bioset);
3087         btrfs_io_bio_init(btrfs_io_bio(bio));
3088         return bio;
3089 }
3090
3091 struct bio *btrfs_bio_clone_partial(struct bio *orig, int offset, int size)
3092 {
3093         struct bio *bio;
3094         struct btrfs_io_bio *btrfs_bio;
3095
3096         /* this will never fail when it's backed by a bioset */
3097         bio = bio_clone_fast(orig, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3098         ASSERT(bio);
3099
3100         btrfs_bio = btrfs_io_bio(bio);
3101         btrfs_io_bio_init(btrfs_bio);
3102
3103         bio_trim(bio, offset >> 9, size >> 9);
3104         btrfs_bio->iter = bio->bi_iter;
3105         return bio;
3106 }
3107
3108 /**
3109  * Attempt to add a page to bio
3110  *
3111  * @bio:        destination bio
3112  * @page:       page to add to the bio
3113  * @disk_bytenr:  offset of the new bio or to check whether we are adding
3114  *                a contiguous page to the previous one
3115  * @pg_offset:  starting offset in the page
3116  * @size:       portion of page that we want to write
3117  * @prev_bio_flags:  flags of previous bio to see if we can merge the current one
3118  * @bio_flags:  flags of the current bio to see if we can merge them
3119  * @return:     true if page was added, false otherwise
3120  *
3121  * Attempt to add a page to bio considering stripe alignment etc.
3122  *
3123  * Return true if successfully page added. Otherwise, return false.
3124  */
3125 static bool btrfs_bio_add_page(struct bio *bio, struct page *page,
3126                                u64 disk_bytenr, unsigned int size,
3127                                unsigned int pg_offset,
3128                                unsigned long prev_bio_flags,
3129                                unsigned long bio_flags)
3130 {
3131         const sector_t sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
3132         bool contig;
3133         int ret;
3134
3135         if (prev_bio_flags != bio_flags)
3136                 return false;
3137
3138         if (prev_bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3139                 contig = bio->bi_iter.bi_sector == sector;
3140         else
3141                 contig = bio_end_sector(bio) == sector;
3142         if (!contig)
3143                 return false;
3144
3145         if (btrfs_bio_fits_in_stripe(page, size, bio, bio_flags))
3146                 return false;
3147
3148         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
3149                 struct page *first_page = bio_first_bvec_all(bio)->bv_page;
3150
3151                 if (!btrfs_bio_fits_in_ordered_extent(first_page, bio, size))
3152                         return false;
3153                 ret = bio_add_zone_append_page(bio, page, size, pg_offset);
3154         } else {
3155                 ret = bio_add_page(bio, page, size, pg_offset);
3156         }
3157
3158         return ret == size;
3159 }
3160
3161 /*
3162  * @opf:        bio REQ_OP_* and REQ_* flags as one value
3163  * @wbc:        optional writeback control for io accounting
3164  * @page:       page to add to the bio
3165  * @disk_bytenr: logical bytenr where the write will be
3166  * @size:       portion of page that we want to write to
3167  * @pg_offset:  offset of the new bio or to check whether we are adding
3168  *              a contiguous page to the previous one
3169  * @bio_ret:    must be valid pointer, newly allocated bio will be stored there
3170  * @end_io_func:     end_io callback for new bio
3171  * @mirror_num:      desired mirror to read/write
3172  * @prev_bio_flags:  flags of previous bio to see if we can merge the current one
3173  * @bio_flags:  flags of the current bio to see if we can merge them
3174  */
3175 static int submit_extent_page(unsigned int opf,
3176                               struct writeback_control *wbc,
3177                               struct page *page, u64 disk_bytenr,
3178                               size_t size, unsigned long pg_offset,
3179                               struct bio **bio_ret,
3180                               bio_end_io_t end_io_func,
3181                               int mirror_num,
3182                               unsigned long prev_bio_flags,
3183                               unsigned long bio_flags,
3184                               bool force_bio_submit)
3185 {
3186         int ret = 0;
3187         struct bio *bio;
3188         size_t io_size = min_t(size_t, size, PAGE_SIZE);
3189         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
3190         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
3191         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3192
3193         ASSERT(bio_ret);
3194
3195         if (*bio_ret) {
3196                 bio = *bio_ret;
3197                 if (force_bio_submit ||
3198                     !btrfs_bio_add_page(bio, page, disk_bytenr, io_size,
3199                                         pg_offset, prev_bio_flags, bio_flags)) {
3200                         ret = submit_one_bio(bio, mirror_num, prev_bio_flags);
3201                         if (ret < 0) {
3202                                 *bio_ret = NULL;
3203                                 return ret;
3204                         }
3205                         bio = NULL;
3206                 } else {
3207                         if (wbc)
3208                                 wbc_account_cgroup_owner(wbc, page, io_size);
3209                         return 0;
3210                 }
3211         }
3212
3213         bio = btrfs_bio_alloc(disk_bytenr);
3214         bio_add_page(bio, page, io_size, pg_offset);
3215         bio->bi_end_io = end_io_func;
3216         bio->bi_private = tree;
3217         bio->bi_write_hint = page->mapping->host->i_write_hint;
3218         bio->bi_opf = opf;
3219         if (wbc) {
3220                 struct block_device *bdev;
3221
3222                 bdev = fs_info->fs_devices->latest_bdev;
3223                 bio_set_dev(bio, bdev);
3224                 wbc_init_bio(wbc, bio);
3225                 wbc_account_cgroup_owner(wbc, page, io_size);
3226         }
3227         if (btrfs_is_zoned(fs_info) && bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
3228                 struct extent_map *em;
3229                 struct map_lookup *map;
3230
3231                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, disk_bytenr, io_size);
3232                 if (IS_ERR(em))
3233                         return PTR_ERR(em);
3234
3235                 map = em->map_lookup;
3236                 /* We only support single profile for now */
3237                 ASSERT(map->num_stripes == 1);
3238                 btrfs_io_bio(bio)->device = map->stripes[0].dev;
3239
3240                 free_extent_map(em);
3241         }
3242
3243         *bio_ret = bio;
3244
3245         return ret;
3246 }
3247
3248 static int attach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb,
3249                                      struct page *page,
3250                                      struct btrfs_subpage *prealloc)
3251 {
3252         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3253         int ret = 0;
3254
3255         /*
3256          * If the page is mapped to btree inode, we should hold the private
3257          * lock to prevent race.
3258          * For cloned or dummy extent buffers, their pages are not mapped and
3259          * will not race with any other ebs.
3260          */
3261         if (page->mapping)
3262                 lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
3263
3264         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
3265                 if (!PagePrivate(page))
3266                         attach_page_private(page, eb);
3267                 else
3268                         WARN_ON(page->private != (unsigned long)eb);
3269                 return 0;
3270         }
3271
3272         /* Already mapped, just free prealloc */
3273         if (PagePrivate(page)) {
3274                 btrfs_free_subpage(prealloc);
3275                 return 0;
3276         }
3277
3278         if (prealloc)
3279                 /* Has preallocated memory for subpage */
3280                 attach_page_private(page, prealloc);
3281         else
3282                 /* Do new allocation to attach subpage */
3283                 ret = btrfs_attach_subpage(fs_info, page,
3284                                            BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
3285         return ret;
3286 }
3287
3288 int set_page_extent_mapped(struct page *page)
3289 {
3290         struct btrfs_fs_info *fs_info;
3291
3292         ASSERT(page->mapping);
3293
3294         if (PagePrivate(page))
3295                 return 0;
3296
3297         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
3298
3299         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
3300                 return btrfs_attach_subpage(fs_info, page, BTRFS_SUBPAGE_DATA);
3301
3302         attach_page_private(page, (void *)EXTENT_PAGE_PRIVATE);
3303         return 0;
3304 }
3305
3306 void clear_page_extent_mapped(struct page *page)
3307 {
3308         struct btrfs_fs_info *fs_info;
3309
3310         ASSERT(page->mapping);
3311
3312         if (!PagePrivate(page))
3313                 return;
3314
3315         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
3316         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
3317                 return btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
3318
3319         detach_page_private(page);
3320 }
3321
3322 static struct extent_map *
3323 __get_extent_map(struct inode *inode, struct page *page, size_t pg_offset,
3324                  u64 start, u64 len, struct extent_map **em_cached)
3325 {
3326         struct extent_map *em;
3327
3328         if (em_cached && *em_cached) {
3329                 em = *em_cached;
3330                 if (extent_map_in_tree(em) && start >= em->start &&
3331                     start < extent_map_end(em)) {
3332                         refcount_inc(&em->refs);
3333                         return em;
3334                 }
3335
3336                 free_extent_map(em);
3337                 *em_cached = NULL;
3338         }
3339
3340         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), page, pg_offset, start, len);
3341         if (em_cached && !IS_ERR_OR_NULL(em)) {
3342                 BUG_ON(*em_cached);
3343                 refcount_inc(&em->refs);
3344                 *em_cached = em;
3345         }
3346         return em;
3347 }
3348 /*
3349  * basic readpage implementation.  Locked extent state structs are inserted
3350  * into the tree that are removed when the IO is done (by the end_io
3351  * handlers)
3352  * XXX JDM: This needs looking at to ensure proper page locking
3353  * return 0 on success, otherwise return error
3354  */
3355 int btrfs_do_readpage(struct page *page, struct extent_map **em_cached,
3356                       struct bio **bio, unsigned long *bio_flags,
3357                       unsigned int read_flags, u64 *prev_em_start)
3358 {
3359         struct inode *inode = page->mapping->host;
3360         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3361         u64 start = page_offset(page);
3362         const u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
3363         u64 cur = start;
3364         u64 extent_offset;
3365         u64 last_byte = i_size_read(inode);
3366         u64 block_start;
3367         u64 cur_end;
3368         struct extent_map *em;
3369         int ret = 0;
3370         int nr = 0;
3371         size_t pg_offset = 0;
3372         size_t iosize;
3373         size_t blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
3374         unsigned long this_bio_flag = 0;
3375         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3376
3377         ret = set_page_extent_mapped(page);
3378         if (ret < 0) {
3379                 unlock_extent(tree, start, end);
3380                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, PAGE_SIZE);
3381                 unlock_page(page);
3382                 goto out;
3383         }
3384
3385         if (!PageUptodate(page)) {
3386                 if (cleancache_get_page(page) == 0) {
3387                         BUG_ON(blocksize != PAGE_SIZE);
3388                         unlock_extent(tree, start, end);
3389                         unlock_page(page);
3390                         goto out;
3391                 }
3392         }
3393
3394         if (page->index == last_byte >> PAGE_SHIFT) {
3395                 char *userpage;
3396                 size_t zero_offset = offset_in_page(last_byte);
3397
3398                 if (zero_offset) {
3399                         iosize = PAGE_SIZE - zero_offset;
3400                         userpage = kmap_atomic(page);
3401                         memset(userpage + zero_offset, 0, iosize);
3402                         flush_dcache_page(page);
3403                         kunmap_atomic(userpage);
3404                 }
3405         }
3406         begin_page_read(fs_info, page);
3407         while (cur <= end) {
3408                 bool force_bio_submit = false;
3409                 u64 disk_bytenr;
3410
3411                 if (cur >= last_byte) {
3412                         char *userpage;
3413                         struct extent_state *cached = NULL;
3414
3415                         iosize = PAGE_SIZE - pg_offset;
3416                         userpage = kmap_atomic(page);
3417                         memset(userpage + pg_offset, 0, iosize);
3418                         flush_dcache_page(page);
3419                         kunmap_atomic(userpage);
3420                         set_extent_uptodate(tree, cur, cur + iosize - 1,
3421                                             &cached, GFP_NOFS);
3422                         unlock_extent_cached(tree, cur,
3423                                              cur + iosize - 1, &cached);
3424                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3425                         break;
3426                 }
3427                 em = __get_extent_map(inode, page, pg_offset, cur,
3428                                       end - cur + 1, em_cached);
3429                 if (IS_ERR_OR_NULL(em)) {
3430                         unlock_extent(tree, cur, end);
3431                         end_page_read(page, false, cur, end + 1 - cur);
3432                         break;
3433                 }
3434                 extent_offset = cur - em->start;
3435                 BUG_ON(extent_map_end(em) <= cur);
3436                 BUG_ON(end < cur);
3437
3438                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
3439                         this_bio_flag |= EXTENT_BIO_COMPRESSED;
3440                         extent_set_compress_type(&this_bio_flag,
3441                                                  em->compress_type);
3442                 }
3443
3444                 iosize = min(extent_map_end(em) - cur, end - cur + 1);
3445                 cur_end = min(extent_map_end(em) - 1, end);
3446                 iosize = ALIGN(iosize, blocksize);
3447                 if (this_bio_flag & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3448                         disk_bytenr = em->block_start;
3449                 else
3450                         disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
3451                 block_start = em->block_start;
3452                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
3453                         block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
3454
3455                 /*
3456                  * If we have a file range that points to a compressed extent
3457                  * and it's followed by a consecutive file range that points
3458                  * to the same compressed extent (possibly with a different
3459                  * offset and/or length, so it either points to the whole extent
3460                  * or only part of it), we must make sure we do not submit a
3461                  * single bio to populate the pages for the 2 ranges because
3462                  * this makes the compressed extent read zero out the pages
3463                  * belonging to the 2nd range. Imagine the following scenario:
3464                  *
3465                  *  File layout
3466                  *  [0 - 8K]                     [8K - 24K]
3467                  *    |                               |
3468                  *    |                               |
3469                  * points to extent X,         points to extent X,
3470                  * offset 4K, length of 8K     offset 0, length 16K
3471                  *
3472                  * [extent X, compressed length = 4K uncompressed length = 16K]
3473                  *
3474                  * If the bio to read the compressed extent covers both ranges,
3475                  * it will decompress extent X into the pages belonging to the
3476                  * first range and then it will stop, zeroing out the remaining
3477                  * pages that belong to the other range that points to extent X.
3478                  * So here we make sure we submit 2 bios, one for the first
3479                  * range and another one for the third range. Both will target
3480                  * the same physical extent from disk, but we can't currently
3481                  * make the compressed bio endio callback populate the pages
3482                  * for both ranges because each compressed bio is tightly
3483                  * coupled with a single extent map, and each range can have
3484                  * an extent map with a different offset value relative to the
3485                  * uncompressed data of our extent and different lengths. This
3486                  * is a corner case so we prioritize correctness over
3487                  * non-optimal behavior (submitting 2 bios for the same extent).
