Merge tag 'pinctrl-v6.7-2' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/linusw...
[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/sched/mm.h>
10 #include <linux/spinlock.h>
11 #include <linux/blkdev.h>
12 #include <linux/swap.h>
13 #include <linux/writeback.h>
14 #include <linux/pagevec.h>
15 #include <linux/prefetch.h>
16 #include <linux/fsverity.h>
17 #include "misc.h"
18 #include "extent_io.h"
19 #include "extent-io-tree.h"
20 #include "extent_map.h"
21 #include "ctree.h"
22 #include "btrfs_inode.h"
23 #include "bio.h"
24 #include "locking.h"
25 #include "rcu-string.h"
26 #include "backref.h"
27 #include "disk-io.h"
28 #include "subpage.h"
29 #include "zoned.h"
30 #include "block-group.h"
31 #include "compression.h"
32 #include "fs.h"
33 #include "accessors.h"
34 #include "file-item.h"
35 #include "file.h"
36 #include "dev-replace.h"
37 #include "super.h"
38 #include "transaction.h"
39
40 static struct kmem_cache *extent_buffer_cache;
41
42 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
43 static inline void btrfs_leak_debug_add_eb(struct extent_buffer *eb)
44 {
45         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
46         unsigned long flags;
47
48         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
49         list_add(&eb->leak_list, &fs_info->allocated_ebs);
50         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
51 }
52
53 static inline void btrfs_leak_debug_del_eb(struct extent_buffer *eb)
54 {
55         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
56         unsigned long flags;
57
58         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
59         list_del(&eb->leak_list);
60         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
61 }
62
63 void btrfs_extent_buffer_leak_debug_check(struct btrfs_fs_info *fs_info)
64 {
65         struct extent_buffer *eb;
66         unsigned long flags;
67
68         /*
69          * If we didn't get into open_ctree our allocated_ebs will not be
70          * initialized, so just skip this.
71          */
72         if (!fs_info->allocated_ebs.next)
73                 return;
74
75         WARN_ON(!list_empty(&fs_info->allocated_ebs));
76         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
77         while (!list_empty(&fs_info->allocated_ebs)) {
78                 eb = list_first_entry(&fs_info->allocated_ebs,
79                                       struct extent_buffer, leak_list);
80                 pr_err(
81         "BTRFS: buffer leak start %llu len %lu refs %d bflags %lu owner %llu\n",
82                        eb->start, eb->len, atomic_read(&eb->refs), eb->bflags,
83                        btrfs_header_owner(eb));
84                 list_del(&eb->leak_list);
85                 kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
86         }
87         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
88 }
89 #else
90 #define btrfs_leak_debug_add_eb(eb)                     do {} while (0)
91 #define btrfs_leak_debug_del_eb(eb)                     do {} while (0)
92 #endif
93
94 /*
95  * Structure to record info about the bio being assembled, and other info like
96  * how many bytes are there before stripe/ordered extent boundary.
97  */
98 struct btrfs_bio_ctrl {
99         struct btrfs_bio *bbio;
100         enum btrfs_compression_type compress_type;
101         u32 len_to_oe_boundary;
102         blk_opf_t opf;
103         btrfs_bio_end_io_t end_io_func;
104         struct writeback_control *wbc;
105 };
106
107 static void submit_one_bio(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl)
108 {
109         struct btrfs_bio *bbio = bio_ctrl->bbio;
110
111         if (!bbio)
112                 return;
113
114         /* Caller should ensure the bio has at least some range added */
115         ASSERT(bbio->bio.bi_iter.bi_size);
116
117         if (btrfs_op(&bbio->bio) == BTRFS_MAP_READ &&
118             bio_ctrl->compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE)
119                 btrfs_submit_compressed_read(bbio);
120         else
121                 btrfs_submit_bio(bbio, 0);
122
123         /* The bbio is owned by the end_io handler now */
124         bio_ctrl->bbio = NULL;
125 }
126
127 /*
128  * Submit or fail the current bio in the bio_ctrl structure.
129  */
130 static void submit_write_bio(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl, int ret)
131 {
132         struct btrfs_bio *bbio = bio_ctrl->bbio;
133
134         if (!bbio)
135                 return;
136
137         if (ret) {
138                 ASSERT(ret < 0);
139                 btrfs_bio_end_io(bbio, errno_to_blk_status(ret));
140                 /* The bio is owned by the end_io handler now */
141                 bio_ctrl->bbio = NULL;
142         } else {
143                 submit_one_bio(bio_ctrl);
144         }
145 }
146
147 int __init extent_buffer_init_cachep(void)
148 {
149         extent_buffer_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_buffer",
150                         sizeof(struct extent_buffer), 0,
151                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
152         if (!extent_buffer_cache)
153                 return -ENOMEM;
154
155         return 0;
156 }
157
158 void __cold extent_buffer_free_cachep(void)
159 {
160         /*
161          * Make sure all delayed rcu free are flushed before we
162          * destroy caches.
163          */
164         rcu_barrier();
165         kmem_cache_destroy(extent_buffer_cache);
166 }
167
168 void extent_range_clear_dirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
169 {
170         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
171         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
172         struct page *page;
173
174         while (index <= end_index) {
175                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
176                 BUG_ON(!page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
177                 clear_page_dirty_for_io(page);
178                 put_page(page);
179                 index++;
180         }
181 }
182
183 static void process_one_page(struct btrfs_fs_info *fs_info,
184                              struct page *page, struct page *locked_page,
185                              unsigned long page_ops, u64 start, u64 end)
186 {
187         u32 len;
188
189         ASSERT(end + 1 - start != 0 && end + 1 - start < U32_MAX);
190         len = end + 1 - start;
191
192         if (page_ops & PAGE_SET_ORDERED)
193                 btrfs_page_clamp_set_ordered(fs_info, page, start, len);
194         if (page_ops & PAGE_START_WRITEBACK) {
195                 btrfs_page_clamp_clear_dirty(fs_info, page, start, len);
196                 btrfs_page_clamp_set_writeback(fs_info, page, start, len);
197         }
198         if (page_ops & PAGE_END_WRITEBACK)
199                 btrfs_page_clamp_clear_writeback(fs_info, page, start, len);
200
201         if (page != locked_page && (page_ops & PAGE_UNLOCK))
202                 btrfs_page_end_writer_lock(fs_info, page, start, len);
203 }
204
205 static void __process_pages_contig(struct address_space *mapping,
206                                    struct page *locked_page, u64 start, u64 end,
207                                    unsigned long page_ops)
208 {
209         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(mapping->host->i_sb);
210         pgoff_t start_index = start >> PAGE_SHIFT;
211         pgoff_t end_index = end >> PAGE_SHIFT;
212         pgoff_t index = start_index;
213         struct folio_batch fbatch;
214         int i;
215
216         folio_batch_init(&fbatch);
217         while (index <= end_index) {
218                 int found_folios;
219
220                 found_folios = filemap_get_folios_contig(mapping, &index,
221                                 end_index, &fbatch);
222                 for (i = 0; i < found_folios; i++) {
223                         struct folio *folio = fbatch.folios[i];
224
225                         process_one_page(fs_info, &folio->page, locked_page,
226                                          page_ops, start, end);
227                 }
228                 folio_batch_release(&fbatch);
229                 cond_resched();
230         }
231 }
232
233 static noinline void __unlock_for_delalloc(struct inode *inode,
234                                            struct page *locked_page,
235                                            u64 start, u64 end)
236 {
237         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
238         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
239
240         ASSERT(locked_page);
241         if (index == locked_page->index && end_index == index)
242                 return;
243
244         __process_pages_contig(inode->i_mapping, locked_page, start, end,
245                                PAGE_UNLOCK);
246 }
247
248 static noinline int lock_delalloc_pages(struct inode *inode,
249                                         struct page *locked_page,
250                                         u64 start,
251                                         u64 end)
252 {
253         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
254         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
255         pgoff_t start_index = start >> PAGE_SHIFT;
256         pgoff_t end_index = end >> PAGE_SHIFT;
257         pgoff_t index = start_index;
258         u64 processed_end = start;
259         struct folio_batch fbatch;
260
261         if (index == locked_page->index && index == end_index)
262                 return 0;
263
264         folio_batch_init(&fbatch);
265         while (index <= end_index) {
266                 unsigned int found_folios, i;
267
268                 found_folios = filemap_get_folios_contig(mapping, &index,
269                                 end_index, &fbatch);
270                 if (found_folios == 0)
271                         goto out;
272
273                 for (i = 0; i < found_folios; i++) {
274                         struct page *page = &fbatch.folios[i]->page;
275                         u32 len = end + 1 - start;
276
277                         if (page == locked_page)
278                                 continue;
279
280                         if (btrfs_page_start_writer_lock(fs_info, page, start,
281                                                          len))
282                                 goto out;
283
284                         if (!PageDirty(page) || page->mapping != mapping) {
285                                 btrfs_page_end_writer_lock(fs_info, page, start,
286                                                            len);
287                                 goto out;
288                         }
289
290                         processed_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
291                 }
292                 folio_batch_release(&fbatch);
293                 cond_resched();
294         }
295
296         return 0;
297 out:
298         folio_batch_release(&fbatch);
299         if (processed_end > start)
300                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page, start, processed_end);
301         return -EAGAIN;
302 }
303
304 /*
305  * Find and lock a contiguous range of bytes in the file marked as delalloc, no
306  * more than @max_bytes.
307  *
308  * @start:      The original start bytenr to search.
309  *              Will store the extent range start bytenr.
310  * @end:        The original end bytenr of the search range
311  *              Will store the extent range end bytenr.
312  *
313  * Return true if we find a delalloc range which starts inside the original
314  * range, and @start/@end will store the delalloc range start/end.
315  *
316  * Return false if we can't find any delalloc range which starts inside the
317  * original range, and @start/@end will be the non-delalloc range start/end.
318  */
319 EXPORT_FOR_TESTS
320 noinline_for_stack bool find_lock_delalloc_range(struct inode *inode,
321                                     struct page *locked_page, u64 *start,
322                                     u64 *end)
323 {
324         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
325         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
326         const u64 orig_start = *start;
327         const u64 orig_end = *end;
328         /* The sanity tests may not set a valid fs_info. */
329         u64 max_bytes = fs_info ? fs_info->max_extent_size : BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE;
330         u64 delalloc_start;
331         u64 delalloc_end;
332         bool found;
333         struct extent_state *cached_state = NULL;
334         int ret;
335         int loops = 0;
336
337         /* Caller should pass a valid @end to indicate the search range end */
338         ASSERT(orig_end > orig_start);
339
340         /* The range should at least cover part of the page */
341         ASSERT(!(orig_start >= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE ||
342                  orig_end <= page_offset(locked_page)));
343 again:
344         /* step one, find a bunch of delalloc bytes starting at start */
345         delalloc_start = *start;
346         delalloc_end = 0;
347         found = btrfs_find_delalloc_range(tree, &delalloc_start, &delalloc_end,
348                                           max_bytes, &cached_state);
349         if (!found || delalloc_end <= *start || delalloc_start > orig_end) {
350                 *start = delalloc_start;
351
352                 /* @delalloc_end can be -1, never go beyond @orig_end */
353                 *end = min(delalloc_end, orig_end);
354                 free_extent_state(cached_state);
355                 return false;
356         }
357
358         /*
359          * start comes from the offset of locked_page.  We have to lock
360          * pages in order, so we can't process delalloc bytes before
361          * locked_page
362          */
363         if (delalloc_start < *start)
364                 delalloc_start = *start;
365
366         /*
367          * make sure to limit the number of pages we try to lock down
368          */
369         if (delalloc_end + 1 - delalloc_start > max_bytes)
370                 delalloc_end = delalloc_start + max_bytes - 1;
371
372         /* step two, lock all the pages after the page that has start */
373         ret = lock_delalloc_pages(inode, locked_page,
374                                   delalloc_start, delalloc_end);
375         ASSERT(!ret || ret == -EAGAIN);
376         if (ret == -EAGAIN) {
377                 /* some of the pages are gone, lets avoid looping by
378                  * shortening the size of the delalloc range we're searching
379                  */
380                 free_extent_state(cached_state);
381                 cached_state = NULL;
382                 if (!loops) {
383                         max_bytes = PAGE_SIZE;
384                         loops = 1;
385                         goto again;
386                 } else {
387                         found = false;
388                         goto out_failed;
389                 }
390         }
391
392         /* step three, lock the state bits for the whole range */
393         lock_extent(tree, delalloc_start, delalloc_end, &cached_state);
394
395         /* then test to make sure it is all still delalloc */
396         ret = test_range_bit(tree, delalloc_start, delalloc_end,
397                              EXTENT_DELALLOC, cached_state);
398         if (!ret) {
399                 unlock_extent(tree, delalloc_start, delalloc_end,
400                               &cached_state);
401                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page,
402                               delalloc_start, delalloc_end);
403                 cond_resched();
404                 goto again;
405         }
406         free_extent_state(cached_state);
407         *start = delalloc_start;
408         *end = delalloc_end;
409 out_failed:
410         return found;
411 }
412
413 void extent_clear_unlock_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
414                                   struct page *locked_page,
415                                   u32 clear_bits, unsigned long page_ops)
416 {
417         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits, NULL);
418
419         __process_pages_contig(inode->vfs_inode.i_mapping, locked_page,
420                                start, end, page_ops);
421 }
422
423 static bool btrfs_verify_page(struct page *page, u64 start)
424 {
425         if (!fsverity_active(page->mapping->host) ||
426             PageUptodate(page) ||
427             start >= i_size_read(page->mapping->host))
428                 return true;
429         return fsverity_verify_page(page);
430 }
431
432 static void end_page_read(struct page *page, bool uptodate, u64 start, u32 len)
433 {
434         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
435
436         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
437                start + len <= page_offset(page) + PAGE_SIZE);
438
439         if (uptodate && btrfs_verify_page(page, start))
440                 btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, start, len);
441         else
442                 btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
443
444         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page))
445                 unlock_page(page);
446         else
447                 btrfs_subpage_end_reader(fs_info, page, start, len);
448 }
449
450 /*
451  * after a writepage IO is done, we need to:
452  * clear the uptodate bits on error
453  * clear the writeback bits in the extent tree for this IO
454  * end_page_writeback if the page has no more pending IO
455  *
456  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
457  * to have one and only one object corresponding to this IO.