3488                  */
3489                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) &&
3490                     prev_em_start && *prev_em_start != (u64)-1 &&
3491                     *prev_em_start != em->start)
3492                         force_bio_submit = true;
3493
3494                 if (prev_em_start)
3495                         *prev_em_start = em->start;
3496
3497                 free_extent_map(em);
3498                 em = NULL;
3499
3500                 /* we've found a hole, just zero and go on */
3501                 if (block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
3502                         char *userpage;
3503                         struct extent_state *cached = NULL;
3504
3505                         userpage = kmap_atomic(page);
3506                         memset(userpage + pg_offset, 0, iosize);
3507                         flush_dcache_page(page);
3508                         kunmap_atomic(userpage);
3509
3510                         set_extent_uptodate(tree, cur, cur + iosize - 1,
3511                                             &cached, GFP_NOFS);
3512                         unlock_extent_cached(tree, cur,
3513                                              cur + iosize - 1, &cached);
3514                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3515                         cur = cur + iosize;
3516                         pg_offset += iosize;
3517                         continue;
3518                 }
3519                 /* the get_extent function already copied into the page */
3520                 if (test_range_bit(tree, cur, cur_end,
3521                                    EXTENT_UPTODATE, 1, NULL)) {
3522                         check_page_uptodate(tree, page);
3523                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3524                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3525                         cur = cur + iosize;
3526                         pg_offset += iosize;
3527                         continue;
3528                 }
3529                 /* we have an inline extent but it didn't get marked up
3530                  * to date.  Error out
3531                  */
3532                 if (block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
3533                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3534                         end_page_read(page, false, cur, iosize);
3535                         cur = cur + iosize;
3536                         pg_offset += iosize;
3537                         continue;
3538                 }
3539
3540                 ret = submit_extent_page(REQ_OP_READ | read_flags, NULL,
3541                                          page, disk_bytenr, iosize,
3542                                          pg_offset, bio,
3543                                          end_bio_extent_readpage, 0,
3544                                          *bio_flags,
3545                                          this_bio_flag,
3546                                          force_bio_submit);
3547                 if (!ret) {
3548                         nr++;
3549                         *bio_flags = this_bio_flag;
3550                 } else {
3551                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3552                         end_page_read(page, false, cur, iosize);
3553                         goto out;
3554                 }
3555                 cur = cur + iosize;
3556                 pg_offset += iosize;
3557         }
3558 out:
3559         return ret;
3560 }
3561
3562 static inline void contiguous_readpages(struct page *pages[], int nr_pages,
3563                                              u64 start, u64 end,
3564                                              struct extent_map **em_cached,
3565                                              struct bio **bio,
3566                                              unsigned long *bio_flags,
3567                                              u64 *prev_em_start)
3568 {
3569         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(pages[0]->mapping->host);
3570         int index;
3571
3572         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
3573
3574         for (index = 0; index < nr_pages; index++) {
3575                 btrfs_do_readpage(pages[index], em_cached, bio, bio_flags,
3576                                   REQ_RAHEAD, prev_em_start);
3577                 put_page(pages[index]);
3578         }
3579 }
3580
3581 static void update_nr_written(struct writeback_control *wbc,
3582                               unsigned long nr_written)
3583 {
3584         wbc->nr_to_write -= nr_written;
3585 }
3586
3587 /*
3588  * helper for __extent_writepage, doing all of the delayed allocation setup.
3589  *
3590  * This returns 1 if btrfs_run_delalloc_range function did all the work required
3591  * to write the page (copy into inline extent).  In this case the IO has
3592  * been started and the page is already unlocked.
3593  *
3594  * This returns 0 if all went well (page still locked)
3595  * This returns < 0 if there were errors (page still locked)
3596  */
3597 static noinline_for_stack int writepage_delalloc(struct btrfs_inode *inode,
3598                 struct page *page, struct writeback_control *wbc,
3599                 u64 delalloc_start, unsigned long *nr_written)
3600 {
3601         u64 page_end = delalloc_start + PAGE_SIZE - 1;
3602         bool found;
3603         u64 delalloc_to_write = 0;
3604         u64 delalloc_end = 0;
3605         int ret;
3606         int page_started = 0;
3607
3608
3609         while (delalloc_end < page_end) {
3610                 found = find_lock_delalloc_range(&inode->vfs_inode, page,
3611                                                &delalloc_start,
3612                                                &delalloc_end);
3613                 if (!found) {
3614                         delalloc_start = delalloc_end + 1;
3615                         continue;
3616                 }
3617                 ret = btrfs_run_delalloc_range(inode, page, delalloc_start,
3618                                 delalloc_end, &page_started, nr_written, wbc);
3619                 if (ret) {
3620                         SetPageError(page);
3621                         /*
3622                          * btrfs_run_delalloc_range should return < 0 for error
3623                          * but just in case, we use > 0 here meaning the IO is
3624                          * started, so we don't want to return > 0 unless
3625                          * things are going well.
3626                          */
3627                         return ret < 0 ? ret : -EIO;
3628                 }
3629                 /*
3630                  * delalloc_end is already one less than the total length, so
3631                  * we don't subtract one from PAGE_SIZE
3632                  */
3633                 delalloc_to_write += (delalloc_end - delalloc_start +
3634                                       PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
3635                 delalloc_start = delalloc_end + 1;
3636         }
3637         if (wbc->nr_to_write < delalloc_to_write) {
3638                 int thresh = 8192;
3639
3640                 if (delalloc_to_write < thresh * 2)
3641                         thresh = delalloc_to_write;
3642                 wbc->nr_to_write = min_t(u64, delalloc_to_write,
3643                                          thresh);
3644         }
3645
3646         /* did the fill delalloc function already unlock and start
3647          * the IO?
3648          */
3649         if (page_started) {
3650                 /*
3651                  * we've unlocked the page, so we can't update
3652                  * the mapping's writeback index, just update
3653                  * nr_to_write.
3654                  */
3655                 wbc->nr_to_write -= *nr_written;
3656                 return 1;
3657         }
3658
3659         return 0;
3660 }
3661
3662 /*
3663  * helper for __extent_writepage.  This calls the writepage start hooks,
3664  * and does the loop to map the page into extents and bios.
3665  *
3666  * We return 1 if the IO is started and the page is unlocked,
3667  * 0 if all went well (page still locked)
3668  * < 0 if there were errors (page still locked)
3669  */
3670 static noinline_for_stack int __extent_writepage_io(struct btrfs_inode *inode,
3671                                  struct page *page,
3672                                  struct writeback_control *wbc,
3673                                  struct extent_page_data *epd,
3674                                  loff_t i_size,
3675                                  unsigned long nr_written,
3676                                  int *nr_ret)
3677 {
3678         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3679         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
3680         u64 start = page_offset(page);
3681         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
3682         u64 cur = start;
3683         u64 extent_offset;
3684         u64 block_start;
3685         struct extent_map *em;
3686         int ret = 0;
3687         int nr = 0;
3688         u32 opf = REQ_OP_WRITE;
3689         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
3690         bool compressed;
3691
3692         ret = btrfs_writepage_cow_fixup(page, start, end);
3693         if (ret) {
3694                 /* Fixup worker will requeue */
3695                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
3696                 update_nr_written(wbc, nr_written);
3697                 unlock_page(page);
3698                 return 1;
3699         }
3700
3701         /*
3702          * we don't want to touch the inode after unlocking the page,
3703          * so we update the mapping writeback index now
3704          */
3705         update_nr_written(wbc, nr_written + 1);
3706
3707         while (cur <= end) {
3708                 u64 disk_bytenr;
3709                 u64 em_end;
3710                 u32 iosize;
3711
3712                 if (cur >= i_size) {
3713                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(page, cur, end, 1);
3714                         break;
3715                 }
3716                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur, end - cur + 1);
3717                 if (IS_ERR_OR_NULL(em)) {
3718                         SetPageError(page);
3719                         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(em);
3720                         break;
3721                 }
3722
3723                 extent_offset = cur - em->start;
3724                 em_end = extent_map_end(em);
3725                 ASSERT(cur <= em_end);
3726                 ASSERT(cur < end);
3727                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->start, fs_info->sectorsize));
3728                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->len, fs_info->sectorsize));
3729                 block_start = em->block_start;
3730                 compressed = test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
3731                 disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
3732
3733                 /* Note that em_end from extent_map_end() is exclusive */
3734                 iosize = min(em_end, end + 1) - cur;
3735
3736                 if (btrfs_use_zone_append(inode, em))
3737                         opf = REQ_OP_ZONE_APPEND;
3738
3739                 free_extent_map(em);
3740                 em = NULL;
3741
3742                 /*
3743                  * compressed and inline extents are written through other
3744                  * paths in the FS
3745                  */
3746                 if (compressed || block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
3747                     block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
3748                         if (compressed)
3749                                 nr++;
3750                         else
3751                                 btrfs_writepage_endio_finish_ordered(page, cur,
3752                                                         cur + iosize - 1, 1);
3753                         cur += iosize;
3754                         continue;
3755                 }
3756
3757                 btrfs_set_range_writeback(tree, cur, cur + iosize - 1);
3758                 if (!PageWriteback(page)) {
3759                         btrfs_err(inode->root->fs_info,
3760                                    "page %lu not writeback, cur %llu end %llu",
3761                                page->index, cur, end);
3762                 }
3763
3764                 ret = submit_extent_page(opf | write_flags, wbc, page,
3765                                          disk_bytenr, iosize,
3766                                          cur - page_offset(page), &epd->bio,
3767                                          end_bio_extent_writepage,
3768                                          0, 0, 0, false);
3769                 if (ret) {
3770                         SetPageError(page);
3771                         if (PageWriteback(page))
3772                                 end_page_writeback(page);
3773                 }
3774
3775                 cur += iosize;
3776                 nr++;
3777         }
3778         *nr_ret = nr;
3779         return ret;
3780 }
3781
3782 /*
3783  * the writepage semantics are similar to regular writepage.  extent
3784  * records are inserted to lock ranges in the tree, and as dirty areas
3785  * are found, they are marked writeback.  Then the lock bits are removed
3786  * and the end_io handler clears the writeback ranges
3787  *
3788  * Return 0 if everything goes well.
3789  * Return <0 for error.
3790  */
3791 static int __extent_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
3792                               struct extent_page_data *epd)
3793 {
3794         struct inode *inode = page->mapping->host;
3795         u64 start = page_offset(page);
3796         u64 page_end = start + PAGE_SIZE - 1;
3797         int ret;
3798         int nr = 0;
3799         size_t pg_offset;
3800         loff_t i_size = i_size_read(inode);
3801         unsigned long end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
3802         unsigned long nr_written = 0;
3803
3804         trace___extent_writepage(page, inode, wbc);
3805
3806         WARN_ON(!PageLocked(page));
3807
3808         ClearPageError(page);
3809
3810         pg_offset = offset_in_page(i_size);
3811         if (page->index > end_index ||
3812            (page->index == end_index && !pg_offset)) {
3813                 page->mapping->a_ops->invalidatepage(page, 0, PAGE_SIZE);
3814                 unlock_page(page);
3815                 return 0;
3816         }
3817
3818         if (page->index == end_index) {
3819                 char *userpage;
3820
3821                 userpage = kmap_atomic(page);
3822                 memset(userpage + pg_offset, 0,
3823                        PAGE_SIZE - pg_offset);
3824                 kunmap_atomic(userpage);
3825                 flush_dcache_page(page);
3826         }
3827
3828         ret = set_page_extent_mapped(page);
3829         if (ret < 0) {
3830                 SetPageError(page);
3831                 goto done;
3832         }
3833
3834         if (!epd->extent_locked) {
3835                 ret = writepage_delalloc(BTRFS_I(inode), page, wbc, start,
3836                                          &nr_written);
3837                 if (ret == 1)
3838                         return 0;
3839                 if (ret)
3840                         goto done;
3841         }
3842
3843         ret = __extent_writepage_io(BTRFS_I(inode), page, wbc, epd, i_size,
3844                                     nr_written, &nr);
3845         if (ret == 1)
3846                 return 0;
3847
3848 done:
3849         if (nr == 0) {
3850                 /* make sure the mapping tag for page dirty gets cleared */
3851                 set_page_writeback(page);
3852                 end_page_writeback(page);
3853         }
3854         if (PageError(page)) {
3855                 ret = ret < 0 ? ret : -EIO;
3856                 end_extent_writepage(page, ret, start, page_end);
3857         }
3858         unlock_page(page);
3859         ASSERT(ret <= 0);
3860         return ret;
3861 }
3862
3863 void wait_on_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
3864 {
3865         wait_on_bit_io(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK,
3866                        TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3867 }
3868
3869 static void end_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
3870 {
3871         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
3872         smp_mb__after_atomic();
3873         wake_up_bit(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK);
3874 }
3875
3876 /*
3877  * Lock extent buffer status and pages for writeback.
3878  *
3879  * May try to flush write bio if we can't get the lock.
3880  *
3881  * Return  0 if the extent buffer doesn't need to be submitted.
3882  *           (E.g. the extent buffer is not dirty)
3883  * Return >0 is the extent buffer is submitted to bio.
3884  * Return <0 if something went wrong, no page is locked.
3885  */
3886 static noinline_for_stack int lock_extent_buffer_for_io(struct extent_buffer *eb,
3887                           struct extent_page_data *epd)
3888 {
3889         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3890         int i, num_pages, failed_page_nr;
3891         int flush = 0;
3892         int ret = 0;
3893
3894         if (!btrfs_try_tree_write_lock(eb)) {
3895                 ret = flush_write_bio(epd);
3896                 if (ret < 0)
3897                         return ret;
3898                 flush = 1;
3899                 btrfs_tree_lock(eb);
3900         }
3901
3902         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags)) {
3903                 btrfs_tree_unlock(eb);
3904                 if (!epd->sync_io)
3905                         return 0;
3906                 if (!flush) {
3907                         ret = flush_write_bio(epd);
3908                         if (ret < 0)
3909                                 return ret;
3910                         flush = 1;
3911                 }
3912                 while (1) {
3913                         wait_on_extent_buffer_writeback(eb);
3914                         btrfs_tree_lock(eb);
3915                         if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags))
3916                                 break;
3917                         btrfs_tree_unlock(eb);
3918                 }
3919         }
3920
3921         /*
3922          * We need to do this to prevent races in people who check if the eb is
3923          * under IO since we can end up having no IO bits set for a short period
3924          * of time.
3925          */
3926         spin_lock(&eb->refs_lock);
3927         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags)) {
3928                 set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
3929                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
3930                 btrfs_set_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
3931                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
3932                                          -eb->len,
3933                                          fs_info->dirty_metadata_batch);
3934                 ret = 1;
3935         } else {
3936                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
3937         }
3938
3939         btrfs_tree_unlock(eb);
3940
3941         if (!ret)
3942                 return ret;
3943
3944         num_pages = num_extent_pages(eb);
3945         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3946                 struct page *p = eb->pages[i];
3947
3948                 if (!trylock_page(p)) {
3949                         if (!flush) {
3950                                 int err;
3951
3952                                 err = flush_write_bio(epd);
3953                                 if (err < 0) {
3954                                         ret = err;
3955                                         failed_page_nr = i;
3956                                         goto err_unlock;
3957                                 }
3958                                 flush = 1;
3959                         }
3960                         lock_page(p);
3961                 }
3962         }
3963
3964         return ret;
3965 err_unlock:
3966         /* Unlock already locked pages */
3967         for (i = 0; i < failed_page_nr; i++)
3968                 unlock_page(eb->pages[i]);
3969         /*
3970          * Clear EXTENT_BUFFER_WRITEBACK and wake up anyone waiting on it.
3971          * Also set back EXTENT_BUFFER_DIRTY so future attempts to this eb can
3972          * be made and undo everything done before.
3973          */
3974         btrfs_tree_lock(eb);
3975         spin_lock(&eb->refs_lock);
3976         set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
3977         end_extent_buffer_writeback(eb);
3978         spin_unlock(&eb->refs_lock);
3979         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes, eb->len,
3980                                  fs_info->dirty_metadata_batch);
3981         btrfs_clear_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
3982         btrfs_tree_unlock(eb);
3983         return ret;
3984 }
3985
3986 static void set_btree_ioerr(struct page *page)
3987 {
3988         struct extent_buffer *eb = (struct extent_buffer *)page->private;
3989         struct btrfs_fs_info *fs_info;
3990
3991         SetPageError(page);
3992         if (test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags))
3993                 return;
3994
3995         /*
3996          * If we error out, we should add back the dirty_metadata_bytes
3997          * to make it consistent.
3998          */
3999         fs_info = eb->fs_info;
4000         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
4001                                  eb->len, fs_info->dirty_metadata_batch);
4002
4003         /*
4004          * If writeback for a btree extent that doesn't belong to a log tree
4005          * failed, increment the counter transaction->eb_write_errors.
4006          * We do this because while the transaction is running and before it's
4007          * committing (when we call filemap_fdata[write|wait]_range against
4008          * the btree inode), we might have
4009          * btree_inode->i_mapping->a_ops->writepages() called by the VM - if it
4010          * returns an error or an error happens during writeback, when we're
4011          * committing the transaction we wouldn't know about it, since the pages
4012          * can be no longer dirty nor marked anymore for writeback (if a
4013          * subsequent modification to the extent buffer didn't happen before the
4014          * transaction commit), which makes filemap_fdata[write|wait]_range not
4015          * able to find the pages tagged with SetPageError at transaction
4016          * commit time. So if this happens we must abort the transaction,
4017          * otherwise we commit a super block with btree roots that point to
4018          * btree nodes/leafs whose content on disk is invalid - either garbage
4019          * or the content of some node/leaf from a past generation that got
4020          * cowed or deleted and is no longer valid.
4021          *
4022          * Note: setting AS_EIO/AS_ENOSPC in the btree inode's i_mapping would
4023          * not be enough - we need to distinguish between log tree extents vs
4024          * non-log tree extents, and the next filemap_fdatawait_range() call
4025          * will catch and clear such errors in the mapping - and that call might
4026          * be from a log sync and not from a transaction commit. Also, checking
4027          * for the eb flag EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR at transaction commit time is
4028          * not done and would not be reliable - the eb might have been released
4029          * from memory and reading it back again means that flag would not be
4030          * set (since it's a runtime flag, not persisted on disk).
4031          *
4032          * Using the flags below in the btree inode also makes us achieve the
4033          * goal of AS_EIO/AS_ENOSPC when writepages() returns success, started
4034          * writeback for all dirty pages and before filemap_fdatawait_range()
4035          * is called, the writeback for all dirty pages had already finished
4036          * with errors - because we were not using AS_EIO/AS_ENOSPC,
4037          * filemap_fdatawait_range() would return success, as it could not know
4038          * that writeback errors happened (the pages were no longer tagged for
4039          * writeback).
4040          */
4041         switch (eb->log_index) {
4042         case -1:
4043                 set_bit(BTRFS_FS_BTREE_ERR, &eb->fs_info->flags);
4044                 break;
4045         case 0:
4046                 set_bit(BTRFS_FS_LOG1_ERR, &eb->fs_info->flags);
4047                 break;
4048         case 1:
4049                 set_bit(BTRFS_FS_LOG2_ERR, &eb->fs_info->flags);
4050                 break;
4051         default:
4052                 BUG(); /* unexpected, logic error */
4053         }
4054 }
4055
4056 static void end_bio_extent_buffer_writepage(struct bio *bio)
4057 {
4058         struct bio_vec *bvec;
4059         struct extent_buffer *eb;
4060         int done;
4061         struct bvec_iter_all iter_all;
4062
4063         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
4064         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
4065                 struct page *page = bvec->bv_page;
4066
4067                 eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4068                 BUG_ON(!eb);
4069                 done = atomic_dec_and_test(&eb->io_pages);
4070
4071                 if (bio->bi_status ||
4072                     test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)) {
4073                         ClearPageUptodate(page);
4074                         set_btree_ioerr(page);
4075                 }
4076
4077                 end_page_writeback(page);
4078
4079                 if (!done)
4080                         continue;
4081
4082                 end_extent_buffer_writeback(eb);
4083         }
4084
4085         bio_put(bio);
4086 }
4087
4088 static noinline_for_stack int write_one_eb(struct extent_buffer *eb,
4089                         struct writeback_control *wbc,
4090                         struct extent_page_data *epd)
4091 {
4092         u64 disk_bytenr = eb->start;
4093         u32 nritems;
4094         int i, num_pages;
4095         unsigned long start, end;
4096         unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc) | REQ_META;
4097         int ret = 0;
4098
4099         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags);
4100         num_pages = num_extent_pages(eb);
4101         atomic_set(&eb->io_pages, num_pages);
4102
4103         /* set btree blocks beyond nritems with 0 to avoid stale content. */
4104         nritems = btrfs_header_nritems(eb);
4105         if (btrfs_header_level(eb) > 0) {
4106                 end = btrfs_node_key_ptr_offset(nritems);
4107
4108                 memzero_extent_buffer(eb, end, eb->len - end);
4109         } else {
4110                 /*
4111                  * leaf:
4112                  * header 0 1 2 .. N ... data_N .. data_2 data_1 data_0
4113                  */
4114                 start = btrfs_item_nr_offset(nritems);
4115                 end = BTRFS_LEAF_DATA_OFFSET + leaf_data_end(eb);
4116                 memzero_extent_buffer(eb, start, end - start);
4117         }
4118
4119         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
4120                 struct page *p = eb->pages[i];
4121
4122                 clear_page_dirty_for_io(p);
4123                 set_page_writeback(p);
4124                 ret = submit_extent_page(REQ_OP_WRITE | write_flags, wbc,
4125                                          p, disk_bytenr, PAGE_SIZE, 0,
4126                                          &epd->bio,
4127                                          end_bio_extent_buffer_writepage,
4128                                          0, 0, 0, false);
4129                 if (ret) {
4130                         set_btree_ioerr(p);
4131                         if (PageWriteback(p))
4132                                 end_page_writeback(p);
4133                         if (atomic_sub_and_test(num_pages - i, &eb->io_pages))
4134                                 end_extent_buffer_writeback(eb);
4135                         ret = -EIO;
4136                         break;
4137                 }
4138                 disk_bytenr += PAGE_SIZE;
4139                 update_nr_written(wbc, 1);
4140                 unlock_page(p);
4141         }
4142
4143         if (unlikely(ret)) {
4144                 for (; i < num_pages; i++) {
4145                         struct page *p = eb->pages[i];
4146                         clear_page_dirty_for_io(p);
4147                         unlock_page(p);
4148                 }
4149         }
4150
4151         return ret;
4152 }
4153
4154 /*
4155  * Submit all page(s) of one extent buffer.
4156  *
4157  * @page:       the page of one extent buffer
4158  * @eb_context: to determine if we need to submit this page, if current page
4159  *              belongs to this eb, we don't need to submit
4160  *
4161  * The caller should pass each page in their bytenr order, and here we use
4162  * @eb_context to determine if we have submitted pages of one extent buffer.
4163  *
4164  * If we have, we just skip until we hit a new page that doesn't belong to
4165  * current @eb_context.
4166  *
4167  * If not, we submit all the page(s) of the extent buffer.
4168  *
4169  * Return >0 if we have submitted the extent buffer successfully.
4170  * Return 0 if we don't need to submit the page, as it's already submitted by
4171  * previous call.
4172  * Return <0 for fatal error.
4173  */
4174 static int submit_eb_page(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
4175                           struct extent_page_data *epd,
4176                           struct extent_buffer **eb_context)
4177 {
4178         struct address_space *mapping = page->mapping;
4179         struct btrfs_block_group *cache = NULL;
4180         struct extent_buffer *eb;
4181         int ret;
4182
4183         if (!PagePrivate(page))
4184                 return 0;
4185
4186         spin_lock(&mapping->private_lock);
4187         if (!PagePrivate(page)) {
4188                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4189                 return 0;
4190         }
4191
4192         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4193
4194         /*
4195          * Shouldn't happen and normally this would be a BUG_ON but no point
4196          * crashing the machine for something we can survive anyway.
4197          */
4198         if (WARN_ON(!eb)) {
4199                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4200                 return 0;
4201         }
4202
4203         if (eb == *eb_context) {
4204                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4205                 return 0;
4206         }
4207         ret = atomic_inc_not_zero(&eb->refs);
4208         spin_unlock(&mapping->private_lock);
4209         if (!ret)
4210                 return 0;
4211
4212         if (!btrfs_check_meta_write_pointer(eb->fs_info, eb, &cache)) {
4213                 /*
4214                  * If for_sync, this hole will be filled with
4215                  * trasnsaction commit.
4216                  */
4217                 if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL && !wbc->for_sync)
4218                         ret = -EAGAIN;
4219                 else
4220                         ret = 0;
4221                 free_extent_buffer(eb);
4222                 return ret;
4223         }
4224
4225         *eb_context = eb;
4226
4227         ret = lock_extent_buffer_for_io(eb, epd);
4228         if (ret <= 0) {
4229                 btrfs_revert_meta_write_pointer(cache, eb);
4230                 if (cache)
4231                         btrfs_put_block_group(cache);
4232                 free_extent_buffer(eb);
4233                 return ret;
4234         }
4235         if (cache)
4236                 btrfs_put_block_group(cache);
4237         ret = write_one_eb(eb, wbc, epd);
4238         free_extent_buffer(eb);
4239         if (ret < 0)
4240                 return ret;
4241         return 1;
4242 }
4243
4244 int btree_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
4245                                    struct writeback_control *wbc)
4246 {
4247         struct extent_buffer *eb_context = NULL;
4248         struct extent_page_data epd = {
4249                 .bio = NULL,
4250                 .extent_locked = 0,
4251                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
4252         };
4253         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(mapping->host)->root->fs_info;
4254         int ret = 0;
4255         int done = 0;
4256         int nr_to_write_done = 0;
4257         struct pagevec pvec;
4258         int nr_pages;
4259         pgoff_t index;
4260         pgoff_t end;            /* Inclusive */
4261         int scanned = 0;
4262         xa_mark_t tag;
4263
4264         pagevec_init(&pvec);
4265         if (wbc->range_cyclic) {
4266                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
4267                 end = -1;
4268                 /*
4269                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
4270                  * range, mark it as scanned.
4271                  */
4272                 scanned = (index == 0);
4273         } else {
4274                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
4275                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
4276                 scanned = 1;
4277         }
4278         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
4279                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
4280         else
4281                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
4282         btrfs_zoned_meta_io_lock(fs_info);
4283 retry:
4284         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
4285                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
4286         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
4287                (nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping, &index, end,
4288                         tag))) {
4289                 unsigned i;
4290
4291                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
4292                         struct page *page = pvec.pages[i];
4293
4294                         ret = submit_eb_page(page, wbc, &epd, &eb_context);
4295                         if (ret == 0)
4296                                 continue;
4297                         if (ret < 0) {
4298                                 done = 1;
4299                                 break;
4300                         }
4301
4302                         /*
4303                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
4304                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
4305                          * at any time
4306                          */
4307                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
4308                 }
4309                 pagevec_release(&pvec);
4310                 cond_resched();
4311         }
4312         if (!scanned && !done) {
4313                 /*
4314                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
4315                  * back to the start of the file
4316                  */
4317                 scanned = 1;
4318                 index = 0;
4319                 goto retry;
4320         }
4321         if (ret < 0) {
4322                 end_write_bio(&epd, ret);
4323                 goto out;
4324         }
4325         /*
4326          * If something went wrong, don't allow any metadata write bio to be
4327          * submitted.
4328          *
4329          * This would prevent use-after-free if we had dirty pages not
4330          * cleaned up, which can still happen by fuzzed images.
4331          *
4332          * - Bad extent tree
4333          *   Allowing existing tree block to be allocated for other trees.
4334          *
4335          * - Log tree operations
4336          *   Exiting tree blocks get allocated to log tree, bumps its
4337          *   generation, then get cleaned in tree re-balance.
4338          *   Such tree block will not be written back, since it's clean,
4339          *   thus no WRITTEN flag set.
4340          *   And after log writes back, this tree block is not traced by
4341          *   any dirty extent_io_tree.
4342          *
4343          * - Offending tree block gets re-dirtied from its original owner
4344          *   Since it has bumped generation, no WRITTEN flag, it can be
4345          *   reused without COWing. This tree block will not be traced
4346          *   by btrfs_transaction::dirty_pages.
4347          *
4348          *   Now such dirty tree block will not be cleaned by any dirty
4349          *   extent io tree. Thus we don't want to submit such wild eb
4350          *   if the fs already has error.
4351          */
4352         if (!test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state)) {
4353                 ret = flush_write_bio(&epd);
4354         } else {
4355                 ret = -EROFS;
4356                 end_write_bio(&epd, ret);
4357         }
4358 out:
4359         btrfs_zoned_meta_io_unlock(fs_info);
4360         return ret;
4361 }
4362
4363 /**
4364  * Walk the list of dirty pages of the given address space and write all of them.
4365  *
4366  * @mapping: address space structure to write
4367  * @wbc:     subtract the number of written pages from *@wbc->nr_to_write
4368  * @epd:     holds context for the write, namely the bio
4369  *
4370  * If a page is already under I/O, write_cache_pages() skips it, even
4371  * if it's dirty.  This is desirable behaviour for memory-cleaning writeback,
4372  * but it is INCORRECT for data-integrity system calls such as fsync().  fsync()
4373  * and msync() need to guarantee that all the data which was dirty at the time
4374  * the call was made get new I/O started against them.  If wbc->sync_mode is
4375  * WB_SYNC_ALL then we were called for data integrity and we must wait for
4376  * existing IO to complete.