458  */
459 static void end_bio_extent_writepage(struct btrfs_bio *bbio)
460 {
461         struct bio *bio = &bbio->bio;
462         int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
463         struct bio_vec *bvec;
464         struct bvec_iter_all iter_all;
465
466         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
467         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
468                 struct page *page = bvec->bv_page;
469                 struct inode *inode = page->mapping->host;
470                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
471                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
472                 u64 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
473                 u32 len = bvec->bv_len;
474
475                 /* Our read/write should always be sector aligned. */
476                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
477                         btrfs_err(fs_info,
478                 "partial page write in btrfs with offset %u and length %u",
479                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
480                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_len, sectorsize))
481                         btrfs_info(fs_info,
482                 "incomplete page write with offset %u and length %u",
483                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
484
485                 btrfs_finish_ordered_extent(bbio->ordered, page, start, len, !error);
486                 if (error)
487                         mapping_set_error(page->mapping, error);
488                 btrfs_page_clear_writeback(fs_info, page, start, len);
489         }
490
491         bio_put(bio);
492 }
493
494 /*
495  * Record previously processed extent range
496  *
497  * For endio_readpage_release_extent() to handle a full extent range, reducing
498  * the extent io operations.
499  */
500 struct processed_extent {
501         struct btrfs_inode *inode;
502         /* Start of the range in @inode */
503         u64 start;
504         /* End of the range in @inode */
505         u64 end;
506         bool uptodate;
507 };
508
509 /*
510  * Try to release processed extent range
511  *
512  * May not release the extent range right now if the current range is
513  * contiguous to processed extent.
514  *
515  * Will release processed extent when any of @inode, @uptodate, the range is
516  * no longer contiguous to the processed range.
517  *
518  * Passing @inode == NULL will force processed extent to be released.
519  */
520 static void endio_readpage_release_extent(struct processed_extent *processed,
521                               struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
522                               bool uptodate)
523 {
524         struct extent_state *cached = NULL;
525         struct extent_io_tree *tree;
526
527         /* The first extent, initialize @processed */
528         if (!processed->inode)
529                 goto update;
530
531         /*
532          * Contiguous to processed extent, just uptodate the end.
533          *
534          * Several things to notice:
535          *
536          * - bio can be merged as long as on-disk bytenr is contiguous
537          *   This means we can have page belonging to other inodes, thus need to
538          *   check if the inode still matches.
539          * - bvec can contain range beyond current page for multi-page bvec
540          *   Thus we need to do processed->end + 1 >= start check
541          */
542         if (processed->inode == inode && processed->uptodate == uptodate &&
543             processed->end + 1 >= start && end >= processed->end) {
544                 processed->end = end;
545                 return;
546         }
547
548         tree = &processed->inode->io_tree;
549         /*
550          * Now we don't have range contiguous to the processed range, release
551          * the processed range now.
552          */
553         unlock_extent(tree, processed->start, processed->end, &cached);
554
555 update:
556         /* Update processed to current range */
557         processed->inode = inode;
558         processed->start = start;
559         processed->end = end;
560         processed->uptodate = uptodate;
561 }
562
563 static void begin_page_read(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
564 {
565         ASSERT(PageLocked(page));
566         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page))
567                 return;
568
569         ASSERT(PagePrivate(page));
570         btrfs_subpage_start_reader(fs_info, page, page_offset(page), PAGE_SIZE);
571 }
572
573 /*
574  * after a readpage IO is done, we need to:
575  * clear the uptodate bits on error
576  * set the uptodate bits if things worked
577  * set the page up to date if all extents in the tree are uptodate
578  * clear the lock bit in the extent tree
579  * unlock the page if there are no other extents locked for it
580  *
581  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
582  * to have one and only one object corresponding to this IO.
583  */
584 static void end_bio_extent_readpage(struct btrfs_bio *bbio)
585 {
586         struct bio *bio = &bbio->bio;
587         struct bio_vec *bvec;
588         struct processed_extent processed = { 0 };
589         /*
590          * The offset to the beginning of a bio, since one bio can never be
591          * larger than UINT_MAX, u32 here is enough.
592          */
593         u32 bio_offset = 0;
594         struct bvec_iter_all iter_all;
595
596         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
597         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
598                 bool uptodate = !bio->bi_status;
599                 struct page *page = bvec->bv_page;
600                 struct inode *inode = page->mapping->host;
601                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
602                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
603                 u64 start;
604                 u64 end;
605                 u32 len;
606
607                 btrfs_debug(fs_info,
608                         "end_bio_extent_readpage: bi_sector=%llu, err=%d, mirror=%u",
609                         bio->bi_iter.bi_sector, bio->bi_status,
610                         bbio->mirror_num);
611
612                 /*
613                  * We always issue full-sector reads, but if some block in a
614                  * page fails to read, blk_update_request() will advance
615                  * bv_offset and adjust bv_len to compensate.  Print a warning
616                  * for unaligned offsets, and an error if they don't add up to
617                  * a full sector.
618                  */
619                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
620                         btrfs_err(fs_info,
621                 "partial page read in btrfs with offset %u and length %u",
622                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
623                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset + bvec->bv_len,
624                                      sectorsize))
625                         btrfs_info(fs_info,
626                 "incomplete page read with offset %u and length %u",
627                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
628
629                 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
630                 end = start + bvec->bv_len - 1;
631                 len = bvec->bv_len;
632
633                 if (likely(uptodate)) {
634                         loff_t i_size = i_size_read(inode);
635                         pgoff_t end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
636
637                         /*
638                          * Zero out the remaining part if this range straddles
639                          * i_size.
640                          *
641                          * Here we should only zero the range inside the bvec,
642                          * not touch anything else.
643                          *
644                          * NOTE: i_size is exclusive while end is inclusive.
645                          */
646                         if (page->index == end_index && i_size <= end) {
647                                 u32 zero_start = max(offset_in_page(i_size),
648                                                      offset_in_page(start));
649
650                                 zero_user_segment(page, zero_start,
651                                                   offset_in_page(end) + 1);
652                         }
653                 }
654
655                 /* Update page status and unlock. */
656                 end_page_read(page, uptodate, start, len);
657                 endio_readpage_release_extent(&processed, BTRFS_I(inode),
658                                               start, end, uptodate);
659
660                 ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
661                 bio_offset += len;
662
663         }
664         /* Release the last extent */
665         endio_readpage_release_extent(&processed, NULL, 0, 0, false);
666         bio_put(bio);
667 }
668
669 /*
670  * Populate every free slot in a provided array with pages.
671  *
672  * @nr_pages:   number of pages to allocate
673  * @page_array: the array to fill with pages; any existing non-null entries in
674  *              the array will be skipped
675  *
676  * Return: 0        if all pages were able to be allocated;
677  *         -ENOMEM  otherwise, the partially allocated pages would be freed and
678  *                  the array slots zeroed
679  */
680 int btrfs_alloc_page_array(unsigned int nr_pages, struct page **page_array)
681 {
682         unsigned int allocated;
683
684         for (allocated = 0; allocated < nr_pages;) {
685                 unsigned int last = allocated;
686
687                 allocated = alloc_pages_bulk_array(GFP_NOFS, nr_pages, page_array);
688
689                 if (allocated == nr_pages)
690                         return 0;
691
692                 /*
693                  * During this iteration, no page could be allocated, even
694                  * though alloc_pages_bulk_array() falls back to alloc_page()
695                  * if  it could not bulk-allocate. So we must be out of memory.
696                  */
697                 if (allocated == last) {
698                         for (int i = 0; i < allocated; i++) {
699                                 __free_page(page_array[i]);
700                                 page_array[i] = NULL;
701                         }
702                         return -ENOMEM;
703                 }
704
705                 memalloc_retry_wait(GFP_NOFS);
706         }
707         return 0;
708 }
709
710 static bool btrfs_bio_is_contig(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
711                                 struct page *page, u64 disk_bytenr,
712                                 unsigned int pg_offset)
713 {
714         struct bio *bio = &bio_ctrl->bbio->bio;
715         struct bio_vec *bvec = bio_last_bvec_all(bio);
716         const sector_t sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
717
718         if (bio_ctrl->compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
719                 /*
720                  * For compression, all IO should have its logical bytenr set
721                  * to the starting bytenr of the compressed extent.
722                  */
723                 return bio->bi_iter.bi_sector == sector;
724         }
725
726         /*
727          * The contig check requires the following conditions to be met:
728          *
729          * 1) The pages are belonging to the same inode
730          *    This is implied by the call chain.
731          *
732          * 2) The range has adjacent logical bytenr
733          *
734          * 3) The range has adjacent file offset
735          *    This is required for the usage of btrfs_bio->file_offset.
736          */
737         return bio_end_sector(bio) == sector &&
738                 page_offset(bvec->bv_page) + bvec->bv_offset + bvec->bv_len ==
739                 page_offset(page) + pg_offset;
740 }
741
742 static void alloc_new_bio(struct btrfs_inode *inode,
743                           struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
744                           u64 disk_bytenr, u64 file_offset)
745 {
746         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
747         struct btrfs_bio *bbio;
748
749         bbio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS, bio_ctrl->opf, fs_info,
750                                bio_ctrl->end_io_func, NULL);
751         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
752         bbio->inode = inode;
753         bbio->file_offset = file_offset;
754         bio_ctrl->bbio = bbio;
755         bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
756
757         /* Limit data write bios to the ordered boundary. */
758         if (bio_ctrl->wbc) {
759                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
760
761                 ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
762                 if (ordered) {
763                         bio_ctrl->len_to_oe_boundary = min_t(u32, U32_MAX,
764                                         ordered->file_offset +
765                                         ordered->disk_num_bytes - file_offset);
766                         bbio->ordered = ordered;
767                 }
768
769                 /*
770                  * Pick the last added device to support cgroup writeback.  For
771                  * multi-device file systems this means blk-cgroup policies have
772                  * to always be set on the last added/replaced device.
773                  * This is a bit odd but has been like that for a long time.
774                  */
775                 bio_set_dev(&bbio->bio, fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev);
776                 wbc_init_bio(bio_ctrl->wbc, &bbio->bio);
777         }
778 }
779
780 /*
781  * @disk_bytenr: logical bytenr where the write will be
782  * @page:       page to add to the bio
783  * @size:       portion of page that we want to write to
784  * @pg_offset:  offset of the new bio or to check whether we are adding
785  *              a contiguous page to the previous one
786  *
787  * The will either add the page into the existing @bio_ctrl->bbio, or allocate a
788  * new one in @bio_ctrl->bbio.
789  * The mirror number for this IO should already be initizlied in
790  * @bio_ctrl->mirror_num.
791  */
792 static void submit_extent_page(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
793                                u64 disk_bytenr, struct page *page,
794                                size_t size, unsigned long pg_offset)
795 {
796         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
797
798         ASSERT(pg_offset + size <= PAGE_SIZE);
799         ASSERT(bio_ctrl->end_io_func);
800
801         if (bio_ctrl->bbio &&
802             !btrfs_bio_is_contig(bio_ctrl, page, disk_bytenr, pg_offset))
803                 submit_one_bio(bio_ctrl);
804
805         do {
806                 u32 len = size;
807
808                 /* Allocate new bio if needed */
809                 if (!bio_ctrl->bbio) {
810                         alloc_new_bio(inode, bio_ctrl, disk_bytenr,
811                                       page_offset(page) + pg_offset);
812                 }
813
814                 /* Cap to the current ordered extent boundary if there is one. */
815                 if (len > bio_ctrl->len_to_oe_boundary) {
816                         ASSERT(bio_ctrl->compress_type == BTRFS_COMPRESS_NONE);
817                         ASSERT(is_data_inode(&inode->vfs_inode));
818                         len = bio_ctrl->len_to_oe_boundary;
819                 }
820
821                 if (bio_add_page(&bio_ctrl->bbio->bio, page, len, pg_offset) != len) {
822                         /* bio full: move on to a new one */
823                         submit_one_bio(bio_ctrl);
824                         continue;
825                 }
826
827                 if (bio_ctrl->wbc)
828                         wbc_account_cgroup_owner(bio_ctrl->wbc, page, len);
829
830                 size -= len;
831                 pg_offset += len;
832                 disk_bytenr += len;
833
834                 /*
835                  * len_to_oe_boundary defaults to U32_MAX, which isn't page or
836                  * sector aligned.  alloc_new_bio() then sets it to the end of
837                  * our ordered extent for writes into zoned devices.
838                  *
839                  * When len_to_oe_boundary is tracking an ordered extent, we
840                  * trust the ordered extent code to align things properly, and
841                  * the check above to cap our write to the ordered extent
842                  * boundary is correct.
843                  *
844                  * When len_to_oe_boundary is U32_MAX, the cap above would
845                  * result in a 4095 byte IO for the last page right before
846                  * we hit the bio limit of UINT_MAX.  bio_add_page() has all
847                  * the checks required to make sure we don't overflow the bio,
848                  * and we should just ignore len_to_oe_boundary completely
849                  * unless we're using it to track an ordered extent.
850                  *
851                  * It's pretty hard to make a bio sized U32_MAX, but it can
852                  * happen when the page cache is able to feed us contiguous
853                  * pages for large extents.
854                  */
855                 if (bio_ctrl->len_to_oe_boundary != U32_MAX)
856                         bio_ctrl->len_to_oe_boundary -= len;
857
858                 /* Ordered extent boundary: move on to a new bio. */
859                 if (bio_ctrl->len_to_oe_boundary == 0)
860                         submit_one_bio(bio_ctrl);
861         } while (size);
862 }
863
864 static int attach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb,
865                                      struct page *page,
866                                      struct btrfs_subpage *prealloc)
867 {
868         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
869         int ret = 0;
870
871         /*
872          * If the page is mapped to btree inode, we should hold the private
873          * lock to prevent race.
874          * For cloned or dummy extent buffers, their pages are not mapped and
875          * will not race with any other ebs.