4377  */
4378 static int extent_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
4379                              struct writeback_control *wbc,
4380                              struct extent_page_data *epd)
4381 {
4382         struct inode *inode = mapping->host;
4383         int ret = 0;
4384         int done = 0;
4385         int nr_to_write_done = 0;
4386         struct pagevec pvec;
4387         int nr_pages;
4388         pgoff_t index;
4389         pgoff_t end;            /* Inclusive */
4390         pgoff_t done_index;
4391         int range_whole = 0;
4392         int scanned = 0;
4393         xa_mark_t tag;
4394
4395         /*
4396          * We have to hold onto the inode so that ordered extents can do their
4397          * work when the IO finishes.  The alternative to this is failing to add
4398          * an ordered extent if the igrab() fails there and that is a huge pain
4399          * to deal with, so instead just hold onto the inode throughout the
4400          * writepages operation.  If it fails here we are freeing up the inode
4401          * anyway and we'd rather not waste our time writing out stuff that is
4402          * going to be truncated anyway.
4403          */
4404         if (!igrab(inode))
4405                 return 0;
4406
4407         pagevec_init(&pvec);
4408         if (wbc->range_cyclic) {
4409                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
4410                 end = -1;
4411                 /*
4412                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
4413                  * range, mark it as scanned.
4414                  */
4415                 scanned = (index == 0);
4416         } else {
4417                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
4418                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
4419                 if (wbc->range_start == 0 && wbc->range_end == LLONG_MAX)
4420                         range_whole = 1;
4421                 scanned = 1;
4422         }
4423
4424         /*
4425          * We do the tagged writepage as long as the snapshot flush bit is set
4426          * and we are the first one who do the filemap_flush() on this inode.
4427          *
4428          * The nr_to_write == LONG_MAX is needed to make sure other flushers do
4429          * not race in and drop the bit.
4430          */
4431         if (range_whole && wbc->nr_to_write == LONG_MAX &&
4432             test_and_clear_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
4433                                &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
4434                 wbc->tagged_writepages = 1;
4435
4436         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
4437                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
4438         else
4439                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
4440 retry:
4441         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
4442                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
4443         done_index = index;
4444         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
4445                         (nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping,
4446                                                 &index, end, tag))) {
4447                 unsigned i;
4448
4449                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
4450                         struct page *page = pvec.pages[i];
4451
4452                         done_index = page->index + 1;
4453                         /*
4454                          * At this point we hold neither the i_pages lock nor
4455                          * the page lock: the page may be truncated or
4456                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
4457                          * or even swizzled back from swapper_space to
4458                          * tmpfs file mapping
4459                          */
4460                         if (!trylock_page(page)) {
4461                                 ret = flush_write_bio(epd);
4462                                 BUG_ON(ret < 0);
4463                                 lock_page(page);
4464                         }
4465
4466                         if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
4467                                 unlock_page(page);
4468                                 continue;
4469                         }
4470
4471                         if (wbc->sync_mode != WB_SYNC_NONE) {
4472                                 if (PageWriteback(page)) {
4473                                         ret = flush_write_bio(epd);
4474                                         BUG_ON(ret < 0);
4475                                 }
4476                                 wait_on_page_writeback(page);
4477                         }
4478
4479                         if (PageWriteback(page) ||
4480                             !clear_page_dirty_for_io(page)) {
4481                                 unlock_page(page);
4482                                 continue;
4483                         }
4484
4485                         ret = __extent_writepage(page, wbc, epd);
4486                         if (ret < 0) {
4487                                 done = 1;
4488                                 break;
4489                         }
4490
4491                         /*
4492                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
4493                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
4494                          * at any time
4495                          */
4496                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
4497                 }
4498                 pagevec_release(&pvec);
4499                 cond_resched();
4500         }
4501         if (!scanned && !done) {
4502                 /*
4503                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
4504                  * back to the start of the file
4505                  */
4506                 scanned = 1;
4507                 index = 0;
4508
4509                 /*
4510                  * If we're looping we could run into a page that is locked by a
4511                  * writer and that writer could be waiting on writeback for a
4512                  * page in our current bio, and thus deadlock, so flush the
4513                  * write bio here.
4514                  */
4515                 ret = flush_write_bio(epd);
4516                 if (!ret)
4517                         goto retry;
4518         }
4519
4520         if (wbc->range_cyclic || (wbc->nr_to_write > 0 && range_whole))
4521                 mapping->writeback_index = done_index;
4522
4523         btrfs_add_delayed_iput(inode);
4524         return ret;
4525 }
4526
4527 int extent_write_full_page(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
4528 {
4529         int ret;
4530         struct extent_page_data epd = {
4531                 .bio = NULL,
4532                 .extent_locked = 0,
4533                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
4534         };
4535
4536         ret = __extent_writepage(page, wbc, &epd);
4537         ASSERT(ret <= 0);
4538         if (ret < 0) {
4539                 end_write_bio(&epd, ret);
4540                 return ret;
4541         }
4542
4543         ret = flush_write_bio(&epd);
4544         ASSERT(ret <= 0);
4545         return ret;
4546 }
4547
4548 int extent_write_locked_range(struct inode *inode, u64 start, u64 end,
4549                               int mode)
4550 {
4551         int ret = 0;
4552         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
4553         struct page *page;
4554         unsigned long nr_pages = (end - start + PAGE_SIZE) >>
4555                 PAGE_SHIFT;
4556
4557         struct extent_page_data epd = {
4558                 .bio = NULL,
4559                 .extent_locked = 1,
4560                 .sync_io = mode == WB_SYNC_ALL,
4561         };
4562         struct writeback_control wbc_writepages = {
4563                 .sync_mode      = mode,
4564                 .nr_to_write    = nr_pages * 2,
4565                 .range_start    = start,
4566                 .range_end      = end + 1,
4567                 /* We're called from an async helper function */
4568                 .punt_to_cgroup = 1,
4569                 .no_cgroup_owner = 1,
4570         };
4571
4572         wbc_attach_fdatawrite_inode(&wbc_writepages, inode);
4573         while (start <= end) {
4574                 page = find_get_page(mapping, start >> PAGE_SHIFT);
4575                 if (clear_page_dirty_for_io(page))
4576                         ret = __extent_writepage(page, &wbc_writepages, &epd);
4577                 else {
4578                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(page, start,
4579                                                     start + PAGE_SIZE - 1, 1);
4580                         unlock_page(page);
4581                 }
4582                 put_page(page);
4583                 start += PAGE_SIZE;
4584         }
4585
4586         ASSERT(ret <= 0);
4587         if (ret == 0)
4588                 ret = flush_write_bio(&epd);
4589         else
4590                 end_write_bio(&epd, ret);
4591
4592         wbc_detach_inode(&wbc_writepages);
4593         return ret;
4594 }
4595
4596 int extent_writepages(struct address_space *mapping,
4597                       struct writeback_control *wbc)
4598 {
4599         int ret = 0;
4600         struct extent_page_data epd = {
4601                 .bio = NULL,
4602                 .extent_locked = 0,
4603                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
4604         };
4605
4606         ret = extent_write_cache_pages(mapping, wbc, &epd);
4607         ASSERT(ret <= 0);
4608         if (ret < 0) {
4609                 end_write_bio(&epd, ret);
4610                 return ret;
4611         }
4612         ret = flush_write_bio(&epd);
4613         return ret;
4614 }
4615
4616 void extent_readahead(struct readahead_control *rac)
4617 {
4618         struct bio *bio = NULL;
4619         unsigned long bio_flags = 0;
4620         struct page *pagepool[16];
4621         struct extent_map *em_cached = NULL;
4622         u64 prev_em_start = (u64)-1;
4623         int nr;
4624
4625         while ((nr = readahead_page_batch(rac, pagepool))) {
4626                 u64 contig_start = page_offset(pagepool[0]);
4627                 u64 contig_end = page_offset(pagepool[nr - 1]) + PAGE_SIZE - 1;
4628
4629                 ASSERT(contig_start + nr * PAGE_SIZE - 1 == contig_end);
4630
4631                 contiguous_readpages(pagepool, nr, contig_start, contig_end,
4632                                 &em_cached, &bio, &bio_flags, &prev_em_start);
4633         }
4634
4635         if (em_cached)
4636                 free_extent_map(em_cached);
4637
4638         if (bio) {
4639                 if (submit_one_bio(bio, 0, bio_flags))
4640                         return;
4641         }
4642 }
4643
4644 /*
4645  * basic invalidatepage code, this waits on any locked or writeback
4646  * ranges corresponding to the page, and then deletes any extent state
4647  * records from the tree
4648  */
4649 int extent_invalidatepage(struct extent_io_tree *tree,
4650                           struct page *page, unsigned long offset)
4651 {
4652         struct extent_state *cached_state = NULL;
4653         u64 start = page_offset(page);
4654         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
4655         size_t blocksize = page->mapping->host->i_sb->s_blocksize;
4656
4657         /* This function is only called for the btree inode */
4658         ASSERT(tree->owner == IO_TREE_BTREE_INODE_IO);
4659
4660         start += ALIGN(offset, blocksize);
4661         if (start > end)
4662                 return 0;
4663
4664         lock_extent_bits(tree, start, end, &cached_state);
4665         wait_on_page_writeback(page);
4666
4667         /*
4668          * Currently for btree io tree, only EXTENT_LOCKED is utilized,
4669          * so here we only need to unlock the extent range to free any
4670          * existing extent state.
4671          */
4672         unlock_extent_cached(tree, start, end, &cached_state);
4673         return 0;
4674 }
4675
4676 /*
4677  * a helper for releasepage, this tests for areas of the page that
4678  * are locked or under IO and drops the related state bits if it is safe
4679  * to drop the page.
4680  */
4681 static int try_release_extent_state(struct extent_io_tree *tree,
4682                                     struct page *page, gfp_t mask)
4683 {
4684         u64 start = page_offset(page);
4685         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
4686         int ret = 1;
4687
4688         if (test_range_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED, 0, NULL)) {
4689                 ret = 0;
4690         } else {
4691                 /*
4692                  * At this point we can safely clear everything except the
4693                  * locked bit, the nodatasum bit and the delalloc new bit.
4694                  * The delalloc new bit will be cleared by ordered extent
4695                  * completion.
4696                  */
4697                 ret = __clear_extent_bit(tree, start, end,
4698                          ~(EXTENT_LOCKED | EXTENT_NODATASUM | EXTENT_DELALLOC_NEW),
4699                          0, 0, NULL, mask, NULL);
4700
4701                 /* if clear_extent_bit failed for enomem reasons,
4702                  * we can't allow the release to continue.
4703                  */
4704                 if (ret < 0)
4705                         ret = 0;
4706                 else
4707                         ret = 1;
4708         }
4709         return ret;
4710 }
4711
4712 /*
4713  * a helper for releasepage.  As long as there are no locked extents
4714  * in the range corresponding to the page, both state records and extent
4715  * map records are removed
4716  */
4717 int try_release_extent_mapping(struct page *page, gfp_t mask)
4718 {
4719         struct extent_map *em;
4720         u64 start = page_offset(page);
4721         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
4722         struct btrfs_inode *btrfs_inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
4723         struct extent_io_tree *tree = &btrfs_inode->io_tree;
4724         struct extent_map_tree *map = &btrfs_inode->extent_tree;
4725
4726         if (gfpflags_allow_blocking(mask) &&
4727             page->mapping->host->i_size > SZ_16M) {
4728                 u64 len;
4729                 while (start <= end) {
4730                         struct btrfs_fs_info *fs_info;
4731                         u64 cur_gen;
4732
4733                         len = end - start + 1;
4734                         write_lock(&map->lock);
4735                         em = lookup_extent_mapping(map, start, len);
4736                         if (!em) {
4737                                 write_unlock(&map->lock);
4738                                 break;
4739                         }
4740                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags) ||
4741                             em->start != start) {
4742                                 write_unlock(&map->lock);
4743                                 free_extent_map(em);
4744                                 break;
4745                         }
4746                         if (test_range_bit(tree, em->start,
4747                                            extent_map_end(em) - 1,
4748                                            EXTENT_LOCKED, 0, NULL))
4749                                 goto next;
4750                         /*
4751                          * If it's not in the list of modified extents, used
4752                          * by a fast fsync, we can remove it. If it's being
4753                          * logged we can safely remove it since fsync took an
4754                          * extra reference on the em.
4755                          */
4756                         if (list_empty(&em->list) ||
4757                             test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags))
4758                                 goto remove_em;
4759                         /*
4760                          * If it's in the list of modified extents, remove it
4761                          * only if its generation is older then the current one,
4762                          * in which case we don't need it for a fast fsync.
4763                          * Otherwise don't remove it, we could be racing with an
4764                          * ongoing fast fsync that could miss the new extent.
4765                          */
4766                         fs_info = btrfs_inode->root->fs_info;
4767                         spin_lock(&fs_info->trans_lock);
4768                         cur_gen = fs_info->generation;
4769                         spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
4770                         if (em->generation >= cur_gen)
4771                                 goto next;
4772 remove_em:
4773                         /*
4774                          * We only remove extent maps that are not in the list of
4775                          * modified extents or that are in the list but with a
4776                          * generation lower then the current generation, so there
4777                          * is no need to set the full fsync flag on the inode (it
4778                          * hurts the fsync performance for workloads with a data
4779                          * size that exceeds or is close to the system's memory).
4780                          */
4781                         remove_extent_mapping(map, em);
4782                         /* once for the rb tree */
4783                         free_extent_map(em);
4784 next:
4785                         start = extent_map_end(em);
4786                         write_unlock(&map->lock);
4787
4788                         /* once for us */
4789                         free_extent_map(em);
4790
4791                         cond_resched(); /* Allow large-extent preemption. */
4792                 }
4793         }
4794         return try_release_extent_state(tree, page, mask);
4795 }
4796
4797 /*
4798  * helper function for fiemap, which doesn't want to see any holes.
4799  * This maps until we find something past 'last'
4800  */
4801 static struct extent_map *get_extent_skip_holes(struct btrfs_inode *inode,
4802                                                 u64 offset, u64 last)
4803 {
4804         u64 sectorsize = btrfs_inode_sectorsize(inode);
4805         struct extent_map *em;
4806         u64 len;
4807
4808         if (offset >= last)
4809                 return NULL;
4810
4811         while (1) {
4812                 len = last - offset;
4813                 if (len == 0)
4814                         break;
4815                 len = ALIGN(len, sectorsize);
4816                 em = btrfs_get_extent_fiemap(inode, offset, len);
4817                 if (IS_ERR_OR_NULL(em))
4818                         return em;
4819
4820                 /* if this isn't a hole return it */
4821                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
4822                         return em;
4823
4824                 /* this is a hole, advance to the next extent */
4825                 offset = extent_map_end(em);
4826                 free_extent_map(em);
4827                 if (offset >= last)
4828                         break;
4829         }
4830         return NULL;
4831 }
4832
4833 /*
4834  * To cache previous fiemap extent
4835  *
4836  * Will be used for merging fiemap extent
4837  */
4838 struct fiemap_cache {
4839         u64 offset;
4840         u64 phys;
4841         u64 len;
4842         u32 flags;
4843         bool cached;
4844 };
4845
4846 /*
4847  * Helper to submit fiemap extent.
4848  *
4849  * Will try to merge current fiemap extent specified by @offset, @phys,
4850  * @len and @flags with cached one.
4851  * And only when we fails to merge, cached one will be submitted as
4852  * fiemap extent.
4853  *
4854  * Return value is the same as fiemap_fill_next_extent().
4855  */
4856 static int emit_fiemap_extent(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
4857                                 struct fiemap_cache *cache,
4858                                 u64 offset, u64 phys, u64 len, u32 flags)
4859 {
4860         int ret = 0;
4861
4862         if (!cache->cached)
4863                 goto assign;
4864
4865         /*
4866          * Sanity check, extent_fiemap() should have ensured that new
4867          * fiemap extent won't overlap with cached one.
4868          * Not recoverable.
4869          *
4870          * NOTE: Physical address can overlap, due to compression
4871          */
4872         if (cache->offset + cache->len > offset) {
4873                 WARN_ON(1);
4874                 return -EINVAL;
4875         }
4876
4877         /*
4878          * Only merges fiemap extents if
4879          * 1) Their logical addresses are continuous
4880          *
4881          * 2) Their physical addresses are continuous
4882          *    So truly compressed (physical size smaller than logical size)
4883          *    extents won't get merged with each other
4884          *
4885          * 3) Share same flags except FIEMAP_EXTENT_LAST
4886          *    So regular extent won't get merged with prealloc extent
4887          */
4888         if (cache->offset + cache->len  == offset &&
4889             cache->phys + cache->len == phys  &&
4890             (cache->flags & ~FIEMAP_EXTENT_LAST) ==
4891                         (flags & ~FIEMAP_EXTENT_LAST)) {
4892                 cache->len += len;
4893                 cache->flags |= flags;
4894                 goto try_submit_last;
4895         }
4896
4897         /* Not mergeable, need to submit cached one */
4898         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
4899                                       cache->len, cache->flags);
4900         cache->cached = false;
4901         if (ret)
4902                 return ret;
4903 assign:
4904         cache->cached = true;
4905         cache->offset = offset;
4906         cache->phys = phys;
4907         cache->len = len;
4908         cache->flags = flags;
4909 try_submit_last:
4910         if (cache->flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) {
4911                 ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset,
4912                                 cache->phys, cache->len, cache->flags);
4913                 cache->cached = false;
4914         }
4915         return ret;
4916 }
4917
4918 /*
4919  * Emit last fiemap cache
4920  *
4921  * The last fiemap cache may still be cached in the following case:
4922  * 0                  4k                    8k
4923  * |<- Fiemap range ->|
4924  * |<------------  First extent ----------->|
4925  *
4926  * In this case, the first extent range will be cached but not emitted.
4927  * So we must emit it before ending extent_fiemap().
4928  */
4929 static int emit_last_fiemap_cache(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
4930                                   struct fiemap_cache *cache)
4931 {
4932         int ret;
4933
4934         if (!cache->cached)
4935                 return 0;
4936
4937         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
4938                                       cache->len, cache->flags);
4939         cache->cached = false;
4940         if (ret > 0)
4941                 ret = 0;
4942         return ret;
4943 }
4944
4945 int extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
4946                   u64 start, u64 len)
4947 {
4948         int ret = 0;
4949         u64 off = start;
4950         u64 max = start + len;
4951         u32 flags = 0;
4952         u32 found_type;
4953         u64 last;
4954         u64 last_for_get_extent = 0;
4955         u64 disko = 0;
4956         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
4957         struct btrfs_key found_key;
4958         struct extent_map *em = NULL;
4959         struct extent_state *cached_state = NULL;
4960         struct btrfs_path *path;
4961         struct btrfs_root *root = inode->root;
4962         struct fiemap_cache cache = { 0 };
4963         struct ulist *roots;
4964         struct ulist *tmp_ulist;
4965         int end = 0;
4966         u64 em_start = 0;
4967         u64 em_len = 0;
4968         u64 em_end = 0;
4969
4970         if (len == 0)
4971                 return -EINVAL;
4972
4973         path = btrfs_alloc_path();
4974         if (!path)
4975                 return -ENOMEM;
4976
4977         roots = ulist_alloc(GFP_KERNEL);
4978         tmp_ulist = ulist_alloc(GFP_KERNEL);
4979         if (!roots || !tmp_ulist) {
4980                 ret = -ENOMEM;
4981                 goto out_free_ulist;
4982         }
4983
4984         start = round_down(start, btrfs_inode_sectorsize(inode));
4985         len = round_up(max, btrfs_inode_sectorsize(inode)) - start;
4986
4987         /*
4988          * lookup the last file extent.  We're not using i_size here
4989          * because there might be preallocation past i_size
4990          */
4991         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, btrfs_ino(inode), -1,
4992                                        0);
4993         if (ret < 0) {
4994                 goto out_free_ulist;
4995         } else {
4996                 WARN_ON(!ret);
4997                 if (ret == 1)
4998                         ret = 0;
4999         }
5000
5001         path->slots[0]--;
5002         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key, path->slots[0]);
5003         found_type = found_key.type;
5004
5005         /* No extents, but there might be delalloc bits */
5006         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
5007             found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
5008                 /* have to trust i_size as the end */
5009                 last = (u64)-1;
5010                 last_for_get_extent = isize;
5011         } else {
5012                 /*
5013                  * remember the start of the last extent.  There are a
5014                  * bunch of different factors that go into the length of the
5015                  * extent, so its much less complex to remember where it started
5016                  */
5017                 last = found_key.offset;
5018                 last_for_get_extent = last + 1;
5019         }
5020         btrfs_release_path(path);
5021
5022         /*
5023          * we might have some extents allocated but more delalloc past those
5024          * extents.  so, we trust isize unless the start of the last extent is
5025          * beyond isize
5026          */
5027         if (last < isize) {
5028                 last = (u64)-1;
5029                 last_for_get_extent = isize;
5030         }
5031
5032         lock_extent_bits(&inode->io_tree, start, start + len - 1,
5033                          &cached_state);
5034
5035         em = get_extent_skip_holes(inode, start, last_for_get_extent);
5036         if (!em)
5037                 goto out;
5038         if (IS_ERR(em)) {
5039                 ret = PTR_ERR(em);
5040                 goto out;
5041         }
5042
5043         while (!end) {
5044                 u64 offset_in_extent = 0;
5045
5046                 /* break if the extent we found is outside the range */
5047                 if (em->start >= max || extent_map_end(em) < off)
5048                         break;
5049
5050                 /*
5051                  * get_extent may return an extent that starts before our
5052                  * requested range.  We have to make sure the ranges
5053                  * we return to fiemap always move forward and don't
5054                  * overlap, so adjust the offsets here
5055                  */
5056                 em_start = max(em->start, off);
5057
5058                 /*
5059                  * record the offset from the start of the extent
5060                  * for adjusting the disk offset below.  Only do this if the
5061                  * extent isn't compressed since our in ram offset may be past
5062                  * what we have actually allocated on disk.
5063                  */
5064                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
5065                         offset_in_extent = em_start - em->start;
5066                 em_end = extent_map_end(em);
5067                 em_len = em_end - em_start;
5068                 flags = 0;
5069                 if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
5070                         disko = em->block_start + offset_in_extent;
5071                 else
5072                         disko = 0;
5073
5074                 /*
5075                  * bump off for our next call to get_extent
5076                  */
5077                 off = extent_map_end(em);
5078                 if (off >= max)
5079                         end = 1;
5080
5081                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
5082                         end = 1;
5083                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5084                 } else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
5085                         flags |= (FIEMAP_EXTENT_DATA_INLINE |
5086                                   FIEMAP_EXTENT_NOT_ALIGNED);
5087                 } else if (em->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC) {
5088                         flags |= (FIEMAP_EXTENT_DELALLOC |
5089                                   FIEMAP_EXTENT_UNKNOWN);
5090                 } else if (fieinfo->fi_extents_max) {
5091                         u64 bytenr = em->block_start -
5092                                 (em->start - em->orig_start);
5093
5094                         /*
5095                          * As btrfs supports shared space, this information
5096                          * can be exported to userspace tools via
5097                          * flag FIEMAP_EXTENT_SHARED.  If fi_extents_max == 0
5098                          * then we're just getting a count and we can skip the
5099                          * lookup stuff.
5100                          */
5101                         ret = btrfs_check_shared(root, btrfs_ino(inode),
5102                                                  bytenr, roots, tmp_ulist);
5103                         if (ret < 0)
5104                                 goto out_free;
5105                         if (ret)
5106                                 flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
5107                         ret = 0;
5108                 }
5109                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
5110                         flags |= FIEMAP_EXTENT_ENCODED;
5111                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
5112                         flags |= FIEMAP_EXTENT_UNWRITTEN;
5113
5114                 free_extent_map(em);
5115                 em = NULL;
5116                 if ((em_start >= last) || em_len == (u64)-1 ||
5117                    (last == (u64)-1 && isize <= em_end)) {
5118                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5119                         end = 1;
5120                 }
5121
5122                 /* now scan forward to see if this is really the last extent. */
5123                 em = get_extent_skip_holes(inode, off, last_for_get_extent);
5124                 if (IS_ERR(em)) {
5125                         ret = PTR_ERR(em);
5126                         goto out;
5127                 }
5128                 if (!em) {
5129                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5130                         end = 1;
5131                 }
5132                 ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, &cache, em_start, disko,
5133                                            em_len, flags);
5134                 if (ret) {
5135                         if (ret == 1)
5136                                 ret = 0;
5137                         goto out_free;
5138                 }
5139         }
5140 out_free:
5141         if (!ret)
5142                 ret = emit_last_fiemap_cache(fieinfo, &cache);
5143         free_extent_map(em);
5144 out:
5145         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, start, start + len - 1,
5146                              &cached_state);
5147
5148 out_free_ulist:
5149         btrfs_free_path(path);
5150         ulist_free(roots);
5151         ulist_free(tmp_ulist);
5152         return ret;
5153 }
5154
5155 static void __free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5156 {
5157         kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
5158 }
5159
5160 int extent_buffer_under_io(const struct extent_buffer *eb)
5161 {
5162         return (atomic_read(&eb->io_pages) ||
5163                 test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags) ||
5164                 test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
5165 }
5166
5167 static bool page_range_has_eb(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
5168 {
5169         struct btrfs_subpage *subpage;
5170
5171         lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
5172
5173         if (PagePrivate(page)) {
5174                 subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
5175                 if (atomic_read(&subpage->eb_refs))
5176                         return true;
5177         }
5178         return false;
5179 }
5180
5181 static void detach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb, struct page *page)
5182 {
5183         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
5184         const bool mapped = !test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
5185
5186         /*
5187          * For mapped eb, we're going to change the page private, which should
5188          * be done under the private_lock.
5189          */
5190         if (mapped)
5191                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
5192
5193         if (!PagePrivate(page)) {
5194                 if (mapped)
5195                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5196                 return;
5197         }
5198
5199         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
5200                 /*
5201                  * We do this since we'll remove the pages after we've
5202                  * removed the eb from the radix tree, so we could race
5203                  * and have this page now attached to the new eb.  So
5204                  * only clear page_private if it's still connected to
5205                  * this eb.
5206                  */
5207                 if (PagePrivate(page) &&
5208                     page->private == (unsigned long)eb) {
5209                         BUG_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
5210                         BUG_ON(PageDirty(page));
5211                         BUG_ON(PageWriteback(page));
5212                         /*
5213                          * We need to make sure we haven't be attached
5214                          * to a new eb.
5215                          */
5216                         detach_page_private(page);
5217                 }
5218                 if (mapped)
5219                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5220                 return;
5221         }
5222
5223         /*
5224          * For subpage, we can have dummy eb with page private.  In this case,
5225          * we can directly detach the private as such page is only attached to
5226          * one dummy eb, no sharing.
5227          */
5228         if (!mapped) {
5229                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
5230                 return;
5231         }
5232
5233         btrfs_page_dec_eb_refs(fs_info, page);
5234
5235         /*
5236          * We can only detach the page private if there are no other ebs in the
5237          * page range.
5238          */
5239         if (!page_range_has_eb(fs_info, page))
5240                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
5241
5242         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5243 }
5244
5245 /* Release all pages attached to the extent buffer */
5246 static void btrfs_release_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb)
5247 {
5248         int i;
5249         int num_pages;
5250
5251         ASSERT(!extent_buffer_under_io(eb));
5252
5253         num_pages = num_extent_pages(eb);
5254         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5255                 struct page *page = eb->pages[i];
5256
5257                 if (!page)
5258                         continue;
5259
5260                 detach_extent_buffer_page(eb, page);
5261
5262                 /* One for when we allocated the page */
5263                 put_page(page);
5264         }
5265 }
5266
5267 /*
5268  * Helper for releasing the extent buffer.
5269  */
5270 static inline void btrfs_release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5271 {
5272         btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
5273         btrfs_leak_debug_del(&eb->fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list);
5274         __free_extent_buffer(eb);
5275 }
5276
5277 static struct extent_buffer *
5278 __alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start,
5279                       unsigned long len)
5280 {
5281         struct extent_buffer *eb = NULL;
5282
5283         eb = kmem_cache_zalloc(extent_buffer_cache, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
5284         eb->start = start;
5285         eb->len = len;
5286         eb->fs_info = fs_info;
5287         eb->bflags = 0;
5288         init_rwsem(&eb->lock);
5289
5290         btrfs_leak_debug_add(&fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list,
5291                              &fs_info->allocated_ebs);
5292         INIT_LIST_HEAD(&eb->release_list);
5293
5294         spin_lock_init(&eb->refs_lock);
5295         atomic_set(&eb->refs, 1);
5296         atomic_set(&eb->io_pages, 0);
5297
5298         ASSERT(len <= BTRFS_MAX_METADATA_BLOCKSIZE);
5299
5300         return eb;
5301 }
5302
5303 struct extent_buffer *btrfs_clone_extent_buffer(const struct extent_buffer *src)
5304 {
5305         int i;
5306         struct page *p;
5307         struct extent_buffer *new;
5308         int num_pages = num_extent_pages(src);
5309
5310         new = __alloc_extent_buffer(src->fs_info, src->start, src->len);
5311         if (new == NULL)
5312                 return NULL;
5313
5314         /*
5315          * Set UNMAPPED before calling btrfs_release_extent_buffer(), as
5316          * btrfs_release_extent_buffer() have different behavior for
5317          * UNMAPPED subpage extent buffer.