876          */
877         if (page->mapping)
878                 lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
879
880         if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE) {
881                 if (!PagePrivate(page))
882                         attach_page_private(page, eb);
883                 else
884                         WARN_ON(page->private != (unsigned long)eb);
885                 return 0;
886         }
887
888         /* Already mapped, just free prealloc */
889         if (PagePrivate(page)) {
890                 btrfs_free_subpage(prealloc);
891                 return 0;
892         }
893
894         if (prealloc)
895                 /* Has preallocated memory for subpage */
896                 attach_page_private(page, prealloc);
897         else
898                 /* Do new allocation to attach subpage */
899                 ret = btrfs_attach_subpage(fs_info, page,
900                                            BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
901         return ret;
902 }
903
904 int set_page_extent_mapped(struct page *page)
905 {
906         struct btrfs_fs_info *fs_info;
907
908         ASSERT(page->mapping);
909
910         if (PagePrivate(page))
911                 return 0;
912
913         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
914
915         if (btrfs_is_subpage(fs_info, page))
916                 return btrfs_attach_subpage(fs_info, page, BTRFS_SUBPAGE_DATA);
917
918         attach_page_private(page, (void *)EXTENT_PAGE_PRIVATE);
919         return 0;
920 }
921
922 void clear_page_extent_mapped(struct page *page)
923 {
924         struct btrfs_fs_info *fs_info;
925
926         ASSERT(page->mapping);
927
928         if (!PagePrivate(page))
929                 return;
930
931         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
932         if (btrfs_is_subpage(fs_info, page))
933                 return btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
934
935         detach_page_private(page);
936 }
937
938 static struct extent_map *
939 __get_extent_map(struct inode *inode, struct page *page, size_t pg_offset,
940                  u64 start, u64 len, struct extent_map **em_cached)
941 {
942         struct extent_map *em;
943
944         if (em_cached && *em_cached) {
945                 em = *em_cached;
946                 if (extent_map_in_tree(em) && start >= em->start &&
947                     start < extent_map_end(em)) {
948                         refcount_inc(&em->refs);
949                         return em;
950                 }
951
952                 free_extent_map(em);
953                 *em_cached = NULL;
954         }
955
956         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), page, pg_offset, start, len);
957         if (em_cached && !IS_ERR(em)) {
958                 BUG_ON(*em_cached);
959                 refcount_inc(&em->refs);
960                 *em_cached = em;
961         }
962         return em;
963 }
964 /*
965  * basic readpage implementation.  Locked extent state structs are inserted
966  * into the tree that are removed when the IO is done (by the end_io
967  * handlers)
968  * XXX JDM: This needs looking at to ensure proper page locking
969  * return 0 on success, otherwise return error
970  */
971 static int btrfs_do_readpage(struct page *page, struct extent_map **em_cached,
972                       struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl, u64 *prev_em_start)
973 {
974         struct inode *inode = page->mapping->host;
975         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
976         u64 start = page_offset(page);
977         const u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
978         u64 cur = start;
979         u64 extent_offset;
980         u64 last_byte = i_size_read(inode);
981         u64 block_start;
982         struct extent_map *em;
983         int ret = 0;
984         size_t pg_offset = 0;
985         size_t iosize;
986         size_t blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
987         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
988
989         ret = set_page_extent_mapped(page);
990         if (ret < 0) {
991                 unlock_extent(tree, start, end, NULL);
992                 unlock_page(page);
993                 return ret;
994         }
995
996         if (page->index == last_byte >> PAGE_SHIFT) {
997                 size_t zero_offset = offset_in_page(last_byte);
998
999                 if (zero_offset) {
1000                         iosize = PAGE_SIZE - zero_offset;
1001                         memzero_page(page, zero_offset, iosize);
1002                 }
1003         }
1004         bio_ctrl->end_io_func = end_bio_extent_readpage;
1005         begin_page_read(fs_info, page);
1006         while (cur <= end) {
1007                 enum btrfs_compression_type compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
1008                 bool force_bio_submit = false;
1009                 u64 disk_bytenr;
1010
1011                 ASSERT(IS_ALIGNED(cur, fs_info->sectorsize));
1012                 if (cur >= last_byte) {
1013                         iosize = PAGE_SIZE - pg_offset;
1014                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
1015                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1, NULL);
1016                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
1017                         break;
1018                 }
1019                 em = __get_extent_map(inode, page, pg_offset, cur,
1020                                       end - cur + 1, em_cached);
1021                 if (IS_ERR(em)) {
1022                         unlock_extent(tree, cur, end, NULL);
1023                         end_page_read(page, false, cur, end + 1 - cur);
1024                         return PTR_ERR(em);
1025                 }
1026                 extent_offset = cur - em->start;
1027                 BUG_ON(extent_map_end(em) <= cur);
1028                 BUG_ON(end < cur);
1029
1030                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
1031                         compress_type = em->compress_type;
1032
1033                 iosize = min(extent_map_end(em) - cur, end - cur + 1);
1034                 iosize = ALIGN(iosize, blocksize);
1035                 if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE)
1036                         disk_bytenr = em->block_start;
1037                 else
1038                         disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
1039                 block_start = em->block_start;
1040                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
1041                         block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
1042
1043                 /*
1044                  * If we have a file range that points to a compressed extent
1045                  * and it's followed by a consecutive file range that points
1046                  * to the same compressed extent (possibly with a different
1047                  * offset and/or length, so it either points to the whole extent
1048                  * or only part of it), we must make sure we do not submit a
1049                  * single bio to populate the pages for the 2 ranges because
1050                  * this makes the compressed extent read zero out the pages
1051                  * belonging to the 2nd range. Imagine the following scenario:
1052                  *
1053                  *  File layout
1054                  *  [0 - 8K]                     [8K - 24K]
1055                  *    |                               |
1056                  *    |                               |
1057                  * points to extent X,         points to extent X,
1058                  * offset 4K, length of 8K     offset 0, length 16K
1059                  *
1060                  * [extent X, compressed length = 4K uncompressed length = 16K]
1061                  *
1062                  * If the bio to read the compressed extent covers both ranges,
1063                  * it will decompress extent X into the pages belonging to the
1064                  * first range and then it will stop, zeroing out the remaining
1065                  * pages that belong to the other range that points to extent X.
1066                  * So here we make sure we submit 2 bios, one for the first
1067                  * range and another one for the third range. Both will target
1068                  * the same physical extent from disk, but we can't currently
1069                  * make the compressed bio endio callback populate the pages
1070                  * for both ranges because each compressed bio is tightly
1071                  * coupled with a single extent map, and each range can have
1072                  * an extent map with a different offset value relative to the
1073                  * uncompressed data of our extent and different lengths. This
1074                  * is a corner case so we prioritize correctness over
1075                  * non-optimal behavior (submitting 2 bios for the same extent).
1076                  */
1077                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) &&
1078                     prev_em_start && *prev_em_start != (u64)-1 &&
1079                     *prev_em_start != em->start)
1080                         force_bio_submit = true;
1081
1082                 if (prev_em_start)
1083                         *prev_em_start = em->start;
1084
1085                 free_extent_map(em);
1086                 em = NULL;
1087
1088                 /* we've found a hole, just zero and go on */
1089                 if (block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
1090                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
1091
1092                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1, NULL);
1093                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
1094                         cur = cur + iosize;
1095                         pg_offset += iosize;
1096                         continue;
1097                 }
1098                 /* the get_extent function already copied into the page */
1099                 if (block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
1100                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1, NULL);
1101                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
1102                         cur = cur + iosize;
1103                         pg_offset += iosize;
1104                         continue;
1105                 }
1106
1107                 if (bio_ctrl->compress_type != compress_type) {
1108                         submit_one_bio(bio_ctrl);
1109                         bio_ctrl->compress_type = compress_type;
1110                 }
1111
1112                 if (force_bio_submit)
1113                         submit_one_bio(bio_ctrl);
1114                 submit_extent_page(bio_ctrl, disk_bytenr, page, iosize,
1115                                    pg_offset);
1116                 cur = cur + iosize;
1117                 pg_offset += iosize;
1118         }
1119
1120         return 0;
1121 }
1122
1123 int btrfs_read_folio(struct file *file, struct folio *folio)
1124 {
1125         struct page *page = &folio->page;
1126         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
1127         u64 start = page_offset(page);
1128         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
1129         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { .opf = REQ_OP_READ };
1130         int ret;
1131
1132         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
1133
1134         ret = btrfs_do_readpage(page, NULL, &bio_ctrl, NULL);
1135         /*
1136          * If btrfs_do_readpage() failed we will want to submit the assembled
1137          * bio to do the cleanup.
1138          */
1139         submit_one_bio(&bio_ctrl);
1140         return ret;
1141 }
1142
1143 static inline void contiguous_readpages(struct page *pages[], int nr_pages,
1144                                         u64 start, u64 end,
1145                                         struct extent_map **em_cached,
1146                                         struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
1147                                         u64 *prev_em_start)
1148 {
1149         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(pages[0]->mapping->host);
1150         int index;
1151
1152         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
1153
1154         for (index = 0; index < nr_pages; index++) {
1155                 btrfs_do_readpage(pages[index], em_cached, bio_ctrl,
1156                                   prev_em_start);
1157                 put_page(pages[index]);
1158         }
1159 }
1160
1161 /*
1162  * helper for __extent_writepage, doing all of the delayed allocation setup.
1163  *
1164  * This returns 1 if btrfs_run_delalloc_range function did all the work required
1165  * to write the page (copy into inline extent).  In this case the IO has
1166  * been started and the page is already unlocked.
1167  *
1168  * This returns 0 if all went well (page still locked)
1169  * This returns < 0 if there were errors (page still locked)
1170  */
1171 static noinline_for_stack int writepage_delalloc(struct btrfs_inode *inode,
1172                 struct page *page, struct writeback_control *wbc)
1173 {
1174         const u64 page_start = page_offset(page);
1175         const u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
1176         u64 delalloc_start = page_start;
1177         u64 delalloc_end = page_end;
1178         u64 delalloc_to_write = 0;
1179         int ret = 0;
1180
1181         while (delalloc_start < page_end) {
1182                 delalloc_end = page_end;
1183                 if (!find_lock_delalloc_range(&inode->vfs_inode, page,
1184                                               &delalloc_start, &delalloc_end)) {
1185                         delalloc_start = delalloc_end + 1;
1186                         continue;
1187                 }
1188
1189                 ret = btrfs_run_delalloc_range(inode, page, delalloc_start,
1190                                                delalloc_end, wbc);
1191                 if (ret < 0)
1192                         return ret;
1193
1194                 delalloc_start = delalloc_end + 1;
1195         }
1196
1197         /*
1198          * delalloc_end is already one less than the total length, so
1199          * we don't subtract one from PAGE_SIZE
1200          */
1201         delalloc_to_write +=
1202                 DIV_ROUND_UP(delalloc_end + 1 - page_start, PAGE_SIZE);
1203
1204         /*
1205          * If btrfs_run_dealloc_range() already started I/O and unlocked
1206          * the pages, we just need to account for them here.
1207          */
1208         if (ret == 1) {
1209                 wbc->nr_to_write -= delalloc_to_write;
1210                 return 1;
1211         }
1212
1213         if (wbc->nr_to_write < delalloc_to_write) {
1214                 int thresh = 8192;
1215
1216                 if (delalloc_to_write < thresh * 2)
1217                         thresh = delalloc_to_write;
1218                 wbc->nr_to_write = min_t(u64, delalloc_to_write,
1219                                          thresh);
1220         }
1221
1222         return 0;
1223 }
1224
1225 /*
1226  * Find the first byte we need to write.
1227  *
1228  * For subpage, one page can contain several sectors, and
1229  * __extent_writepage_io() will just grab all extent maps in the page
1230  * range and try to submit all non-inline/non-compressed extents.
1231  *
1232  * This is a big problem for subpage, we shouldn't re-submit already written
1233  * data at all.
1234  * This function will lookup subpage dirty bit to find which range we really
1235  * need to submit.
1236  *
1237  * Return the next dirty range in [@start, @end).
1238  * If no dirty range is found, @start will be page_offset(page) + PAGE_SIZE.
1239  */
1240 static void find_next_dirty_byte(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1241                                  struct page *page, u64 *start, u64 *end)
1242 {
1243         struct btrfs_subpage *subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
1244         struct btrfs_subpage_info *spi = fs_info->subpage_info;
1245         u64 orig_start = *start;
1246         /* Declare as unsigned long so we can use bitmap ops */
1247         unsigned long flags;
1248         int range_start_bit;
1249         int range_end_bit;
1250
1251         /*
1252          * For regular sector size == page size case, since one page only
1253          * contains one sector, we return the page offset directly.
1254          */
1255         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page)) {
1256                 *start = page_offset(page);
1257                 *end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1258                 return;
1259         }
1260
1261         range_start_bit = spi->dirty_offset +
1262                           (offset_in_page(orig_start) >> fs_info->sectorsize_bits);
1263
1264         /* We should have the page locked, but just in case */
1265         spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
1266         bitmap_next_set_region(subpage->bitmaps, &range_start_bit, &range_end_bit,
1267                                spi->dirty_offset + spi->bitmap_nr_bits);
1268         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
1269
1270         range_start_bit -= spi->dirty_offset;
1271         range_end_bit -= spi->dirty_offset;
1272
1273         *start = page_offset(page) + range_start_bit * fs_info->sectorsize;
1274         *end = page_offset(page) + range_end_bit * fs_info->sectorsize;
1275 }
1276
1277 /*
1278  * helper for __extent_writepage.  This calls the writepage start hooks,
1279  * and does the loop to map the page into extents and bios.
1280  *
1281  * We return 1 if the IO is started and the page is unlocked,
1282  * 0 if all went well (page still locked)
1283  * < 0 if there were errors (page still locked)
1284  */
1285 static noinline_for_stack int __extent_writepage_io(struct btrfs_inode *inode,
1286                                  struct page *page,
1287                                  struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
1288                                  loff_t i_size,
1289                                  int *nr_ret)
1290 {
1291         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1292         u64 cur = page_offset(page);
1293         u64 end = cur + PAGE_SIZE - 1;
1294         u64 extent_offset;
1295         u64 block_start;
1296         struct extent_map *em;
1297         int ret = 0;
1298         int nr = 0;
1299
1300         ret = btrfs_writepage_cow_fixup(page);
1301         if (ret) {
1302                 /* Fixup worker will requeue */
1303                 redirty_page_for_writepage(bio_ctrl->wbc, page);
1304                 unlock_page(page);
1305                 return 1;
1306         }
1307
1308         bio_ctrl->end_io_func = end_bio_extent_writepage;
1309         while (cur <= end) {
1310                 u32 len = end - cur + 1;
1311                 u64 disk_bytenr;
1312                 u64 em_end;
1313                 u64 dirty_range_start = cur;
1314                 u64 dirty_range_end;
1315                 u32 iosize;
1316
1317                 if (cur >= i_size) {
1318                         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, page, cur, len,
1319                                                        true);
1320                         /*
1321                          * This range is beyond i_size, thus we don't need to
1322                          * bother writing back.
1323                          * But we still need to clear the dirty subpage bit, or
1324                          * the next time the page gets dirtied, we will try to
1325                          * writeback the sectors with subpage dirty bits,
1326                          * causing writeback without ordered extent.
1327                          */
1328                         btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, len);
1329                         break;
1330                 }
1331
1332                 find_next_dirty_byte(fs_info, page, &dirty_range_start,
1333                                      &dirty_range_end);
1334                 if (cur < dirty_range_start) {
1335                         cur = dirty_range_start;
1336                         continue;
1337                 }
1338
1339                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur, len);
1340                 if (IS_ERR(em)) {
1341                         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(em);
1342                         goto out_error;
1343                 }
1344
1345                 extent_offset = cur - em->start;
1346                 em_end = extent_map_end(em);
1347                 ASSERT(cur <= em_end);
1348                 ASSERT(cur < end);
1349                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->start, fs_info->sectorsize));
1350                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->len, fs_info->sectorsize));
1351
1352                 block_start = em->block_start;
1353                 disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
1354
1355                 ASSERT(!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags));
1356                 ASSERT(block_start != EXTENT_MAP_HOLE);
1357                 ASSERT(block_start != EXTENT_MAP_INLINE);
1358
1359                 /*
1360                  * Note that em_end from extent_map_end() and dirty_range_end from
1361                  * find_next_dirty_byte() are all exclusive
1362                  */
1363                 iosize = min(min(em_end, end + 1), dirty_range_end) - cur;
1364                 free_extent_map(em);
1365                 em = NULL;
1366
1367                 btrfs_set_range_writeback(inode, cur, cur + iosize - 1);
1368                 if (!PageWriteback(page)) {
1369                         btrfs_err(inode->root->fs_info,
1370                                    "page %lu not writeback, cur %llu end %llu",
1371                                page->index, cur, end);
1372                 }
1373
1374                 /*
1375                  * Although the PageDirty bit is cleared before entering this
1376                  * function, subpage dirty bit is not cleared.