5318          */
5319         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &new->bflags);
5320
5321         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5322                 int ret;
5323
5324                 p = alloc_page(GFP_NOFS);
5325                 if (!p) {
5326                         btrfs_release_extent_buffer(new);
5327                         return NULL;
5328                 }
5329                 ret = attach_extent_buffer_page(new, p, NULL);
5330                 if (ret < 0) {
5331                         put_page(p);
5332                         btrfs_release_extent_buffer(new);
5333                         return NULL;
5334                 }
5335                 WARN_ON(PageDirty(p));
5336                 new->pages[i] = p;
5337                 copy_page(page_address(p), page_address(src->pages[i]));
5338         }
5339         set_extent_buffer_uptodate(new);
5340
5341         return new;
5342 }
5343
5344 struct extent_buffer *__alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5345                                                   u64 start, unsigned long len)
5346 {
5347         struct extent_buffer *eb;
5348         int num_pages;
5349         int i;
5350
5351         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
5352         if (!eb)
5353                 return NULL;
5354
5355         num_pages = num_extent_pages(eb);
5356         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5357                 int ret;
5358
5359                 eb->pages[i] = alloc_page(GFP_NOFS);
5360                 if (!eb->pages[i])
5361                         goto err;
5362                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i], NULL);
5363                 if (ret < 0)
5364                         goto err;
5365         }
5366         set_extent_buffer_uptodate(eb);
5367         btrfs_set_header_nritems(eb, 0);
5368         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
5369
5370         return eb;
5371 err:
5372         for (; i > 0; i--) {
5373                 detach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i - 1]);
5374                 __free_page(eb->pages[i - 1]);
5375         }
5376         __free_extent_buffer(eb);
5377         return NULL;
5378 }
5379
5380 struct extent_buffer *alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5381                                                 u64 start)
5382 {
5383         return __alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start, fs_info->nodesize);
5384 }
5385
5386 static void check_buffer_tree_ref(struct extent_buffer *eb)
5387 {
5388         int refs;
5389         /*
5390          * The TREE_REF bit is first set when the extent_buffer is added
5391          * to the radix tree. It is also reset, if unset, when a new reference
5392          * is created by find_extent_buffer.
5393          *
5394          * It is only cleared in two cases: freeing the last non-tree
5395          * reference to the extent_buffer when its STALE bit is set or
5396          * calling releasepage when the tree reference is the only reference.
5397          *
5398          * In both cases, care is taken to ensure that the extent_buffer's
5399          * pages are not under io. However, releasepage can be concurrently
5400          * called with creating new references, which is prone to race
5401          * conditions between the calls to check_buffer_tree_ref in those
5402          * codepaths and clearing TREE_REF in try_release_extent_buffer.
5403          *
5404          * The actual lifetime of the extent_buffer in the radix tree is
5405          * adequately protected by the refcount, but the TREE_REF bit and
5406          * its corresponding reference are not. To protect against this
5407          * class of races, we call check_buffer_tree_ref from the codepaths
5408          * which trigger io after they set eb->io_pages. Note that once io is
5409          * initiated, TREE_REF can no longer be cleared, so that is the
5410          * moment at which any such race is best fixed.
5411          */
5412         refs = atomic_read(&eb->refs);
5413         if (refs >= 2 && test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
5414                 return;
5415
5416         spin_lock(&eb->refs_lock);
5417         if (!test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
5418                 atomic_inc(&eb->refs);
5419         spin_unlock(&eb->refs_lock);
5420 }
5421
5422 static void mark_extent_buffer_accessed(struct extent_buffer *eb,
5423                 struct page *accessed)
5424 {
5425         int num_pages, i;
5426
5427         check_buffer_tree_ref(eb);
5428
5429         num_pages = num_extent_pages(eb);
5430         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5431                 struct page *p = eb->pages[i];
5432
5433                 if (p != accessed)
5434                         mark_page_accessed(p);
5435         }
5436 }
5437
5438 struct extent_buffer *find_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5439                                          u64 start)
5440 {
5441         struct extent_buffer *eb;
5442
5443         rcu_read_lock();
5444         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
5445                                start >> fs_info->sectorsize_bits);
5446         if (eb && atomic_inc_not_zero(&eb->refs)) {
5447                 rcu_read_unlock();
5448                 /*
5449                  * Lock our eb's refs_lock to avoid races with
5450                  * free_extent_buffer. When we get our eb it might be flagged
5451                  * with EXTENT_BUFFER_STALE and another task running
5452                  * free_extent_buffer might have seen that flag set,
5453                  * eb->refs == 2, that the buffer isn't under IO (dirty and
5454                  * writeback flags not set) and it's still in the tree (flag
5455                  * EXTENT_BUFFER_TREE_REF set), therefore being in the process
5456                  * of decrementing the extent buffer's reference count twice.
5457                  * So here we could race and increment the eb's reference count,
5458                  * clear its stale flag, mark it as dirty and drop our reference
5459                  * before the other task finishes executing free_extent_buffer,
5460                  * which would later result in an attempt to free an extent
5461                  * buffer that is dirty.
5462                  */
5463                 if (test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags)) {
5464                         spin_lock(&eb->refs_lock);
5465                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
5466                 }
5467                 mark_extent_buffer_accessed(eb, NULL);
5468                 return eb;
5469         }
5470         rcu_read_unlock();
5471
5472         return NULL;
5473 }
5474
5475 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
5476 struct extent_buffer *alloc_test_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5477                                         u64 start)
5478 {
5479         struct extent_buffer *eb, *exists = NULL;
5480         int ret;
5481
5482         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
5483         if (eb)
5484                 return eb;
5485         eb = alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start);
5486         if (!eb)
5487                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5488         eb->fs_info = fs_info;
5489 again:
5490         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
5491         if (ret) {
5492                 exists = ERR_PTR(ret);
5493                 goto free_eb;
5494         }
5495         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
5496         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
5497                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
5498         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
5499         radix_tree_preload_end();
5500         if (ret == -EEXIST) {
5501                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
5502                 if (exists)
5503                         goto free_eb;
5504                 else
5505                         goto again;
5506         }
5507         check_buffer_tree_ref(eb);
5508         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
5509
5510         return eb;
5511 free_eb:
5512         btrfs_release_extent_buffer(eb);
5513         return exists;
5514 }
5515 #endif
5516
5517 static struct extent_buffer *grab_extent_buffer(
5518                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
5519 {
5520         struct extent_buffer *exists;
5521
5522         /*
5523          * For subpage case, we completely rely on radix tree to ensure we
5524          * don't try to insert two ebs for the same bytenr.  So here we always
5525          * return NULL and just continue.
5526          */
5527         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
5528                 return NULL;
5529
5530         /* Page not yet attached to an extent buffer */
5531         if (!PagePrivate(page))
5532                 return NULL;
5533
5534         /*
5535          * We could have already allocated an eb for this page and attached one
5536          * so lets see if we can get a ref on the existing eb, and if we can we
5537          * know it's good and we can just return that one, else we know we can
5538          * just overwrite page->private.
5539          */
5540         exists = (struct extent_buffer *)page->private;
5541         if (atomic_inc_not_zero(&exists->refs))
5542                 return exists;
5543
5544         WARN_ON(PageDirty(page));
5545         detach_page_private(page);
5546         return NULL;
5547 }
5548
5549 struct extent_buffer *alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5550                                           u64 start, u64 owner_root, int level)
5551 {
5552         unsigned long len = fs_info->nodesize;
5553         int num_pages;
5554         int i;
5555         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
5556         struct extent_buffer *eb;
5557         struct extent_buffer *exists = NULL;
5558         struct page *p;
5559         struct address_space *mapping = fs_info->btree_inode->i_mapping;
5560         int uptodate = 1;
5561         int ret;
5562
5563         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize)) {
5564                 btrfs_err(fs_info, "bad tree block start %llu", start);
5565                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5566         }
5567
5568         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE &&
5569             offset_in_page(start) + len > PAGE_SIZE) {
5570                 btrfs_err(fs_info,
5571                 "tree block crosses page boundary, start %llu nodesize %lu",
5572                           start, len);
5573                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5574         }
5575
5576         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
5577         if (eb)
5578                 return eb;
5579
5580         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
5581         if (!eb)
5582                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5583         btrfs_set_buffer_lockdep_class(owner_root, eb, level);
5584
5585         num_pages = num_extent_pages(eb);
5586         for (i = 0; i < num_pages; i++, index++) {
5587                 struct btrfs_subpage *prealloc = NULL;
5588
5589                 p = find_or_create_page(mapping, index, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
5590                 if (!p) {
5591                         exists = ERR_PTR(-ENOMEM);
5592                         goto free_eb;
5593                 }
5594
5595                 /*
5596                  * Preallocate page->private for subpage case, so that we won't
5597                  * allocate memory with private_lock hold.  The memory will be
5598                  * freed by attach_extent_buffer_page() or freed manually if
5599                  * we exit earlier.
5600                  *
5601                  * Although we have ensured one subpage eb can only have one
5602                  * page, but it may change in the future for 16K page size
5603                  * support, so we still preallocate the memory in the loop.
5604                  */
5605                 ret = btrfs_alloc_subpage(fs_info, &prealloc,
5606                                           BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
5607                 if (ret < 0) {
5608                         unlock_page(p);
5609                         put_page(p);
5610                         exists = ERR_PTR(ret);
5611                         goto free_eb;
5612                 }
5613
5614                 spin_lock(&mapping->private_lock);
5615                 exists = grab_extent_buffer(fs_info, p);
5616                 if (exists) {
5617                         spin_unlock(&mapping->private_lock);
5618                         unlock_page(p);
5619                         put_page(p);
5620                         mark_extent_buffer_accessed(exists, p);
5621                         btrfs_free_subpage(prealloc);
5622                         goto free_eb;
5623                 }
5624                 /* Should not fail, as we have preallocated the memory */
5625                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, p, prealloc);
5626                 ASSERT(!ret);
5627                 /*
5628                  * To inform we have extra eb under allocation, so that
5629                  * detach_extent_buffer_page() won't release the page private
5630                  * when the eb hasn't yet been inserted into radix tree.
5631                  *
5632                  * The ref will be decreased when the eb released the page, in
5633                  * detach_extent_buffer_page().
5634                  * Thus needs no special handling in error path.
5635                  */
5636                 btrfs_page_inc_eb_refs(fs_info, p);
5637                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
5638
5639                 WARN_ON(PageDirty(p));
5640                 eb->pages[i] = p;
5641                 if (!PageUptodate(p))
5642                         uptodate = 0;
5643
5644                 /*
5645                  * We can't unlock the pages just yet since the extent buffer
5646                  * hasn't been properly inserted in the radix tree, this
5647                  * opens a race with btree_releasepage which can free a page
5648                  * while we are still filling in all pages for the buffer and
5649                  * we could crash.
5650                  */
5651         }
5652         if (uptodate)
5653                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
5654 again:
5655         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
5656         if (ret) {
5657                 exists = ERR_PTR(ret);
5658                 goto free_eb;
5659         }
5660
5661         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
5662         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
5663                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
5664         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
5665         radix_tree_preload_end();
5666         if (ret == -EEXIST) {
5667                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
5668                 if (exists)
5669                         goto free_eb;
5670                 else
5671                         goto again;
5672         }
5673         /* add one reference for the tree */
5674         check_buffer_tree_ref(eb);
5675         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
5676
5677         /*
5678          * Now it's safe to unlock the pages because any calls to
5679          * btree_releasepage will correctly detect that a page belongs to a
5680          * live buffer and won't free them prematurely.
5681          */
5682         for (i = 0; i < num_pages; i++)
5683                 unlock_page(eb->pages[i]);
5684         return eb;
5685
5686 free_eb:
5687         WARN_ON(!atomic_dec_and_test(&eb->refs));
5688         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5689                 if (eb->pages[i])
5690                         unlock_page(eb->pages[i]);
5691         }
5692
5693         btrfs_release_extent_buffer(eb);
5694         return exists;
5695 }
5696
5697 static inline void btrfs_release_extent_buffer_rcu(struct rcu_head *head)
5698 {
5699         struct extent_buffer *eb =
5700                         container_of(head, struct extent_buffer, rcu_head);
5701
5702         __free_extent_buffer(eb);
5703 }
5704
5705 static int release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5706         __releases(&eb->refs_lock)
5707 {
5708         lockdep_assert_held(&eb->refs_lock);
5709
5710         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
5711         if (atomic_dec_and_test(&eb->refs)) {
5712                 if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags)) {
5713                         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
5714
5715                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
5716
5717                         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
5718                         radix_tree_delete(&fs_info->buffer_radix,
5719                                           eb->start >> fs_info->sectorsize_bits);
5720                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
5721                 } else {
5722                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
5723                 }
5724
5725                 btrfs_leak_debug_del(&eb->fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list);
5726                 /* Should be safe to release our pages at this point */
5727                 btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
5728 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
5729                 if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags))) {
5730                         __free_extent_buffer(eb);
5731                         return 1;
5732                 }
5733 #endif
5734                 call_rcu(&eb->rcu_head, btrfs_release_extent_buffer_rcu);
5735                 return 1;
5736         }
5737         spin_unlock(&eb->refs_lock);
5738
5739         return 0;
5740 }
5741
5742 void free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5743 {
5744         int refs;
5745         int old;
5746         if (!eb)
5747                 return;
5748
5749         while (1) {
5750                 refs = atomic_read(&eb->refs);
5751                 if ((!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) && refs <= 3)
5752                     || (test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) &&
5753                         refs == 1))
5754                         break;
5755                 old = atomic_cmpxchg(&eb->refs, refs, refs - 1);
5756                 if (old == refs)
5757                         return;
5758         }
5759
5760         spin_lock(&eb->refs_lock);
5761         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 &&
5762             test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags) &&
5763             !extent_buffer_under_io(eb) &&
5764             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
5765                 atomic_dec(&eb->refs);
5766
5767         /*
5768          * I know this is terrible, but it's temporary until we stop tracking
5769          * the uptodate bits and such for the extent buffers.