1377                  * So clear subpage dirty bit here so next time we won't submit
1378                  * page for range already written to disk.
1379                  */
1380                 btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, iosize);
1381
1382                 submit_extent_page(bio_ctrl, disk_bytenr, page, iosize,
1383                                    cur - page_offset(page));
1384                 cur += iosize;
1385                 nr++;
1386         }
1387
1388         btrfs_page_assert_not_dirty(fs_info, page);
1389         *nr_ret = nr;
1390         return 0;
1391
1392 out_error:
1393         /*
1394          * If we finish without problem, we should not only clear page dirty,
1395          * but also empty subpage dirty bits
1396          */
1397         *nr_ret = nr;
1398         return ret;
1399 }
1400
1401 /*
1402  * the writepage semantics are similar to regular writepage.  extent
1403  * records are inserted to lock ranges in the tree, and as dirty areas
1404  * are found, they are marked writeback.  Then the lock bits are removed
1405  * and the end_io handler clears the writeback ranges
1406  *
1407  * Return 0 if everything goes well.
1408  * Return <0 for error.
1409  */
1410 static int __extent_writepage(struct page *page, struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl)
1411 {
1412         struct folio *folio = page_folio(page);
1413         struct inode *inode = page->mapping->host;
1414         const u64 page_start = page_offset(page);
1415         int ret;
1416         int nr = 0;
1417         size_t pg_offset;
1418         loff_t i_size = i_size_read(inode);
1419         unsigned long end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
1420
1421         trace___extent_writepage(page, inode, bio_ctrl->wbc);
1422
1423         WARN_ON(!PageLocked(page));
1424
1425         pg_offset = offset_in_page(i_size);
1426         if (page->index > end_index ||
1427            (page->index == end_index && !pg_offset)) {
1428                 folio_invalidate(folio, 0, folio_size(folio));
1429                 folio_unlock(folio);
1430                 return 0;
1431         }
1432
1433         if (page->index == end_index)
1434                 memzero_page(page, pg_offset, PAGE_SIZE - pg_offset);
1435
1436         ret = set_page_extent_mapped(page);
1437         if (ret < 0)
1438                 goto done;
1439
1440         ret = writepage_delalloc(BTRFS_I(inode), page, bio_ctrl->wbc);
1441         if (ret == 1)
1442                 return 0;
1443         if (ret)
1444                 goto done;
1445
1446         ret = __extent_writepage_io(BTRFS_I(inode), page, bio_ctrl, i_size, &nr);
1447         if (ret == 1)
1448                 return 0;
1449
1450         bio_ctrl->wbc->nr_to_write--;
1451
1452 done:
1453         if (nr == 0) {
1454                 /* make sure the mapping tag for page dirty gets cleared */
1455                 set_page_writeback(page);
1456                 end_page_writeback(page);
1457         }
1458         if (ret) {
1459                 btrfs_mark_ordered_io_finished(BTRFS_I(inode), page, page_start,
1460                                                PAGE_SIZE, !ret);
1461                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
1462         }
1463         unlock_page(page);
1464         ASSERT(ret <= 0);
1465         return ret;
1466 }
1467
1468 void wait_on_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
1469 {
1470         wait_on_bit_io(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK,
1471                        TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1472 }
1473
1474 /*
1475  * Lock extent buffer status and pages for writeback.
1476  *
1477  * Return %false if the extent buffer doesn't need to be submitted (e.g. the
1478  * extent buffer is not dirty)
1479  * Return %true is the extent buffer is submitted to bio.
1480  */
1481 static noinline_for_stack bool lock_extent_buffer_for_io(struct extent_buffer *eb,
1482                           struct writeback_control *wbc)
1483 {
1484         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1485         bool ret = false;
1486
1487         btrfs_tree_lock(eb);
1488         while (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags)) {
1489                 btrfs_tree_unlock(eb);
1490                 if (wbc->sync_mode != WB_SYNC_ALL)
1491                         return false;
1492                 wait_on_extent_buffer_writeback(eb);
1493                 btrfs_tree_lock(eb);
1494         }
1495
1496         /*
1497          * We need to do this to prevent races in people who check if the eb is
1498          * under IO since we can end up having no IO bits set for a short period
1499          * of time.
1500          */
1501         spin_lock(&eb->refs_lock);
1502         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags)) {
1503                 set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
1504                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
1505                 btrfs_set_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
1506                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
1507                                          -eb->len,
1508                                          fs_info->dirty_metadata_batch);
1509                 ret = true;
1510         } else {
1511                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
1512         }
1513         btrfs_tree_unlock(eb);
1514         return ret;
1515 }
1516
1517 static void set_btree_ioerr(struct extent_buffer *eb)
1518 {
1519         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1520
1521         set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags);
1522
1523         /*
1524          * A read may stumble upon this buffer later, make sure that it gets an
1525          * error and knows there was an error.
1526          */
1527         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
1528
1529         /*
1530          * We need to set the mapping with the io error as well because a write
1531          * error will flip the file system readonly, and then syncfs() will
1532          * return a 0 because we are readonly if we don't modify the err seq for
1533          * the superblock.
1534          */
1535         mapping_set_error(eb->fs_info->btree_inode->i_mapping, -EIO);
1536
1537         /*
1538          * If writeback for a btree extent that doesn't belong to a log tree
1539          * failed, increment the counter transaction->eb_write_errors.
1540          * We do this because while the transaction is running and before it's
1541          * committing (when we call filemap_fdata[write|wait]_range against
1542          * the btree inode), we might have
1543          * btree_inode->i_mapping->a_ops->writepages() called by the VM - if it
1544          * returns an error or an error happens during writeback, when we're
1545          * committing the transaction we wouldn't know about it, since the pages
1546          * can be no longer dirty nor marked anymore for writeback (if a
1547          * subsequent modification to the extent buffer didn't happen before the
1548          * transaction commit), which makes filemap_fdata[write|wait]_range not
1549          * able to find the pages tagged with SetPageError at transaction
1550          * commit time. So if this happens we must abort the transaction,
1551          * otherwise we commit a super block with btree roots that point to
1552          * btree nodes/leafs whose content on disk is invalid - either garbage
1553          * or the content of some node/leaf from a past generation that got
1554          * cowed or deleted and is no longer valid.
1555          *
1556          * Note: setting AS_EIO/AS_ENOSPC in the btree inode's i_mapping would
1557          * not be enough - we need to distinguish between log tree extents vs
1558          * non-log tree extents, and the next filemap_fdatawait_range() call
1559          * will catch and clear such errors in the mapping - and that call might
1560          * be from a log sync and not from a transaction commit. Also, checking
1561          * for the eb flag EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR at transaction commit time is
1562          * not done and would not be reliable - the eb might have been released
1563          * from memory and reading it back again means that flag would not be
1564          * set (since it's a runtime flag, not persisted on disk).
1565          *
1566          * Using the flags below in the btree inode also makes us achieve the
1567          * goal of AS_EIO/AS_ENOSPC when writepages() returns success, started
1568          * writeback for all dirty pages and before filemap_fdatawait_range()
1569          * is called, the writeback for all dirty pages had already finished
1570          * with errors - because we were not using AS_EIO/AS_ENOSPC,
1571          * filemap_fdatawait_range() would return success, as it could not know
1572          * that writeback errors happened (the pages were no longer tagged for
1573          * writeback).
1574          */
1575         switch (eb->log_index) {
1576         case -1:
1577                 set_bit(BTRFS_FS_BTREE_ERR, &fs_info->flags);
1578                 break;
1579         case 0:
1580                 set_bit(BTRFS_FS_LOG1_ERR, &fs_info->flags);
1581                 break;
1582         case 1:
1583                 set_bit(BTRFS_FS_LOG2_ERR, &fs_info->flags);
1584                 break;
1585         default:
1586                 BUG(); /* unexpected, logic error */
1587         }
1588 }
1589
1590 /*
1591  * The endio specific version which won't touch any unsafe spinlock in endio
1592  * context.
1593  */
1594 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_nolock(
1595                 struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
1596 {
1597         struct extent_buffer *eb;
1598
1599         rcu_read_lock();
1600         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
1601                                start >> fs_info->sectorsize_bits);
1602         if (eb && atomic_inc_not_zero(&eb->refs)) {
1603                 rcu_read_unlock();
1604                 return eb;
1605         }
1606         rcu_read_unlock();
1607         return NULL;
1608 }
1609
1610 static void extent_buffer_write_end_io(struct btrfs_bio *bbio)
1611 {
1612         struct extent_buffer *eb = bbio->private;
1613         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1614         bool uptodate = !bbio->bio.bi_status;
1615         struct bvec_iter_all iter_all;
1616         struct bio_vec *bvec;
1617         u32 bio_offset = 0;
1618
1619         if (!uptodate)
1620                 set_btree_ioerr(eb);
1621
1622         bio_for_each_segment_all(bvec, &bbio->bio, iter_all) {
1623                 u64 start = eb->start + bio_offset;
1624                 struct page *page = bvec->bv_page;
1625                 u32 len = bvec->bv_len;
1626
1627                 btrfs_page_clear_writeback(fs_info, page, start, len);
1628                 bio_offset += len;
1629         }
1630
1631         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
1632         smp_mb__after_atomic();
1633         wake_up_bit(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK);
1634
1635         bio_put(&bbio->bio);
1636 }
1637
1638 static void prepare_eb_write(struct extent_buffer *eb)
1639 {
1640         u32 nritems;
1641         unsigned long start;
1642         unsigned long end;
1643
1644         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags);
1645
1646         /* Set btree blocks beyond nritems with 0 to avoid stale content */
1647         nritems = btrfs_header_nritems(eb);
1648         if (btrfs_header_level(eb) > 0) {
1649                 end = btrfs_node_key_ptr_offset(eb, nritems);
1650                 memzero_extent_buffer(eb, end, eb->len - end);
1651         } else {
1652                 /*
1653                  * Leaf:
1654                  * header 0 1 2 .. N ... data_N .. data_2 data_1 data_0
1655                  */
1656                 start = btrfs_item_nr_offset(eb, nritems);
1657                 end = btrfs_item_nr_offset(eb, 0);
1658                 if (nritems == 0)
1659                         end += BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(eb->fs_info);
1660                 else
1661                         end += btrfs_item_offset(eb, nritems - 1);
1662                 memzero_extent_buffer(eb, start, end - start);
1663         }
1664 }
1665
1666 static noinline_for_stack void write_one_eb(struct extent_buffer *eb,
1667                                             struct writeback_control *wbc)
1668 {
1669         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1670         struct btrfs_bio *bbio;
1671
1672         prepare_eb_write(eb);
1673
1674         bbio = btrfs_bio_alloc(INLINE_EXTENT_BUFFER_PAGES,
1675                                REQ_OP_WRITE | REQ_META | wbc_to_write_flags(wbc),
1676                                eb->fs_info, extent_buffer_write_end_io, eb);
1677         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = eb->start >> SECTOR_SHIFT;
1678         bio_set_dev(&bbio->bio, fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev);
1679         wbc_init_bio(wbc, &bbio->bio);
1680         bbio->inode = BTRFS_I(eb->fs_info->btree_inode);
1681         bbio->file_offset = eb->start;
1682         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
1683                 struct page *p = eb->pages[0];
1684
1685                 lock_page(p);
1686                 btrfs_subpage_set_writeback(fs_info, p, eb->start, eb->len);
1687                 if (btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, p, eb->start,
1688                                                        eb->len)) {
1689                         clear_page_dirty_for_io(p);
1690                         wbc->nr_to_write--;
1691                 }
1692                 __bio_add_page(&bbio->bio, p, eb->len, eb->start - page_offset(p));
1693                 wbc_account_cgroup_owner(wbc, p, eb->len);
1694                 unlock_page(p);
1695         } else {
1696                 for (int i = 0; i < num_extent_pages(eb); i++) {
1697                         struct page *p = eb->pages[i];
1698
1699                         lock_page(p);
1700                         clear_page_dirty_for_io(p);
1701                         set_page_writeback(p);
1702                         __bio_add_page(&bbio->bio, p, PAGE_SIZE, 0);
1703                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, p, PAGE_SIZE);
1704                         wbc->nr_to_write--;
1705                         unlock_page(p);
1706                 }
1707         }
1708         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
1709 }
1710
1711 /*
1712  * Submit one subpage btree page.
1713  *
1714  * The main difference to submit_eb_page() is:
1715  * - Page locking
1716  *   For subpage, we don't rely on page locking at all.
1717  *
1718  * - Flush write bio
1719  *   We only flush bio if we may be unable to fit current extent buffers into
1720  *   current bio.
1721  *
1722  * Return >=0 for the number of submitted extent buffers.
1723  * Return <0 for fatal error.
1724  */
1725 static int submit_eb_subpage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
1726 {
1727         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
1728         int submitted = 0;
1729         u64 page_start = page_offset(page);
1730         int bit_start = 0;
1731         int sectors_per_node = fs_info->nodesize >> fs_info->sectorsize_bits;
1732
1733         /* Lock and write each dirty extent buffers in the range */
1734         while (bit_start < fs_info->subpage_info->bitmap_nr_bits) {
1735                 struct btrfs_subpage *subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
1736                 struct extent_buffer *eb;
1737                 unsigned long flags;
1738                 u64 start;
1739
1740                 /*
1741                  * Take private lock to ensure the subpage won't be detached
1742                  * in the meantime.
1743                  */
1744                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
1745                 if (!PagePrivate(page)) {
1746                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
1747                         break;
1748                 }
1749                 spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
1750                 if (!test_bit(bit_start + fs_info->subpage_info->dirty_offset,
1751                               subpage->bitmaps)) {
1752                         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
1753                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
1754                         bit_start++;
1755                         continue;
1756                 }
1757
1758                 start = page_start + bit_start * fs_info->sectorsize;
1759                 bit_start += sectors_per_node;
1760
1761                 /*
1762                  * Here we just want to grab the eb without touching extra
1763                  * spin locks, so call find_extent_buffer_nolock().
1764                  */
1765                 eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
1766                 spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
1767                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
1768
1769                 /*
1770                  * The eb has already reached 0 refs thus find_extent_buffer()
1771                  * doesn't return it. We don't need to write back such eb
1772                  * anyway.
1773                  */
1774                 if (!eb)
1775                         continue;
1776
1777                 if (lock_extent_buffer_for_io(eb, wbc)) {
1778                         write_one_eb(eb, wbc);
1779                         submitted++;
1780                 }
1781                 free_extent_buffer(eb);
1782         }
1783         return submitted;
1784 }
1785
1786 /*
1787  * Submit all page(s) of one extent buffer.
1788  *
1789  * @page:       the page of one extent buffer
1790  * @eb_context: to determine if we need to submit this page, if current page
1791  *              belongs to this eb, we don't need to submit
1792  *
1793  * The caller should pass each page in their bytenr order, and here we use
1794  * @eb_context to determine if we have submitted pages of one extent buffer.
1795  *
1796  * If we have, we just skip until we hit a new page that doesn't belong to
1797  * current @eb_context.
1798  *
1799  * If not, we submit all the page(s) of the extent buffer.
1800  *
1801  * Return >0 if we have submitted the extent buffer successfully.
1802  * Return 0 if we don't need to submit the page, as it's already submitted by
1803  * previous call.
1804  * Return <0 for fatal error.
1805  */
1806 static int submit_eb_page(struct page *page, struct btrfs_eb_write_context *ctx)
1807 {
1808         struct writeback_control *wbc = ctx->wbc;
1809         struct address_space *mapping = page->mapping;
1810         struct extent_buffer *eb;
1811         int ret;
1812
1813         if (!PagePrivate(page))
1814                 return 0;
1815
1816         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->nodesize < PAGE_SIZE)
1817                 return submit_eb_subpage(page, wbc);
1818
1819         spin_lock(&mapping->private_lock);
1820         if (!PagePrivate(page)) {
1821                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
1822                 return 0;
1823         }
1824
1825         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
1826
1827         /*
1828          * Shouldn't happen and normally this would be a BUG_ON but no point
1829          * crashing the machine for something we can survive anyway.
1830          */
1831         if (WARN_ON(!eb)) {
1832                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
1833                 return 0;
1834         }
1835
1836         if (eb == ctx->eb) {
1837                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
1838                 return 0;
1839         }
1840         ret = atomic_inc_not_zero(&eb->refs);
1841         spin_unlock(&mapping->private_lock);
1842         if (!ret)
1843                 return 0;
1844
1845         ctx->eb = eb;
1846
1847         ret = btrfs_check_meta_write_pointer(eb->fs_info, ctx);
1848         if (ret) {
1849                 if (ret == -EBUSY)
1850                         ret = 0;
1851                 free_extent_buffer(eb);
1852                 return ret;
1853         }
1854
1855         if (!lock_extent_buffer_for_io(eb, wbc)) {
1856                 free_extent_buffer(eb);
1857                 return 0;
1858         }
1859         /* Implies write in zoned mode. */
1860         if (ctx->zoned_bg) {
1861                 /* Mark the last eb in the block group. */
1862                 btrfs_schedule_zone_finish_bg(ctx->zoned_bg, eb);
1863                 ctx->zoned_bg->meta_write_pointer += eb->len;
1864         }
1865         write_one_eb(eb, wbc);
1866         free_extent_buffer(eb);
1867         return 1;
1868 }
1869
1870 int btree_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
1871                                    struct writeback_control *wbc)
1872 {
1873         struct btrfs_eb_write_context ctx = { .wbc = wbc };
1874         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(mapping->host)->root->fs_info;
1875         int ret = 0;
1876         int done = 0;
1877         int nr_to_write_done = 0;
1878         struct folio_batch fbatch;
1879         unsigned int nr_folios;
1880         pgoff_t index;
1881         pgoff_t end;            /* Inclusive */
1882         int scanned = 0;
1883         xa_mark_t tag;
1884
1885         folio_batch_init(&fbatch);
1886         if (wbc->range_cyclic) {
1887                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
1888                 end = -1;
1889                 /*
1890                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
1891                  * range, mark it as scanned.
1892                  */
1893                 scanned = (index == 0);
1894         } else {
1895                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
1896                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
1897                 scanned = 1;
1898         }
1899         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
1900                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
1901         else
1902                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
1903         btrfs_zoned_meta_io_lock(fs_info);
1904 retry:
1905         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
1906                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
1907         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
1908                (nr_folios = filemap_get_folios_tag(mapping, &index, end,
1909                                             tag, &fbatch))) {
1910                 unsigned i;
1911
1912                 for (i = 0; i < nr_folios; i++) {
1913                         struct folio *folio = fbatch.folios[i];
1914
1915                         ret = submit_eb_page(&folio->page, &ctx);
1916                         if (ret == 0)
1917                                 continue;
1918                         if (ret < 0) {
1919                                 done = 1;
1920                                 break;
1921                         }
1922
1923                         /*
1924                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
1925                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
1926                          * at any time
1927                          */
1928                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
1929                 }
1930                 folio_batch_release(&fbatch);
1931                 cond_resched();
1932         }
1933         if (!scanned && !done) {
1934                 /*
1935                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
1936                  * back to the start of the file
1937                  */
1938                 scanned = 1;
1939                 index = 0;
1940                 goto retry;
1941         }
1942         /*
1943          * If something went wrong, don't allow any metadata write bio to be
1944          * submitted.
1945          *
1946          * This would prevent use-after-free if we had dirty pages not
1947          * cleaned up, which can still happen by fuzzed images.
1948          *
1949          * - Bad extent tree
1950          *   Allowing existing tree block to be allocated for other trees.
1951          *
1952          * - Log tree operations
1953          *   Exiting tree blocks get allocated to log tree, bumps its
1954          *   generation, then get cleaned in tree re-balance.
1955          *   Such tree block will not be written back, since it's clean,
1956          *   thus no WRITTEN flag set.
1957          *   And after log writes back, this tree block is not traced by
1958          *   any dirty extent_io_tree.
1959          *
1960          * - Offending tree block gets re-dirtied from its original owner
1961          *   Since it has bumped generation, no WRITTEN flag, it can be
1962          *   reused without COWing. This tree block will not be traced
1963          *   by btrfs_transaction::dirty_pages.
1964          *
1965          *   Now such dirty tree block will not be cleaned by any dirty
1966          *   extent io tree. Thus we don't want to submit such wild eb
1967          *   if the fs already has error.
1968          *
1969          * We can get ret > 0 from submit_extent_page() indicating how many ebs
1970          * were submitted. Reset it to 0 to avoid false alerts for the caller.
1971          */
1972         if (ret > 0)
1973                 ret = 0;
1974         if (!ret && BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
1975                 ret = -EROFS;
1976
1977         if (ctx.zoned_bg)
1978                 btrfs_put_block_group(ctx.zoned_bg);
1979         btrfs_zoned_meta_io_unlock(fs_info);
1980         return ret;
1981 }
1982
1983 /*
1984  * Walk the list of dirty pages of the given address space and write all of them.
1985  *
1986  * @mapping:   address space structure to write
1987  * @wbc:       subtract the number of written pages from *@wbc->nr_to_write
1988  * @bio_ctrl:  holds context for the write, namely the bio
1989  *
1990  * If a page is already under I/O, write_cache_pages() skips it, even
1991  * if it's dirty.  This is desirable behaviour for memory-cleaning writeback,
1992  * but it is INCORRECT for data-integrity system calls such as fsync().  fsync()
1993  * and msync() need to guarantee that all the data which was dirty at the time
1994  * the call was made get new I/O started against them.  If wbc->sync_mode is
1995  * WB_SYNC_ALL then we were called for data integrity and we must wait for
1996  * existing IO to complete.
1997  */
1998 static int extent_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
1999                              struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl)
2000 {
2001         struct writeback_control *wbc = bio_ctrl->wbc;
2002         struct inode *inode = mapping->host;
2003         int ret = 0;
2004         int done = 0;
2005         int nr_to_write_done = 0;
2006         struct folio_batch fbatch;
2007         unsigned int nr_folios;
2008         pgoff_t index;
2009         pgoff_t end;            /* Inclusive */
2010         pgoff_t done_index;
2011         int range_whole = 0;
2012         int scanned = 0;
2013         xa_mark_t tag;
2014
2015         /*
2016          * We have to hold onto the inode so that ordered extents can do their
2017          * work when the IO finishes.  The alternative to this is failing to add
2018          * an ordered extent if the igrab() fails there and that is a huge pain
2019          * to deal with, so instead just hold onto the inode throughout the
2020          * writepages operation.  If it fails here we are freeing up the inode
2021          * anyway and we'd rather not waste our time writing out stuff that is
2022          * going to be truncated anyway.
2023          */
2024         if (!igrab(inode))
2025                 return 0;
2026
2027         folio_batch_init(&fbatch);
2028         if (wbc->range_cyclic) {
2029                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
2030                 end = -1;
2031                 /*
2032                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
2033                  * range, mark it as scanned.
2034                  */
2035                 scanned = (index == 0);
2036         } else {
2037                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
2038                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
2039                 if (wbc->range_start == 0 && wbc->range_end == LLONG_MAX)
2040                         range_whole = 1;
2041                 scanned = 1;
2042         }
2043
2044         /*
2045          * We do the tagged writepage as long as the snapshot flush bit is set
2046          * and we are the first one who do the filemap_flush() on this inode.
2047          *
2048          * The nr_to_write == LONG_MAX is needed to make sure other flushers do
2049          * not race in and drop the bit.
2050          */
2051         if (range_whole && wbc->nr_to_write == LONG_MAX &&
2052             test_and_clear_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
2053                                &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2054                 wbc->tagged_writepages = 1;
2055
2056         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
2057                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
2058         else
2059                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
2060 retry:
2061         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
2062                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
2063         done_index = index;
2064         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
2065                         (nr_folios = filemap_get_folios_tag(mapping, &index,
2066                                                         end, tag, &fbatch))) {
2067                 unsigned i;
2068
2069                 for (i = 0; i < nr_folios; i++) {
2070                         struct folio *folio = fbatch.folios[i];
2071
2072                         done_index = folio_next_index(folio);
2073                         /*
2074                          * At this point we hold neither the i_pages lock nor
2075                          * the page lock: the page may be truncated or
2076                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
2077                          * or even swizzled back from swapper_space to
2078                          * tmpfs file mapping
2079                          */
2080                         if (!folio_trylock(folio)) {
2081                                 submit_write_bio(bio_ctrl, 0);
2082                                 folio_lock(folio);
2083                         }
2084
2085                         if (unlikely(folio->mapping != mapping)) {
2086                                 folio_unlock(folio);
2087                                 continue;
2088                         }
2089
2090                         if (!folio_test_dirty(folio)) {
2091                                 /* Someone wrote it for us. */
2092                                 folio_unlock(folio);
2093                                 continue;
2094                         }
2095
2096                         if (wbc->sync_mode != WB_SYNC_NONE) {
2097                                 if (folio_test_writeback(folio))
2098                                         submit_write_bio(bio_ctrl, 0);
2099                                 folio_wait_writeback(folio);
2100                         }
2101
2102                         if (folio_test_writeback(folio) ||
2103                             !folio_clear_dirty_for_io(folio)) {
2104                                 folio_unlock(folio);
2105                                 continue;
2106                         }
2107
2108                         ret = __extent_writepage(&folio->page, bio_ctrl);
2109                         if (ret < 0) {
2110                                 done = 1;
2111                                 break;
2112                         }
2113
2114                         /*
2115                          * The filesystem may choose to bump up nr_to_write.
2116                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
2117                          * at any time.
2118                          */
2119                         nr_to_write_done = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_NONE &&
2120                                             wbc->nr_to_write <= 0);
2121                 }
2122                 folio_batch_release(&fbatch);
2123                 cond_resched();
2124         }
2125         if (!scanned && !done) {
2126                 /*
2127                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
2128                  * back to the start of the file
2129                  */
2130                 scanned = 1;
2131                 index = 0;
2132
2133                 /*
2134                  * If we're looping we could run into a page that is locked by a
2135                  * writer and that writer could be waiting on writeback for a
2136                  * page in our current bio, and thus deadlock, so flush the
2137                  * write bio here.
2138                  */
2139                 submit_write_bio(bio_ctrl, 0);
2140                 goto retry;
2141         }
2142
2143         if (wbc->range_cyclic || (wbc->nr_to_write > 0 && range_whole))
2144                 mapping->writeback_index = done_index;
2145
2146         btrfs_add_delayed_iput(BTRFS_I(inode));
2147         return ret;
2148 }
2149
2150 /*
2151  * Submit the pages in the range to bio for call sites which delalloc range has
2152  * already been ran (aka, ordered extent inserted) and all pages are still
2153  * locked.
2154  */
2155 void extent_write_locked_range(struct inode *inode, struct page *locked_page,
2156                                u64 start, u64 end, struct writeback_control *wbc,
2157                                bool pages_dirty)
2158 {
2159         bool found_error = false;
2160         int ret = 0;
2161         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
2162         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2163         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2164         loff_t i_size = i_size_read(inode);
2165         u64 cur = start;
2166         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = {
2167                 .wbc = wbc,
2168                 .opf = REQ_OP_WRITE | wbc_to_write_flags(wbc),
2169         };
2170
2171         if (wbc->no_cgroup_owner)
2172                 bio_ctrl.opf |= REQ_BTRFS_CGROUP_PUNT;
2173
2174         ASSERT(IS_ALIGNED(start, sectorsize) && IS_ALIGNED(end + 1, sectorsize));
2175
2176         while (cur <= end) {
2177                 u64 cur_end = min(round_down(cur, PAGE_SIZE) + PAGE_SIZE - 1, end);
2178                 u32 cur_len = cur_end + 1 - cur;
2179                 struct page *page;
2180                 int nr = 0;
2181
2182                 page = find_get_page(mapping, cur >> PAGE_SHIFT);
2183                 ASSERT(PageLocked(page));
2184                 if (pages_dirty && page != locked_page) {
2185                         ASSERT(PageDirty(page));
2186                         clear_page_dirty_for_io(page);
2187                 }
2188
2189                 ret = __extent_writepage_io(BTRFS_I(inode), page, &bio_ctrl,
2190                                             i_size, &nr);
2191                 if (ret == 1)
2192                         goto next_page;
2193
2194                 /* Make sure the mapping tag for page dirty gets cleared. */
2195                 if (nr == 0) {
2196                         set_page_writeback(page);
2197                         end_page_writeback(page);
2198                 }
2199                 if (ret) {
2200                         btrfs_mark_ordered_io_finished(BTRFS_I(inode), page,
2201                                                        cur, cur_len, !ret);
2202                         mapping_set_error(page->mapping, ret);
2203                 }
2204                 btrfs_page_unlock_writer(fs_info, page, cur, cur_len);
2205                 if (ret < 0)
2206                         found_error = true;
2207 next_page:
2208                 put_page(page);
2209                 cur = cur_end + 1;
2210         }
2211
2212         submit_write_bio(&bio_ctrl, found_error ? ret : 0);
2213 }
2214
2215 int extent_writepages(struct address_space *mapping,
2216                       struct writeback_control *wbc)
2217 {
2218         struct inode *inode = mapping->host;
2219         int ret = 0;
2220         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = {
2221                 .wbc = wbc,
2222                 .opf = REQ_OP_WRITE | wbc_to_write_flags(wbc),
2223         };
2224
2225         /*
2226          * Allow only a single thread to do the reloc work in zoned mode to
2227          * protect the write pointer updates.