5770          */
5771         release_extent_buffer(eb);
5772 }
5773
5774 void free_extent_buffer_stale(struct extent_buffer *eb)
5775 {
5776         if (!eb)
5777                 return;
5778
5779         spin_lock(&eb->refs_lock);
5780         set_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags);
5781
5782         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 && !extent_buffer_under_io(eb) &&
5783             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
5784                 atomic_dec(&eb->refs);
5785         release_extent_buffer(eb);
5786 }
5787
5788 void clear_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
5789 {
5790         int i;
5791         int num_pages;
5792         struct page *page;
5793
5794         num_pages = num_extent_pages(eb);
5795
5796         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5797                 page = eb->pages[i];
5798                 if (!PageDirty(page))
5799                         continue;
5800
5801                 lock_page(page);
5802                 WARN_ON(!PagePrivate(page));
5803
5804                 clear_page_dirty_for_io(page);
5805                 xa_lock_irq(&page->mapping->i_pages);
5806                 if (!PageDirty(page))
5807                         __xa_clear_mark(&page->mapping->i_pages,
5808                                         page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
5809                 xa_unlock_irq(&page->mapping->i_pages);
5810                 ClearPageError(page);
5811                 unlock_page(page);
5812         }
5813         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
5814 }
5815
5816 bool set_extent_buffer_dirty(struct extent_buffer *eb)
5817 {
5818         int i;
5819         int num_pages;
5820         bool was_dirty;
5821
5822         check_buffer_tree_ref(eb);
5823
5824         was_dirty = test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
5825
5826         num_pages = num_extent_pages(eb);
5827         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
5828         WARN_ON(!test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags));
5829
5830         if (!was_dirty)
5831                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
5832                         set_page_dirty(eb->pages[i]);
5833
5834 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
5835         for (i = 0; i < num_pages; i++)
5836                 ASSERT(PageDirty(eb->pages[i]));
5837 #endif
5838
5839         return was_dirty;
5840 }
5841
5842 void clear_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
5843 {
5844         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
5845         struct page *page;
5846         int num_pages;
5847         int i;
5848
5849         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
5850         num_pages = num_extent_pages(eb);
5851         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5852                 page = eb->pages[i];
5853                 if (page)
5854                         btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page,
5855                                                   eb->start, eb->len);
5856         }
5857 }
5858
5859 void set_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
5860 {
5861         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
5862         struct page *page;
5863         int num_pages;
5864         int i;
5865
5866         set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
5867         num_pages = num_extent_pages(eb);
5868         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5869                 page = eb->pages[i];
5870                 btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, eb->start, eb->len);
5871         }
5872 }
5873
5874 static int read_extent_buffer_subpage(struct extent_buffer *eb, int wait,
5875                                       int mirror_num)
5876 {
5877         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
5878         struct extent_io_tree *io_tree;
5879         struct page *page = eb->pages[0];
5880         struct bio *bio = NULL;
5881         int ret = 0;
5882
5883         ASSERT(!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags));
5884         ASSERT(PagePrivate(page));
5885         io_tree = &BTRFS_I(fs_info->btree_inode)->io_tree;
5886
5887         if (wait == WAIT_NONE) {
5888                 ret = try_lock_extent(io_tree, eb->start,
5889                                       eb->start + eb->len - 1);
5890                 if (ret <= 0)
5891                         return ret;
5892         } else {
5893                 ret = lock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1);
5894                 if (ret < 0)
5895                         return ret;
5896         }
5897
5898         ret = 0;
5899         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags) ||
5900             PageUptodate(page) ||
5901             btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, page, eb->start, eb->len)) {
5902                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
5903                 unlock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1);
5904                 return ret;
5905         }
5906
5907         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
5908         eb->read_mirror = 0;
5909         atomic_set(&eb->io_pages, 1);
5910         check_buffer_tree_ref(eb);
5911         btrfs_subpage_clear_error(fs_info, page, eb->start, eb->len);
5912
5913         ret = submit_extent_page(REQ_OP_READ | REQ_META, NULL, page, eb->start,
5914                                  eb->len, eb->start - page_offset(page), &bio,
5915                                  end_bio_extent_readpage, mirror_num, 0, 0,
5916                                  true);
5917         if (ret) {
5918                 /*
5919                  * In the endio function, if we hit something wrong we will
5920                  * increase the io_pages, so here we need to decrease it for
5921                  * error path.
5922                  */
5923                 atomic_dec(&eb->io_pages);
5924         }
5925         if (bio) {
5926                 int tmp;
5927
5928                 tmp = submit_one_bio(bio, mirror_num, 0);
5929                 if (tmp < 0)
5930                         return tmp;
5931         }
5932         if (ret || wait != WAIT_COMPLETE)
5933                 return ret;
5934
5935         wait_extent_bit(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1, EXTENT_LOCKED);
5936         if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
5937                 ret = -EIO;
5938         return ret;
5939 }
5940
5941 int read_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb, int wait, int mirror_num)
5942 {
5943         int i;
5944         struct page *page;
5945         int err;
5946         int ret = 0;
5947         int locked_pages = 0;
5948         int all_uptodate = 1;
5949         int num_pages;
5950         unsigned long num_reads = 0;
5951         struct bio *bio = NULL;
5952         unsigned long bio_flags = 0;
5953
5954         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
5955                 return 0;
5956
5957         if (eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
5958                 return read_extent_buffer_subpage(eb, wait, mirror_num);
5959
5960         num_pages = num_extent_pages(eb);
5961         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5962                 page = eb->pages[i];
5963                 if (wait == WAIT_NONE) {
5964                         /*
5965                          * WAIT_NONE is only utilized by readahead. If we can't
5966                          * acquire the lock atomically it means either the eb
5967                          * is being read out or under modification.
5968                          * Either way the eb will be or has been cached,
5969                          * readahead can exit safely.
5970                          */
5971                         if (!trylock_page(page))
5972                                 goto unlock_exit;
5973                 } else {
5974                         lock_page(page);
5975                 }
5976                 locked_pages++;
5977         }
5978         /*
5979          * We need to firstly lock all pages to make sure that
5980          * the uptodate bit of our pages won't be affected by
5981          * clear_extent_buffer_uptodate().
5982          */
5983         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5984                 page = eb->pages[i];
5985                 if (!PageUptodate(page)) {
5986                         num_reads++;
5987                         all_uptodate = 0;
5988                 }
5989         }
5990
5991         if (all_uptodate) {
5992                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
5993                 goto unlock_exit;
5994         }
5995
5996         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
5997         eb->read_mirror = 0;
5998         atomic_set(&eb->io_pages, num_reads);
5999         /*
6000          * It is possible for releasepage to clear the TREE_REF bit before we
6001          * set io_pages. See check_buffer_tree_ref for a more detailed comment.
6002          */
6003         check_buffer_tree_ref(eb);
6004         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6005                 page = eb->pages[i];
6006
6007                 if (!PageUptodate(page)) {
6008                         if (ret) {
6009                                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6010                                 unlock_page(page);
6011                                 continue;
6012                         }
6013
6014                         ClearPageError(page);
6015                         err = submit_extent_page(REQ_OP_READ | REQ_META, NULL,
6016                                          page, page_offset(page), PAGE_SIZE, 0,
6017                                          &bio, end_bio_extent_readpage,
6018                                          mirror_num, 0, 0, false);
6019                         if (err) {
6020                                 /*
6021                                  * We failed to submit the bio so it's the
6022                                  * caller's responsibility to perform cleanup
6023                                  * i.e unlock page/set error bit.
6024                                  */
6025                                 ret = err;
6026                                 SetPageError(page);
6027                                 unlock_page(page);
6028                                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6029                         }
6030                 } else {
6031                         unlock_page(page);
6032                 }
6033         }
6034
6035         if (bio) {
6036                 err = submit_one_bio(bio, mirror_num, bio_flags);
6037                 if (err)
6038                         return err;
6039         }
6040
6041         if (ret || wait != WAIT_COMPLETE)
6042                 return ret;
6043
6044         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6045                 page = eb->pages[i];
6046                 wait_on_page_locked(page);
6047                 if (!PageUptodate(page))
6048                         ret = -EIO;
6049         }
6050
6051         return ret;
6052
6053 unlock_exit:
6054         while (locked_pages > 0) {
6055                 locked_pages--;
6056                 page = eb->pages[locked_pages];
6057                 unlock_page(page);
6058         }
6059         return ret;
6060 }
6061
6062 static bool report_eb_range(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6063                             unsigned long len)
6064 {
6065         btrfs_warn(eb->fs_info,
6066                 "access to eb bytenr %llu len %lu out of range start %lu len %lu",
6067                 eb->start, eb->len, start, len);
6068         WARN_ON(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG));
6069
6070         return true;
6071 }
6072
6073 /*
6074  * Check if the [start, start + len) range is valid before reading/writing
6075  * the eb.
6076  * NOTE: @start and @len are offset inside the eb, not logical address.
6077  *
6078  * Caller should not touch the dst/src memory if this function returns error.
6079  */
6080 static inline int check_eb_range(const struct extent_buffer *eb,
6081                                  unsigned long start, unsigned long len)
6082 {
6083         unsigned long offset;
6084
6085         /* start, start + len should not go beyond eb->len nor overflow */
6086         if (unlikely(check_add_overflow(start, len, &offset) || offset > eb->len))
6087                 return report_eb_range(eb, start, len);
6088
6089         return false;
6090 }
6091
6092 void read_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, void *dstv,
6093                         unsigned long start, unsigned long len)
6094 {
6095         size_t cur;
6096         size_t offset;
6097         struct page *page;
6098         char *kaddr;
6099         char *dst = (char *)dstv;
6100         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6101
6102         if (check_eb_range(eb, start, len))
6103                 return;
6104
6105         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6106
6107         while (len > 0) {
6108                 page = eb->pages[i];
6109
6110                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6111                 kaddr = page_address(page);
6112                 memcpy(dst, kaddr + offset, cur);
6113
6114                 dst += cur;
6115                 len -= cur;
6116                 offset = 0;
6117                 i++;
6118         }
6119 }
6120
6121 int read_extent_buffer_to_user_nofault(const struct extent_buffer *eb,
6122                                        void __user *dstv,
6123                                        unsigned long start, unsigned long len)
6124 {
6125         size_t cur;
6126         size_t offset;
6127         struct page *page;
6128         char *kaddr;
6129         char __user *dst = (char __user *)dstv;
6130         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6131         int ret = 0;
6132
6133         WARN_ON(start > eb->len);
6134         WARN_ON(start + len > eb->start + eb->len);
6135
6136         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6137
6138         while (len > 0) {
6139                 page = eb->pages[i];
6140
6141                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6142                 kaddr = page_address(page);
6143                 if (copy_to_user_nofault(dst, kaddr + offset, cur)) {
6144                         ret = -EFAULT;
6145                         break;
6146                 }
6147
6148                 dst += cur;
6149                 len -= cur;
6150                 offset = 0;
6151                 i++;
6152         }
6153
6154         return ret;
6155 }
6156
6157 int memcmp_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *ptrv,
6158                          unsigned long start, unsigned long len)
6159 {
6160         size_t cur;
6161         size_t offset;
6162         struct page *page;
6163         char *kaddr;
6164         char *ptr = (char *)ptrv;
6165         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6166         int ret = 0;
6167
6168         if (check_eb_range(eb, start, len))
6169                 return -EINVAL;
6170
6171         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6172
6173         while (len > 0) {
6174                 page = eb->pages[i];
6175
6176                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6177
6178                 kaddr = page_address(page);
6179                 ret = memcmp(ptr, kaddr + offset, cur);
6180                 if (ret)
6181                         break;
6182
6183                 ptr += cur;
6184                 len -= cur;
6185                 offset = 0;
6186                 i++;
6187         }
6188         return ret;
6189 }
6190
6191 void write_extent_buffer_chunk_tree_uuid(const struct extent_buffer *eb,
6192                 const void *srcv)
6193 {
6194         char *kaddr;
6195
6196         WARN_ON(!PageUptodate(eb->pages[0]));
6197         kaddr = page_address(eb->pages[0]) + get_eb_offset_in_page(eb, 0);
6198         memcpy(kaddr + offsetof(struct btrfs_header, chunk_tree_uuid), srcv,
6199                         BTRFS_FSID_SIZE);
6200 }
6201
6202 void write_extent_buffer_fsid(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv)
6203 {
6204         char *kaddr;
6205
6206         WARN_ON(!PageUptodate(eb->pages[0]));
6207         kaddr = page_address(eb->pages[0]) + get_eb_offset_in_page(eb, 0);
6208         memcpy(kaddr + offsetof(struct btrfs_header, fsid), srcv,
6209                         BTRFS_FSID_SIZE);
6210 }
6211
6212 void write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv,
6213                          unsigned long start, unsigned long len)
6214 {
6215         size_t cur;
6216         size_t offset;
6217         struct page *page;
6218         char *kaddr;
6219         char *src = (char *)srcv;
6220         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6221
6222         WARN_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_NO_CHECK, &eb->bflags));
6223
6224         if (check_eb_range(eb, start, len))
6225                 return;
6226
6227         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6228
6229         while (len > 0) {
6230                 page = eb->pages[i];
6231                 WARN_ON(!PageUptodate(page));
6232
6233                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
6234                 kaddr = page_address(page);
6235                 memcpy(kaddr + offset, src, cur);
6236
6237                 src += cur;
6238                 len -= cur;
6239                 offset = 0;
6240                 i++;
6241         }
6242 }
6243
6244 void memzero_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6245                 unsigned long len)
6246 {
6247         size_t cur;
6248         size_t offset;
6249         struct page *page;
6250         char *kaddr;
6251         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6252
6253         if (check_eb_range(eb, start, len))
6254                 return;
6255
6256         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6257
6258         while (len > 0) {
6259                 page = eb->pages[i];
6260                 WARN_ON(!PageUptodate(page));
6261
6262                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
6263                 kaddr = page_address(page);
6264                 memset(kaddr + offset, 0, cur);
6265
6266                 len -= cur;
6267                 offset = 0;
6268                 i++;
6269         }
6270 }
6271
6272 void copy_extent_buffer_full(const struct extent_buffer *dst,
6273                              const struct extent_buffer *src)
6274 {
6275         int i;
6276         int num_pages;
6277
6278         ASSERT(dst->len == src->len);
6279
6280         if (dst->fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
6281                 num_pages = num_extent_pages(dst);
6282                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
6283                         copy_page(page_address(dst->pages[i]),
6284                                   page_address(src->pages[i]));
6285         } else {
6286                 size_t src_offset = get_eb_offset_in_page(src, 0);
6287                 size_t dst_offset = get_eb_offset_in_page(dst, 0);
6288
6289                 ASSERT(src->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE);
6290                 memcpy(page_address(dst->pages[0]) + dst_offset,
6291                        page_address(src->pages[0]) + src_offset,
6292                        src->len);
6293         }
6294 }
6295
6296 void copy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
6297                         const struct extent_buffer *src,
6298                         unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
6299                         unsigned long len)
6300 {
6301         u64 dst_len = dst->len;
6302         size_t cur;
6303         size_t offset;
6304         struct page *page;
6305         char *kaddr;
6306         unsigned long i = get_eb_page_index(dst_offset);
6307
6308         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
6309             check_eb_range(src, src_offset, len))
6310                 return;
6311
6312         WARN_ON(src->len != dst_len);
6313
6314         offset = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
6315
6316         while (len > 0) {
6317                 page = dst->pages[i];
6318                 WARN_ON(!PageUptodate(page));
6319
6320                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE - offset));
6321
6322                 kaddr = page_address(page);
6323                 read_extent_buffer(src, kaddr + offset, src_offset, cur);
6324
6325                 src_offset += cur;
6326                 len -= cur;
6327                 offset = 0;
6328                 i++;
6329         }
6330 }
6331
6332 /*
6333  * eb_bitmap_offset() - calculate the page and offset of the byte containing the
6334  * given bit number
6335  * @eb: the extent buffer
6336  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
6337  * @nr: bit number
6338  * @page_index: return index of the page in the extent buffer that contains the
6339  * given bit number
6340  * @page_offset: return offset into the page given by page_index
6341  *
6342  * This helper hides the ugliness of finding the byte in an extent buffer which
6343  * contains a given bit.