2228          */
2229         btrfs_zoned_data_reloc_lock(BTRFS_I(inode));
2230         ret = extent_write_cache_pages(mapping, &bio_ctrl);
2231         submit_write_bio(&bio_ctrl, ret);
2232         btrfs_zoned_data_reloc_unlock(BTRFS_I(inode));
2233         return ret;
2234 }
2235
2236 void extent_readahead(struct readahead_control *rac)
2237 {
2238         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { .opf = REQ_OP_READ | REQ_RAHEAD };
2239         struct page *pagepool[16];
2240         struct extent_map *em_cached = NULL;
2241         u64 prev_em_start = (u64)-1;
2242         int nr;
2243
2244         while ((nr = readahead_page_batch(rac, pagepool))) {
2245                 u64 contig_start = readahead_pos(rac);
2246                 u64 contig_end = contig_start + readahead_batch_length(rac) - 1;
2247
2248                 contiguous_readpages(pagepool, nr, contig_start, contig_end,
2249                                 &em_cached, &bio_ctrl, &prev_em_start);
2250         }
2251
2252         if (em_cached)
2253                 free_extent_map(em_cached);
2254         submit_one_bio(&bio_ctrl);
2255 }
2256
2257 /*
2258  * basic invalidate_folio code, this waits on any locked or writeback
2259  * ranges corresponding to the folio, and then deletes any extent state
2260  * records from the tree
2261  */
2262 int extent_invalidate_folio(struct extent_io_tree *tree,
2263                           struct folio *folio, size_t offset)
2264 {
2265         struct extent_state *cached_state = NULL;
2266         u64 start = folio_pos(folio);
2267         u64 end = start + folio_size(folio) - 1;
2268         size_t blocksize = folio->mapping->host->i_sb->s_blocksize;
2269
2270         /* This function is only called for the btree inode */
2271         ASSERT(tree->owner == IO_TREE_BTREE_INODE_IO);
2272
2273         start += ALIGN(offset, blocksize);
2274         if (start > end)
2275                 return 0;
2276
2277         lock_extent(tree, start, end, &cached_state);
2278         folio_wait_writeback(folio);
2279
2280         /*
2281          * Currently for btree io tree, only EXTENT_LOCKED is utilized,
2282          * so here we only need to unlock the extent range to free any
2283          * existing extent state.
2284          */
2285         unlock_extent(tree, start, end, &cached_state);
2286         return 0;
2287 }
2288
2289 /*
2290  * a helper for release_folio, this tests for areas of the page that
2291  * are locked or under IO and drops the related state bits if it is safe
2292  * to drop the page.
2293  */
2294 static int try_release_extent_state(struct extent_io_tree *tree,
2295                                     struct page *page, gfp_t mask)
2296 {
2297         u64 start = page_offset(page);
2298         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
2299         int ret = 1;
2300
2301         if (test_range_bit_exists(tree, start, end, EXTENT_LOCKED)) {
2302                 ret = 0;
2303         } else {
2304                 u32 clear_bits = ~(EXTENT_LOCKED | EXTENT_NODATASUM |
2305                                    EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_CTLBITS);
2306
2307                 /*
2308                  * At this point we can safely clear everything except the
2309                  * locked bit, the nodatasum bit and the delalloc new bit.
2310                  * The delalloc new bit will be cleared by ordered extent
2311                  * completion.
2312                  */
2313                 ret = __clear_extent_bit(tree, start, end, clear_bits, NULL, NULL);
2314
2315                 /* if clear_extent_bit failed for enomem reasons,
2316                  * we can't allow the release to continue.
2317                  */
2318                 if (ret < 0)
2319                         ret = 0;
2320                 else
2321                         ret = 1;
2322         }
2323         return ret;
2324 }
2325
2326 /*
2327  * a helper for release_folio.  As long as there are no locked extents
2328  * in the range corresponding to the page, both state records and extent
2329  * map records are removed
2330  */
2331 int try_release_extent_mapping(struct page *page, gfp_t mask)
2332 {
2333         struct extent_map *em;
2334         u64 start = page_offset(page);
2335         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
2336         struct btrfs_inode *btrfs_inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
2337         struct extent_io_tree *tree = &btrfs_inode->io_tree;
2338         struct extent_map_tree *map = &btrfs_inode->extent_tree;
2339
2340         if (gfpflags_allow_blocking(mask) &&
2341             page->mapping->host->i_size > SZ_16M) {
2342                 u64 len;
2343                 while (start <= end) {
2344                         struct btrfs_fs_info *fs_info;
2345                         u64 cur_gen;
2346
2347                         len = end - start + 1;
2348                         write_lock(&map->lock);
2349                         em = lookup_extent_mapping(map, start, len);
2350                         if (!em) {
2351                                 write_unlock(&map->lock);
2352                                 break;
2353                         }
2354                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags) ||
2355                             em->start != start) {
2356                                 write_unlock(&map->lock);
2357                                 free_extent_map(em);
2358                                 break;
2359                         }
2360                         if (test_range_bit_exists(tree, em->start,
2361                                                   extent_map_end(em) - 1,
2362                                                   EXTENT_LOCKED))
2363                                 goto next;
2364                         /*
2365                          * If it's not in the list of modified extents, used
2366                          * by a fast fsync, we can remove it. If it's being
2367                          * logged we can safely remove it since fsync took an
2368                          * extra reference on the em.
2369                          */
2370                         if (list_empty(&em->list) ||
2371                             test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags))
2372                                 goto remove_em;
2373                         /*
2374                          * If it's in the list of modified extents, remove it
2375                          * only if its generation is older then the current one,
2376                          * in which case we don't need it for a fast fsync.
2377                          * Otherwise don't remove it, we could be racing with an
2378                          * ongoing fast fsync that could miss the new extent.
2379                          */
2380                         fs_info = btrfs_inode->root->fs_info;
2381                         spin_lock(&fs_info->trans_lock);
2382                         cur_gen = fs_info->generation;
2383                         spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
2384                         if (em->generation >= cur_gen)
2385                                 goto next;
2386 remove_em:
2387                         /*
2388                          * We only remove extent maps that are not in the list of
2389                          * modified extents or that are in the list but with a
2390                          * generation lower then the current generation, so there
2391                          * is no need to set the full fsync flag on the inode (it
2392                          * hurts the fsync performance for workloads with a data
2393                          * size that exceeds or is close to the system's memory).
2394                          */
2395                         remove_extent_mapping(map, em);
2396                         /* once for the rb tree */
2397                         free_extent_map(em);
2398 next:
2399                         start = extent_map_end(em);
2400                         write_unlock(&map->lock);
2401
2402                         /* once for us */
2403                         free_extent_map(em);
2404
2405                         cond_resched(); /* Allow large-extent preemption. */
2406                 }
2407         }
2408         return try_release_extent_state(tree, page, mask);
2409 }
2410
2411 /*
2412  * To cache previous fiemap extent
2413  *
2414  * Will be used for merging fiemap extent
2415  */
2416 struct fiemap_cache {
2417         u64 offset;
2418         u64 phys;
2419         u64 len;
2420         u32 flags;
2421         bool cached;
2422 };
2423
2424 /*
2425  * Helper to submit fiemap extent.
2426  *
2427  * Will try to merge current fiemap extent specified by @offset, @phys,
2428  * @len and @flags with cached one.
2429  * And only when we fails to merge, cached one will be submitted as
2430  * fiemap extent.
2431  *
2432  * Return value is the same as fiemap_fill_next_extent().
2433  */
2434 static int emit_fiemap_extent(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2435                                 struct fiemap_cache *cache,
2436                                 u64 offset, u64 phys, u64 len, u32 flags)
2437 {
2438         int ret = 0;
2439
2440         /* Set at the end of extent_fiemap(). */
2441         ASSERT((flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) == 0);
2442
2443         if (!cache->cached)
2444                 goto assign;
2445
2446         /*
2447          * Sanity check, extent_fiemap() should have ensured that new
2448          * fiemap extent won't overlap with cached one.
2449          * Not recoverable.
2450          *
2451          * NOTE: Physical address can overlap, due to compression
2452          */
2453         if (cache->offset + cache->len > offset) {
2454                 WARN_ON(1);
2455                 return -EINVAL;
2456         }
2457
2458         /*
2459          * Only merges fiemap extents if
2460          * 1) Their logical addresses are continuous
2461          *
2462          * 2) Their physical addresses are continuous
2463          *    So truly compressed (physical size smaller than logical size)
2464          *    extents won't get merged with each other
2465          *
2466          * 3) Share same flags
2467          */
2468         if (cache->offset + cache->len  == offset &&
2469             cache->phys + cache->len == phys  &&
2470             cache->flags == flags) {
2471                 cache->len += len;
2472                 return 0;
2473         }
2474
2475         /* Not mergeable, need to submit cached one */
2476         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
2477                                       cache->len, cache->flags);
2478         cache->cached = false;
2479         if (ret)
2480                 return ret;
2481 assign:
2482         cache->cached = true;
2483         cache->offset = offset;
2484         cache->phys = phys;
2485         cache->len = len;
2486         cache->flags = flags;
2487
2488         return 0;
2489 }
2490
2491 /*
2492  * Emit last fiemap cache
2493  *
2494  * The last fiemap cache may still be cached in the following case:
2495  * 0                  4k                    8k
2496  * |<- Fiemap range ->|
2497  * |<------------  First extent ----------->|
2498  *
2499  * In this case, the first extent range will be cached but not emitted.
2500  * So we must emit it before ending extent_fiemap().
2501  */
2502 static int emit_last_fiemap_cache(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2503                                   struct fiemap_cache *cache)
2504 {
2505         int ret;
2506
2507         if (!cache->cached)
2508                 return 0;
2509
2510         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
2511                                       cache->len, cache->flags);
2512         cache->cached = false;
2513         if (ret > 0)
2514                 ret = 0;
2515         return ret;
2516 }
2517
2518 static int fiemap_next_leaf_item(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_path *path)
2519 {
2520         struct extent_buffer *clone;
2521         struct btrfs_key key;
2522         int slot;
2523         int ret;
2524
2525         path->slots[0]++;
2526         if (path->slots[0] < btrfs_header_nritems(path->nodes[0]))
2527                 return 0;
2528
2529         ret = btrfs_next_leaf(inode->root, path);
2530         if (ret != 0)
2531                 return ret;
2532
2533         /*
2534          * Don't bother with cloning if there are no more file extent items for
2535          * our inode.
2536          */
2537         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
2538         if (key.objectid != btrfs_ino(inode) || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2539                 return 1;
2540
2541         /* See the comment at fiemap_search_slot() about why we clone. */
2542         clone = btrfs_clone_extent_buffer(path->nodes[0]);
2543         if (!clone)
2544                 return -ENOMEM;
2545
2546         slot = path->slots[0];
2547         btrfs_release_path(path);
2548         path->nodes[0] = clone;
2549         path->slots[0] = slot;
2550
2551         return 0;
2552 }
2553
2554 /*
2555  * Search for the first file extent item that starts at a given file offset or
2556  * the one that starts immediately before that offset.
2557  * Returns: 0 on success, < 0 on error, 1 if not found.
2558  */
2559 static int fiemap_search_slot(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_path *path,
2560                               u64 file_offset)
2561 {
2562         const u64 ino = btrfs_ino(inode);
2563         struct btrfs_root *root = inode->root;
2564         struct extent_buffer *clone;
2565         struct btrfs_key key;
2566         int slot;
2567         int ret;
2568
2569         key.objectid = ino;
2570         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2571         key.offset = file_offset;
2572
2573         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2574         if (ret < 0)
2575                 return ret;
2576
2577         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
2578                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
2579                 if (key.objectid == ino && key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2580                         path->slots[0]--;
2581         }
2582
2583         if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2584                 ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2585                 if (ret != 0)
2586                         return ret;
2587
2588                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
2589                 if (key.objectid != ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2590                         return 1;
2591         }
2592
2593         /*
2594          * We clone the leaf and use it during fiemap. This is because while
2595          * using the leaf we do expensive things like checking if an extent is
2596          * shared, which can take a long time. In order to prevent blocking
2597          * other tasks for too long, we use a clone of the leaf. We have locked
2598          * the file range in the inode's io tree, so we know none of our file
2599          * extent items can change. This way we avoid blocking other tasks that
2600          * want to insert items for other inodes in the same leaf or b+tree
2601          * rebalance operations (triggered for example when someone is trying
2602          * to push items into this leaf when trying to insert an item in a
2603          * neighbour leaf).
2604          * We also need the private clone because holding a read lock on an
2605          * extent buffer of the subvolume's b+tree will make lockdep unhappy
2606          * when we call fiemap_fill_next_extent(), because that may cause a page
2607          * fault when filling the user space buffer with fiemap data.
2608          */
2609         clone = btrfs_clone_extent_buffer(path->nodes[0]);
2610         if (!clone)
2611                 return -ENOMEM;
2612
2613         slot = path->slots[0];
2614         btrfs_release_path(path);
2615         path->nodes[0] = clone;
2616         path->slots[0] = slot;
2617
2618         return 0;
2619 }
2620
2621 /*
2622  * Process a range which is a hole or a prealloc extent in the inode's subvolume
2623  * btree. If @disk_bytenr is 0, we are dealing with a hole, otherwise a prealloc
2624  * extent. The end offset (@end) is inclusive.
2625  */
2626 static int fiemap_process_hole(struct btrfs_inode *inode,
2627                                struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2628                                struct fiemap_cache *cache,
2629                                struct extent_state **delalloc_cached_state,
2630                                struct btrfs_backref_share_check_ctx *backref_ctx,
2631                                u64 disk_bytenr, u64 extent_offset,
2632                                u64 extent_gen,
2633                                u64 start, u64 end)
2634 {
2635         const u64 i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
2636         u64 cur_offset = start;
2637         u64 last_delalloc_end = 0;
2638         u32 prealloc_flags = FIEMAP_EXTENT_UNWRITTEN;
2639         bool checked_extent_shared = false;
2640         int ret;
2641
2642         /*
2643          * There can be no delalloc past i_size, so don't waste time looking for
2644          * it beyond i_size.
2645          */
2646         while (cur_offset < end && cur_offset < i_size) {
2647                 u64 delalloc_start;
2648                 u64 delalloc_end;
2649                 u64 prealloc_start;
2650                 u64 prealloc_len = 0;
2651                 bool delalloc;
2652
2653                 delalloc = btrfs_find_delalloc_in_range(inode, cur_offset, end,
2654                                                         delalloc_cached_state,
2655                                                         &delalloc_start,
2656                                                         &delalloc_end);
2657                 if (!delalloc)
2658                         break;
2659
2660                 /*
2661                  * If this is a prealloc extent we have to report every section
2662                  * of it that has no delalloc.
2663                  */
2664                 if (disk_bytenr != 0) {
2665                         if (last_delalloc_end == 0) {
2666                                 prealloc_start = start;
2667                                 prealloc_len = delalloc_start - start;
2668                         } else {
2669                                 prealloc_start = last_delalloc_end + 1;
2670                                 prealloc_len = delalloc_start - prealloc_start;
2671                         }
2672                 }
2673
2674                 if (prealloc_len > 0) {
2675                         if (!checked_extent_shared && fieinfo->fi_extents_max) {
2676                                 ret = btrfs_is_data_extent_shared(inode,
2677                                                                   disk_bytenr,
2678                                                                   extent_gen,
2679                                                                   backref_ctx);
2680                                 if (ret < 0)
2681                                         return ret;
2682                                 else if (ret > 0)
2683                                         prealloc_flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
2684
2685                                 checked_extent_shared = true;
2686                         }
2687                         ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, cache, prealloc_start,
2688                                                  disk_bytenr + extent_offset,
2689                                                  prealloc_len, prealloc_flags);
2690                         if (ret)
2691                                 return ret;
2692                         extent_offset += prealloc_len;
2693                 }
2694
2695                 ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, cache, delalloc_start, 0,
2696                                          delalloc_end + 1 - delalloc_start,
2697                                          FIEMAP_EXTENT_DELALLOC |
2698                                          FIEMAP_EXTENT_UNKNOWN);
2699                 if (ret)
2700                         return ret;
2701
2702                 last_delalloc_end = delalloc_end;
2703                 cur_offset = delalloc_end + 1;
2704                 extent_offset += cur_offset - delalloc_start;
2705                 cond_resched();
2706         }
2707
2708         /*
2709          * Either we found no delalloc for the whole prealloc extent or we have
2710          * a prealloc extent that spans i_size or starts at or after i_size.
2711          */
2712         if (disk_bytenr != 0 && last_delalloc_end < end) {
2713                 u64 prealloc_start;
2714                 u64 prealloc_len;
2715
2716                 if (last_delalloc_end == 0) {
2717                         prealloc_start = start;
2718                         prealloc_len = end + 1 - start;
2719                 } else {
2720                         prealloc_start = last_delalloc_end + 1;
2721                         prealloc_len = end + 1 - prealloc_start;
2722                 }
2723
2724                 if (!checked_extent_shared && fieinfo->fi_extents_max) {
2725                         ret = btrfs_is_data_extent_shared(inode,
2726                                                           disk_bytenr,
2727                                                           extent_gen,
2728                                                           backref_ctx);
2729                         if (ret < 0)
2730                                 return ret;
2731                         else if (ret > 0)
2732                                 prealloc_flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
2733                 }
2734                 ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, cache, prealloc_start,
2735                                          disk_bytenr + extent_offset,
2736                                          prealloc_len, prealloc_flags);
2737                 if (ret)
2738                         return ret;
2739         }
2740
2741         return 0;
2742 }
2743
2744 static int fiemap_find_last_extent_offset(struct btrfs_inode *inode,
2745                                           struct btrfs_path *path,
2746                                           u64 *last_extent_end_ret)
2747 {
2748         const u64 ino = btrfs_ino(inode);
2749         struct btrfs_root *root = inode->root;
2750         struct extent_buffer *leaf;
2751         struct btrfs_file_extent_item *ei;
2752         struct btrfs_key key;
2753         u64 disk_bytenr;
2754         int ret;
2755
2756         /*
2757          * Lookup the last file extent. We're not using i_size here because
2758          * there might be preallocation past i_size.
2759          */
2760         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino, (u64)-1, 0);
2761         /* There can't be a file extent item at offset (u64)-1 */
2762         ASSERT(ret != 0);
2763         if (ret < 0)
2764                 return ret;
2765
2766         /*
2767          * For a non-existing key, btrfs_search_slot() always leaves us at a
2768          * slot > 0, except if the btree is empty, which is impossible because
2769          * at least it has the inode item for this inode and all the items for
2770          * the root inode 256.
2771          */
2772         ASSERT(path->slots[0] > 0);
2773         path->slots[0]--;
2774         leaf = path->nodes[0];
2775         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2776         if (key.objectid != ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
2777                 /* No file extent items in the subvolume tree. */
2778                 *last_extent_end_ret = 0;
2779                 return 0;
2780         }
2781
2782         /*
2783          * For an inline extent, the disk_bytenr is where inline data starts at,
2784          * so first check if we have an inline extent item before checking if we
2785          * have an implicit hole (disk_bytenr == 0).
2786          */
2787         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
2788         if (btrfs_file_extent_type(leaf, ei) == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
2789                 *last_extent_end_ret = btrfs_file_extent_end(path);
2790                 return 0;
2791         }
2792
2793         /*
2794          * Find the last file extent item that is not a hole (when NO_HOLES is
2795          * not enabled). This should take at most 2 iterations in the worst
2796          * case: we have one hole file extent item at slot 0 of a leaf and
2797          * another hole file extent item as the last item in the previous leaf.
2798          * This is because we merge file extent items that represent holes.
2799          */
2800         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei);
2801         while (disk_bytenr == 0) {
2802                 ret = btrfs_previous_item(root, path, ino, BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
2803                 if (ret < 0) {
2804                         return ret;
2805                 } else if (ret > 0) {
2806                         /* No file extent items that are not holes. */
2807                         *last_extent_end_ret = 0;
2808                         return 0;
2809                 }
2810                 leaf = path->nodes[0];
2811                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
2812                                     struct btrfs_file_extent_item);
2813                 disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei);
2814         }
2815
2816         *last_extent_end_ret = btrfs_file_extent_end(path);
2817         return 0;
2818 }
2819
2820 int extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2821                   u64 start, u64 len)
2822 {
2823         const u64 ino = btrfs_ino(inode);
2824         struct extent_state *cached_state = NULL;
2825         struct extent_state *delalloc_cached_state = NULL;
2826         struct btrfs_path *path;
2827         struct fiemap_cache cache = { 0 };
2828         struct btrfs_backref_share_check_ctx *backref_ctx;
2829         u64 last_extent_end;
2830         u64 prev_extent_end;
2831         u64 lockstart;
2832         u64 lockend;
2833         bool stopped = false;
2834         int ret;
2835
2836         backref_ctx = btrfs_alloc_backref_share_check_ctx();
2837         path = btrfs_alloc_path();
2838         if (!backref_ctx || !path) {
2839                 ret = -ENOMEM;
2840                 goto out;
2841         }
2842
2843         lockstart = round_down(start, inode->root->fs_info->sectorsize);
2844         lockend = round_up(start + len, inode->root->fs_info->sectorsize);
2845         prev_extent_end = lockstart;
2846
2847         btrfs_inode_lock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
2848         lock_extent(&inode->io_tree, lockstart, lockend, &cached_state);
2849
2850         ret = fiemap_find_last_extent_offset(inode, path, &last_extent_end);
2851         if (ret < 0)
2852                 goto out_unlock;
2853         btrfs_release_path(path);
2854
2855         path->reada = READA_FORWARD;
2856         ret = fiemap_search_slot(inode, path, lockstart);
2857         if (ret < 0) {
2858                 goto out_unlock;
2859         } else if (ret > 0) {
2860                 /*
2861                  * No file extent item found, but we may have delalloc between
2862                  * the current offset and i_size. So check for that.
2863                  */
2864                 ret = 0;
2865                 goto check_eof_delalloc;
2866         }
2867
2868         while (prev_extent_end < lockend) {
2869                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
2870                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
2871                 struct btrfs_key key;
2872                 u64 extent_end;
2873                 u64 extent_len;
2874                 u64 extent_offset = 0;
2875                 u64 extent_gen;
2876                 u64 disk_bytenr = 0;
2877                 u64 flags = 0;
2878                 int extent_type;
2879                 u8 compression;
2880
2881                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2882                 if (key.objectid != ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2883                         break;
2884
2885                 extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
2886
2887                 /*
2888                  * The first iteration can leave us at an extent item that ends
2889                  * before our range's start. Move to the next item.
2890                  */
2891                 if (extent_end <= lockstart)
2892                         goto next_item;
2893
2894                 backref_ctx->curr_leaf_bytenr = leaf->start;
2895
2896                 /* We have in implicit hole (NO_HOLES feature enabled). */
2897                 if (prev_extent_end < key.offset) {
2898                         const u64 range_end = min(key.offset, lockend) - 1;
2899
2900                         ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
2901                                                   &delalloc_cached_state,
2902                                                   backref_ctx, 0, 0, 0,
2903                                                   prev_extent_end, range_end);
2904                         if (ret < 0) {
2905                                 goto out_unlock;
2906                         } else if (ret > 0) {
2907                                 /* fiemap_fill_next_extent() told us to stop. */
2908                                 stopped = true;
2909                                 break;
2910                         }
2911
2912                         /* We've reached the end of the fiemap range, stop. */
2913                         if (key.offset >= lockend) {
2914                                 stopped = true;
2915                                 break;
2916                         }
2917                 }
2918
2919                 extent_len = extent_end - key.offset;
2920                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
2921                                     struct btrfs_file_extent_item);
2922                 compression = btrfs_file_extent_compression(leaf, ei);
2923                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
2924                 extent_gen = btrfs_file_extent_generation(leaf, ei);
2925
2926                 if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
2927                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei);
2928                         if (compression == BTRFS_COMPRESS_NONE)
2929                                 extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, ei);
2930                 }
2931
2932                 if (compression != BTRFS_COMPRESS_NONE)
2933                         flags |= FIEMAP_EXTENT_ENCODED;
2934
2935                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
2936                         flags |= FIEMAP_EXTENT_DATA_INLINE;
2937                         flags |= FIEMAP_EXTENT_NOT_ALIGNED;
2938                         ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, &cache, key.offset, 0,
2939                                                  extent_len, flags);
2940                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
2941                         ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
2942                                                   &delalloc_cached_state,
2943                                                   backref_ctx,
2944                                                   disk_bytenr, extent_offset,
2945                                                   extent_gen, key.offset,
2946                                                   extent_end - 1);
2947                 } else if (disk_bytenr == 0) {
2948                         /* We have an explicit hole. */
2949                         ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
2950                                                   &delalloc_cached_state,
2951                                                   backref_ctx, 0, 0, 0,
2952                                                   key.offset, extent_end - 1);
2953                 } else {
2954                         /* We have a regular extent. */
2955                         if (fieinfo->fi_extents_max) {
2956                                 ret = btrfs_is_data_extent_shared(inode,
2957                                                                   disk_bytenr,
2958                                                                   extent_gen,
2959                                                                   backref_ctx);
2960                                 if (ret < 0)
2961                                         goto out_unlock;
2962                                 else if (ret > 0)
2963                                         flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
2964                         }
2965
2966                         ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, &cache, key.offset,
2967                                                  disk_bytenr + extent_offset,
2968                                                  extent_len, flags);
2969                 }
2970
2971                 if (ret < 0) {
2972                         goto out_unlock;
2973                 } else if (ret > 0) {
2974                         /* fiemap_fill_next_extent() told us to stop. */
2975                         stopped = true;
2976                         break;
2977                 }
2978
2979                 prev_extent_end = extent_end;
2980 next_item:
2981                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2982                         ret = -EINTR;
2983                         goto out_unlock;
2984                 }
2985
2986                 ret = fiemap_next_leaf_item(inode, path);
2987                 if (ret < 0) {
2988                         goto out_unlock;
2989                 } else if (ret > 0) {
2990                         /* No more file extent items for this inode. */
2991                         break;
2992                 }
2993                 cond_resched();
2994         }
2995
2996 check_eof_delalloc:
2997         /*
2998          * Release (and free) the path before emitting any final entries to
2999          * fiemap_fill_next_extent() to keep lockdep happy. This is because
3000          * once we find no more file extent items exist, we may have a
3001          * non-cloned leaf, and fiemap_fill_next_extent() can trigger page
3002          * faults when copying data to the user space buffer.
3003          */
3004         btrfs_free_path(path);
3005         path = NULL;
3006
3007         if (!stopped && prev_extent_end < lockend) {
3008                 ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
3009                                           &delalloc_cached_state, backref_ctx,
3010                                           0, 0, 0, prev_extent_end, lockend - 1);
3011                 if (ret < 0)
3012                         goto out_unlock;
3013                 prev_extent_end = lockend;
3014         }
3015
3016         if (cache.cached && cache.offset + cache.len >= last_extent_end) {
3017                 const u64 i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
3018
3019                 if (prev_extent_end < i_size) {
3020                         u64 delalloc_start;
3021                         u64 delalloc_end;
3022                         bool delalloc;
3023
3024                         delalloc = btrfs_find_delalloc_in_range(inode,
3025                                                                 prev_extent_end,
3026                                                                 i_size - 1,
3027                                                                 &delalloc_cached_state,
3028                                                                 &delalloc_start,
3029                                                                 &delalloc_end);
3030                         if (!delalloc)
3031                                 cache.flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
3032                 } else {
3033                         cache.flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
3034                 }
3035         }
3036
3037         ret = emit_last_fiemap_cache(fieinfo, &cache);
3038
3039 out_unlock:
3040         unlock_extent(&inode->io_tree, lockstart, lockend, &cached_state);
3041         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
3042 out:
3043         free_extent_state(delalloc_cached_state);
3044         btrfs_free_backref_share_ctx(backref_ctx);
3045         btrfs_free_path(path);
3046         return ret;
3047 }
3048
3049 static void __free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
3050 {
3051         kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
3052 }
3053
3054 static int extent_buffer_under_io(const struct extent_buffer *eb)
3055 {
3056         return (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags) ||
3057                 test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
3058 }
3059
3060 static bool page_range_has_eb(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
3061 {
3062         struct btrfs_subpage *subpage;
3063
3064         lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
3065
3066         if (PagePrivate(page)) {
3067                 subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
3068                 if (atomic_read(&subpage->eb_refs))
3069                         return true;
3070                 /*
3071                  * Even there is no eb refs here, we may still have
3072                  * end_page_read() call relying on page::private.
3073                  */
3074                 if (atomic_read(&subpage->readers))
3075                         return true;
3076         }
3077         return false;
3078 }
3079
3080 static void detach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb, struct page *page)
3081 {
3082         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3083         const bool mapped = !test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
3084
3085         /*
3086          * For mapped eb, we're going to change the page private, which should
3087          * be done under the private_lock.