6344  */
6345 static inline void eb_bitmap_offset(const struct extent_buffer *eb,
6346                                     unsigned long start, unsigned long nr,
6347                                     unsigned long *page_index,
6348                                     size_t *page_offset)
6349 {
6350         size_t byte_offset = BIT_BYTE(nr);
6351         size_t offset;
6352
6353         /*
6354          * The byte we want is the offset of the extent buffer + the offset of
6355          * the bitmap item in the extent buffer + the offset of the byte in the
6356          * bitmap item.
6357          */
6358         offset = start + offset_in_page(eb->start) + byte_offset;
6359
6360         *page_index = offset >> PAGE_SHIFT;
6361         *page_offset = offset_in_page(offset);
6362 }
6363
6364 /**
6365  * extent_buffer_test_bit - determine whether a bit in a bitmap item is set
6366  * @eb: the extent buffer
6367  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
6368  * @nr: bit number to test
6369  */
6370 int extent_buffer_test_bit(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6371                            unsigned long nr)
6372 {
6373         u8 *kaddr;
6374         struct page *page;
6375         unsigned long i;
6376         size_t offset;
6377
6378         eb_bitmap_offset(eb, start, nr, &i, &offset);
6379         page = eb->pages[i];
6380         WARN_ON(!PageUptodate(page));
6381         kaddr = page_address(page);
6382         return 1U & (kaddr[offset] >> (nr & (BITS_PER_BYTE - 1)));
6383 }
6384
6385 /**
6386  * extent_buffer_bitmap_set - set an area of a bitmap
6387  * @eb: the extent buffer
6388  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
6389  * @pos: bit number of the first bit
6390  * @len: number of bits to set
6391  */
6392 void extent_buffer_bitmap_set(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6393                               unsigned long pos, unsigned long len)
6394 {
6395         u8 *kaddr;
6396         struct page *page;
6397         unsigned long i;
6398         size_t offset;
6399         const unsigned int size = pos + len;
6400         int bits_to_set = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
6401         u8 mask_to_set = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
6402
6403         eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
6404         page = eb->pages[i];
6405         WARN_ON(!PageUptodate(page));
6406         kaddr = page_address(page);
6407
6408         while (len >= bits_to_set) {
6409                 kaddr[offset] |= mask_to_set;
6410                 len -= bits_to_set;
6411                 bits_to_set = BITS_PER_BYTE;
6412                 mask_to_set = ~0;
6413                 if (++offset >= PAGE_SIZE && len > 0) {
6414                         offset = 0;
6415                         page = eb->pages[++i];
6416                         WARN_ON(!PageUptodate(page));
6417                         kaddr = page_address(page);
6418                 }
6419         }
6420         if (len) {
6421                 mask_to_set &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
6422                 kaddr[offset] |= mask_to_set;
6423         }
6424 }
6425
6426
6427 /**
6428  * extent_buffer_bitmap_clear - clear an area of a bitmap
6429  * @eb: the extent buffer
6430  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
6431  * @pos: bit number of the first bit
6432  * @len: number of bits to clear
6433  */
6434 void extent_buffer_bitmap_clear(const struct extent_buffer *eb,
6435                                 unsigned long start, unsigned long pos,
6436                                 unsigned long len)
6437 {
6438         u8 *kaddr;
6439         struct page *page;
6440         unsigned long i;
6441         size_t offset;
6442         const unsigned int size = pos + len;
6443         int bits_to_clear = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
6444         u8 mask_to_clear = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
6445
6446         eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
6447         page = eb->pages[i];
6448         WARN_ON(!PageUptodate(page));
6449         kaddr = page_address(page);
6450
6451         while (len >= bits_to_clear) {
6452                 kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
6453                 len -= bits_to_clear;
6454                 bits_to_clear = BITS_PER_BYTE;
6455                 mask_to_clear = ~0;
6456                 if (++offset >= PAGE_SIZE && len > 0) {
6457                         offset = 0;
6458                         page = eb->pages[++i];
6459                         WARN_ON(!PageUptodate(page));
6460                         kaddr = page_address(page);
6461                 }
6462         }
6463         if (len) {
6464                 mask_to_clear &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
6465                 kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
6466         }
6467 }
6468
6469 static inline bool areas_overlap(unsigned long src, unsigned long dst, unsigned long len)
6470 {
6471         unsigned long distance = (src > dst) ? src - dst : dst - src;
6472         return distance < len;
6473 }
6474
6475 static void copy_pages(struct page *dst_page, struct page *src_page,
6476                        unsigned long dst_off, unsigned long src_off,
6477                        unsigned long len)
6478 {
6479         char *dst_kaddr = page_address(dst_page);
6480         char *src_kaddr;
6481         int must_memmove = 0;
6482
6483         if (dst_page != src_page) {
6484                 src_kaddr = page_address(src_page);
6485         } else {
6486                 src_kaddr = dst_kaddr;
6487                 if (areas_overlap(src_off, dst_off, len))
6488                         must_memmove = 1;
6489         }
6490
6491         if (must_memmove)
6492                 memmove(dst_kaddr + dst_off, src_kaddr + src_off, len);
6493         else
6494                 memcpy(dst_kaddr + dst_off, src_kaddr + src_off, len);
6495 }
6496
6497 void memcpy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
6498                           unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
6499                           unsigned long len)
6500 {
6501         size_t cur;
6502         size_t dst_off_in_page;
6503         size_t src_off_in_page;
6504         unsigned long dst_i;
6505         unsigned long src_i;
6506
6507         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
6508             check_eb_range(dst, src_offset, len))
6509                 return;
6510
6511         while (len > 0) {
6512                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
6513                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_offset);
6514
6515                 dst_i = get_eb_page_index(dst_offset);
6516                 src_i = get_eb_page_index(src_offset);
6517
6518                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE -
6519                                                src_off_in_page));
6520                 cur = min_t(unsigned long, cur,
6521                         (unsigned long)(PAGE_SIZE - dst_off_in_page));
6522
6523                 copy_pages(dst->pages[dst_i], dst->pages[src_i],
6524                            dst_off_in_page, src_off_in_page, cur);
6525
6526                 src_offset += cur;
6527                 dst_offset += cur;
6528                 len -= cur;
6529         }
6530 }
6531
6532 void memmove_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
6533                            unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
6534                            unsigned long len)
6535 {
6536         size_t cur;
6537         size_t dst_off_in_page;
6538         size_t src_off_in_page;
6539         unsigned long dst_end = dst_offset + len - 1;
6540         unsigned long src_end = src_offset + len - 1;
6541         unsigned long dst_i;
6542         unsigned long src_i;
6543
6544         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
6545             check_eb_range(dst, src_offset, len))
6546                 return;
6547         if (dst_offset < src_offset) {
6548                 memcpy_extent_buffer(dst, dst_offset, src_offset, len);
6549                 return;
6550         }
6551         while (len > 0) {
6552                 dst_i = get_eb_page_index(dst_end);
6553                 src_i = get_eb_page_index(src_end);
6554
6555                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_end);
6556                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_end);
6557
6558                 cur = min_t(unsigned long, len, src_off_in_page + 1);
6559                 cur = min(cur, dst_off_in_page + 1);
6560                 copy_pages(dst->pages[dst_i], dst->pages[src_i],
6561                            dst_off_in_page - cur + 1,
6562                            src_off_in_page - cur + 1, cur);
6563
6564                 dst_end -= cur;
6565                 src_end -= cur;
6566                 len -= cur;
6567         }
6568 }
6569
6570 static struct extent_buffer *get_next_extent_buffer(
6571                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
6572 {
6573         struct extent_buffer *gang[BTRFS_SUBPAGE_BITMAP_SIZE];
6574         struct extent_buffer *found = NULL;
6575         u64 page_start = page_offset(page);
6576         int ret;
6577         int i;
6578
6579         ASSERT(in_range(bytenr, page_start, PAGE_SIZE));
6580         ASSERT(PAGE_SIZE / fs_info->nodesize <= BTRFS_SUBPAGE_BITMAP_SIZE);
6581         lockdep_assert_held(&fs_info->buffer_lock);
6582
6583         ret = radix_tree_gang_lookup(&fs_info->buffer_radix, (void **)gang,
6584                         bytenr >> fs_info->sectorsize_bits,
6585                         PAGE_SIZE / fs_info->nodesize);
6586         for (i = 0; i < ret; i++) {
6587                 /* Already beyond page end */
6588                 if (gang[i]->start >= page_start + PAGE_SIZE)
6589                         break;
6590                 /* Found one */
6591                 if (gang[i]->start >= bytenr) {
6592                         found = gang[i];
6593                         break;
6594                 }
6595         }
6596         return found;
6597 }
6598
6599 static int try_release_subpage_extent_buffer(struct page *page)
6600 {
6601         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
6602         u64 cur = page_offset(page);
6603         const u64 end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
6604         int ret;
6605
6606         while (cur < end) {
6607                 struct extent_buffer *eb = NULL;
6608
6609                 /*
6610                  * Unlike try_release_extent_buffer() which uses page->private
6611                  * to grab buffer, for subpage case we rely on radix tree, thus
6612                  * we need to ensure radix tree consistency.
6613                  *
6614                  * We also want an atomic snapshot of the radix tree, thus go
6615                  * with spinlock rather than RCU.
6616                  */
6617                 spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6618                 eb = get_next_extent_buffer(fs_info, page, cur);
6619                 if (!eb) {
6620                         /* No more eb in the page range after or at cur */
6621                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6622                         break;
6623                 }
6624                 cur = eb->start + eb->len;
6625
6626                 /*
6627                  * The same as try_release_extent_buffer(), to ensure the eb
6628                  * won't disappear out from under us.
6629                  */
6630                 spin_lock(&eb->refs_lock);
6631                 if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
6632                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6633                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6634                         break;
6635                 }
6636                 spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6637
6638                 /*
6639                  * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a
6640                  * real ref, so just return, this eb will likely be freed soon
6641                  * anyway.
6642                  */
6643                 if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
6644                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6645                         break;
6646                 }
6647
6648                 /*
6649                  * Here we don't care about the return value, we will always
6650                  * check the page private at the end.  And
6651                  * release_extent_buffer() will release the refs_lock.
6652                  */
6653                 release_extent_buffer(eb);
6654         }
6655         /*
6656          * Finally to check if we have cleared page private, as if we have
6657          * released all ebs in the page, the page private should be cleared now.
6658          */
6659         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
6660         if (!PagePrivate(page))
6661                 ret = 1;
6662         else
6663                 ret = 0;
6664         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
6665         return ret;
6666
6667 }
6668
6669 int try_release_extent_buffer(struct page *page)
6670 {
6671         struct extent_buffer *eb;
6672
6673         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->sectorsize < PAGE_SIZE)
6674                 return try_release_subpage_extent_buffer(page);
6675
6676         /*
6677          * We need to make sure nobody is changing page->private, as we rely on
6678          * page->private as the pointer to extent buffer.
6679          */
6680         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
6681         if (!PagePrivate(page)) {
6682                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
6683                 return 1;
6684         }
6685
6686         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
6687         BUG_ON(!eb);
6688
6689         /*
6690          * This is a little awful but should be ok, we need to make sure that
6691          * the eb doesn't disappear out from under us while we're looking at
6692          * this page.
6693          */
6694         spin_lock(&eb->refs_lock);
6695         if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
6696                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
6697                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
6698                 return 0;
6699         }
6700         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
6701
6702         /*
6703          * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a real ref,
6704          * so just return, this page will likely be freed soon anyway.
6705          */
6706         if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
6707                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
6708                 return 0;
6709         }
6710
6711         return release_extent_buffer(eb);
6712 }
6713
6714 /*
6715  * btrfs_readahead_tree_block - attempt to readahead a child block
6716  * @fs_info:    the fs_info
6717  * @bytenr:     bytenr to read
6718  * @owner_root: objectid of the root that owns this eb
6719  * @gen:        generation for the uptodate check, can be 0
6720  * @level:      level for the eb
6721  *
6722  * Attempt to readahead a tree block at @bytenr.  If @gen is 0 then we do a
6723  * normal uptodate check of the eb, without checking the generation.  If we have
6724  * to read the block we will not block on anything.
6725  */
6726 void btrfs_readahead_tree_block(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6727                                 u64 bytenr, u64 owner_root, u64 gen, int level)
6728 {
6729         struct extent_buffer *eb;
6730         int ret;
6731
6732         eb = btrfs_find_create_tree_block(fs_info, bytenr, owner_root, level);
6733         if (IS_ERR(eb))
6734                 return;
6735
6736         if (btrfs_buffer_uptodate(eb, gen, 1)) {
6737                 free_extent_buffer(eb);
6738                 return;
6739         }
6740
6741         ret = read_extent_buffer_pages(eb, WAIT_NONE, 0);
6742         if (ret < 0)
6743                 free_extent_buffer_stale(eb);
6744         else
6745                 free_extent_buffer(eb);
6746 }
6747
6748 /*
6749  * btrfs_readahead_node_child - readahead a node's child block
6750  * @node:       parent node we're reading from
6751  * @slot:       slot in the parent node for the child we want to read
6752  *
6753  * A helper for btrfs_readahead_tree_block, we simply read the bytenr pointed at
6754  * the slot in the node provided.
6755  */
6756 void btrfs_readahead_node_child(struct extent_buffer *node, int slot)
6757 {
6758         btrfs_readahead_tree_block(node->fs_info,
6759                                    btrfs_node_blockptr(node, slot),
6760                                    btrfs_header_owner(node),
6761                                    btrfs_node_ptr_generation(node, slot),
6762                                    btrfs_header_level(node) - 1);
6763 }