3088          */
3089         if (mapped)
3090                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
3091
3092         if (!PagePrivate(page)) {
3093                 if (mapped)
3094                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
3095                 return;
3096         }
3097
3098         if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE) {
3099                 /*
3100                  * We do this since we'll remove the pages after we've
3101                  * removed the eb from the radix tree, so we could race
3102                  * and have this page now attached to the new eb.  So
3103                  * only clear page_private if it's still connected to
3104                  * this eb.
3105                  */
3106                 if (PagePrivate(page) &&
3107                     page->private == (unsigned long)eb) {
3108                         BUG_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
3109                         BUG_ON(PageDirty(page));
3110                         BUG_ON(PageWriteback(page));
3111                         /*
3112                          * We need to make sure we haven't be attached
3113                          * to a new eb.
3114                          */
3115                         detach_page_private(page);
3116                 }
3117                 if (mapped)
3118                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
3119                 return;
3120         }
3121
3122         /*
3123          * For subpage, we can have dummy eb with page private.  In this case,
3124          * we can directly detach the private as such page is only attached to
3125          * one dummy eb, no sharing.
3126          */
3127         if (!mapped) {
3128                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
3129                 return;
3130         }
3131
3132         btrfs_page_dec_eb_refs(fs_info, page);
3133
3134         /*
3135          * We can only detach the page private if there are no other ebs in the
3136          * page range and no unfinished IO.
3137          */
3138         if (!page_range_has_eb(fs_info, page))
3139                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
3140
3141         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
3142 }
3143
3144 /* Release all pages attached to the extent buffer */
3145 static void btrfs_release_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb)
3146 {
3147         int i;
3148         int num_pages;
3149
3150         ASSERT(!extent_buffer_under_io(eb));
3151
3152         num_pages = num_extent_pages(eb);
3153         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3154                 struct page *page = eb->pages[i];
3155
3156                 if (!page)
3157                         continue;
3158
3159                 detach_extent_buffer_page(eb, page);
3160
3161                 /* One for when we allocated the page */
3162                 put_page(page);
3163         }
3164 }
3165
3166 /*
3167  * Helper for releasing the extent buffer.
3168  */
3169 static inline void btrfs_release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
3170 {
3171         btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
3172         btrfs_leak_debug_del_eb(eb);
3173         __free_extent_buffer(eb);
3174 }
3175
3176 static struct extent_buffer *
3177 __alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start,
3178                       unsigned long len)
3179 {
3180         struct extent_buffer *eb = NULL;
3181
3182         eb = kmem_cache_zalloc(extent_buffer_cache, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
3183         eb->start = start;
3184         eb->len = len;
3185         eb->fs_info = fs_info;
3186         init_rwsem(&eb->lock);
3187
3188         btrfs_leak_debug_add_eb(eb);
3189
3190         spin_lock_init(&eb->refs_lock);
3191         atomic_set(&eb->refs, 1);
3192
3193         ASSERT(len <= BTRFS_MAX_METADATA_BLOCKSIZE);
3194
3195         return eb;
3196 }
3197
3198 struct extent_buffer *btrfs_clone_extent_buffer(const struct extent_buffer *src)
3199 {
3200         int i;
3201         struct extent_buffer *new;
3202         int num_pages = num_extent_pages(src);
3203         int ret;
3204
3205         new = __alloc_extent_buffer(src->fs_info, src->start, src->len);
3206         if (new == NULL)
3207                 return NULL;
3208
3209         /*
3210          * Set UNMAPPED before calling btrfs_release_extent_buffer(), as
3211          * btrfs_release_extent_buffer() have different behavior for
3212          * UNMAPPED subpage extent buffer.
3213          */
3214         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &new->bflags);
3215
3216         ret = btrfs_alloc_page_array(num_pages, new->pages);
3217         if (ret) {
3218                 btrfs_release_extent_buffer(new);
3219                 return NULL;
3220         }
3221
3222         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3223                 int ret;
3224                 struct page *p = new->pages[i];
3225
3226                 ret = attach_extent_buffer_page(new, p, NULL);
3227                 if (ret < 0) {
3228                         btrfs_release_extent_buffer(new);
3229                         return NULL;
3230                 }
3231                 WARN_ON(PageDirty(p));
3232         }
3233         copy_extent_buffer_full(new, src);
3234         set_extent_buffer_uptodate(new);
3235
3236         return new;
3237 }
3238
3239 struct extent_buffer *__alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3240                                                   u64 start, unsigned long len)
3241 {
3242         struct extent_buffer *eb;
3243         int num_pages;
3244         int i;
3245         int ret;
3246
3247         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
3248         if (!eb)
3249                 return NULL;
3250
3251         num_pages = num_extent_pages(eb);
3252         ret = btrfs_alloc_page_array(num_pages, eb->pages);
3253         if (ret)
3254                 goto err;
3255
3256         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3257                 struct page *p = eb->pages[i];
3258
3259                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, p, NULL);
3260                 if (ret < 0)
3261                         goto err;
3262         }
3263
3264         set_extent_buffer_uptodate(eb);
3265         btrfs_set_header_nritems(eb, 0);
3266         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
3267
3268         return eb;
3269 err:
3270         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3271                 if (eb->pages[i]) {
3272                         detach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i]);
3273                         __free_page(eb->pages[i]);
3274                 }
3275         }
3276         __free_extent_buffer(eb);
3277         return NULL;
3278 }
3279
3280 struct extent_buffer *alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3281                                                 u64 start)
3282 {
3283         return __alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start, fs_info->nodesize);
3284 }
3285
3286 static void check_buffer_tree_ref(struct extent_buffer *eb)
3287 {
3288         int refs;
3289         /*
3290          * The TREE_REF bit is first set when the extent_buffer is added
3291          * to the radix tree. It is also reset, if unset, when a new reference
3292          * is created by find_extent_buffer.
3293          *
3294          * It is only cleared in two cases: freeing the last non-tree
3295          * reference to the extent_buffer when its STALE bit is set or
3296          * calling release_folio when the tree reference is the only reference.
3297          *
3298          * In both cases, care is taken to ensure that the extent_buffer's
3299          * pages are not under io. However, release_folio can be concurrently
3300          * called with creating new references, which is prone to race
3301          * conditions between the calls to check_buffer_tree_ref in those
3302          * codepaths and clearing TREE_REF in try_release_extent_buffer.
3303          *
3304          * The actual lifetime of the extent_buffer in the radix tree is
3305          * adequately protected by the refcount, but the TREE_REF bit and
3306          * its corresponding reference are not. To protect against this
3307          * class of races, we call check_buffer_tree_ref from the codepaths
3308          * which trigger io. Note that once io is initiated, TREE_REF can no
3309          * longer be cleared, so that is the moment at which any such race is
3310          * best fixed.
3311          */
3312         refs = atomic_read(&eb->refs);
3313         if (refs >= 2 && test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
3314                 return;
3315
3316         spin_lock(&eb->refs_lock);
3317         if (!test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
3318                 atomic_inc(&eb->refs);
3319         spin_unlock(&eb->refs_lock);
3320 }
3321
3322 static void mark_extent_buffer_accessed(struct extent_buffer *eb,
3323                 struct page *accessed)
3324 {
3325         int num_pages, i;
3326
3327         check_buffer_tree_ref(eb);
3328
3329         num_pages = num_extent_pages(eb);
3330         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3331                 struct page *p = eb->pages[i];
3332
3333                 if (p != accessed)
3334                         mark_page_accessed(p);
3335         }
3336 }
3337
3338 struct extent_buffer *find_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3339                                          u64 start)
3340 {
3341         struct extent_buffer *eb;
3342
3343         eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
3344         if (!eb)
3345                 return NULL;
3346         /*
3347          * Lock our eb's refs_lock to avoid races with free_extent_buffer().
3348          * When we get our eb it might be flagged with EXTENT_BUFFER_STALE and
3349          * another task running free_extent_buffer() might have seen that flag
3350          * set, eb->refs == 2, that the buffer isn't under IO (dirty and
3351          * writeback flags not set) and it's still in the tree (flag
3352          * EXTENT_BUFFER_TREE_REF set), therefore being in the process of
3353          * decrementing the extent buffer's reference count twice.  So here we
3354          * could race and increment the eb's reference count, clear its stale
3355          * flag, mark it as dirty and drop our reference before the other task
3356          * finishes executing free_extent_buffer, which would later result in
3357          * an attempt to free an extent buffer that is dirty.
3358          */
3359         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags)) {
3360                 spin_lock(&eb->refs_lock);
3361                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
3362         }
3363         mark_extent_buffer_accessed(eb, NULL);
3364         return eb;
3365 }
3366
3367 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
3368 struct extent_buffer *alloc_test_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3369                                         u64 start)
3370 {
3371         struct extent_buffer *eb, *exists = NULL;
3372         int ret;
3373
3374         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
3375         if (eb)
3376                 return eb;
3377         eb = alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start);
3378         if (!eb)
3379                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3380         eb->fs_info = fs_info;
3381 again:
3382         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
3383         if (ret) {
3384                 exists = ERR_PTR(ret);
3385                 goto free_eb;
3386         }
3387         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
3388         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
3389                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
3390         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
3391         radix_tree_preload_end();
3392         if (ret == -EEXIST) {
3393                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
3394                 if (exists)
3395                         goto free_eb;
3396                 else
3397                         goto again;
3398         }
3399         check_buffer_tree_ref(eb);
3400         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
3401
3402         return eb;
3403 free_eb:
3404         btrfs_release_extent_buffer(eb);
3405         return exists;
3406 }
3407 #endif
3408
3409 static struct extent_buffer *grab_extent_buffer(
3410                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
3411 {
3412         struct extent_buffer *exists;
3413
3414         /*
3415          * For subpage case, we completely rely on radix tree to ensure we
3416          * don't try to insert two ebs for the same bytenr.  So here we always
3417          * return NULL and just continue.
3418          */
3419         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE)
3420                 return NULL;
3421
3422         /* Page not yet attached to an extent buffer */
3423         if (!PagePrivate(page))
3424                 return NULL;
3425
3426         /*
3427          * We could have already allocated an eb for this page and attached one
3428          * so lets see if we can get a ref on the existing eb, and if we can we
3429          * know it's good and we can just return that one, else we know we can
3430          * just overwrite page->private.
3431          */
3432         exists = (struct extent_buffer *)page->private;
3433         if (atomic_inc_not_zero(&exists->refs))
3434                 return exists;
3435
3436         WARN_ON(PageDirty(page));
3437         detach_page_private(page);
3438         return NULL;
3439 }
3440
3441 static int check_eb_alignment(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
3442 {
3443         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize)) {
3444                 btrfs_err(fs_info, "bad tree block start %llu", start);
3445                 return -EINVAL;
3446         }
3447
3448         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE &&
3449             offset_in_page(start) + fs_info->nodesize > PAGE_SIZE) {
3450                 btrfs_err(fs_info,
3451                 "tree block crosses page boundary, start %llu nodesize %u",
3452                           start, fs_info->nodesize);
3453                 return -EINVAL;
3454         }
3455         if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE &&
3456             !PAGE_ALIGNED(start)) {
3457                 btrfs_err(fs_info,
3458                 "tree block is not page aligned, start %llu nodesize %u",
3459                           start, fs_info->nodesize);
3460                 return -EINVAL;
3461         }
3462         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->nodesize) &&
3463             !test_and_set_bit(BTRFS_FS_UNALIGNED_TREE_BLOCK, &fs_info->flags)) {
3464                 btrfs_warn(fs_info,
3465 "tree block not nodesize aligned, start %llu nodesize %u, can be resolved by a full metadata balance",
3466                               start, fs_info->nodesize);
3467         }
3468         return 0;
3469 }
3470
3471 struct extent_buffer *alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3472                                           u64 start, u64 owner_root, int level)
3473 {
3474         unsigned long len = fs_info->nodesize;
3475         int num_pages;
3476         int i;
3477         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
3478         struct extent_buffer *eb;
3479         struct extent_buffer *exists = NULL;
3480         struct page *p;
3481         struct address_space *mapping = fs_info->btree_inode->i_mapping;
3482         struct btrfs_subpage *prealloc = NULL;
3483         u64 lockdep_owner = owner_root;
3484         int uptodate = 1;
3485         int ret;
3486
3487         if (check_eb_alignment(fs_info, start))
3488                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3489
3490 #if BITS_PER_LONG == 32
3491         if (start >= MAX_LFS_FILESIZE) {
3492                 btrfs_err_rl(fs_info,
3493                 "extent buffer %llu is beyond 32bit page cache limit", start);
3494                 btrfs_err_32bit_limit(fs_info);
3495                 return ERR_PTR(-EOVERFLOW);
3496         }
3497         if (start >= BTRFS_32BIT_EARLY_WARN_THRESHOLD)
3498                 btrfs_warn_32bit_limit(fs_info);
3499 #endif
3500
3501         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
3502         if (eb)
3503                 return eb;
3504
3505         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
3506         if (!eb)
3507                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3508
3509         /*
3510          * The reloc trees are just snapshots, so we need them to appear to be
3511          * just like any other fs tree WRT lockdep.
3512          */
3513         if (lockdep_owner == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID)
3514                 lockdep_owner = BTRFS_FS_TREE_OBJECTID;
3515
3516         btrfs_set_buffer_lockdep_class(lockdep_owner, eb, level);
3517
3518         num_pages = num_extent_pages(eb);
3519
3520         /*
3521          * Preallocate page->private for subpage case, so that we won't
3522          * allocate memory with private_lock nor page lock hold.
3523          *
3524          * The memory will be freed by attach_extent_buffer_page() or freed
3525          * manually if we exit earlier.
3526          */
3527         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
3528                 prealloc = btrfs_alloc_subpage(fs_info, BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
3529                 if (IS_ERR(prealloc)) {
3530                         exists = ERR_CAST(prealloc);
3531                         goto free_eb;
3532                 }
3533         }
3534
3535         for (i = 0; i < num_pages; i++, index++) {
3536                 p = find_or_create_page(mapping, index, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
3537                 if (!p) {
3538                         exists = ERR_PTR(-ENOMEM);
3539                         btrfs_free_subpage(prealloc);
3540                         goto free_eb;
3541                 }
3542
3543                 spin_lock(&mapping->private_lock);
3544                 exists = grab_extent_buffer(fs_info, p);
3545                 if (exists) {
3546                         spin_unlock(&mapping->private_lock);
3547                         unlock_page(p);
3548                         put_page(p);
3549                         mark_extent_buffer_accessed(exists, p);
3550                         btrfs_free_subpage(prealloc);
3551                         goto free_eb;
3552                 }
3553                 /* Should not fail, as we have preallocated the memory */
3554                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, p, prealloc);
3555                 ASSERT(!ret);
3556                 /*
3557                  * To inform we have extra eb under allocation, so that
3558                  * detach_extent_buffer_page() won't release the page private
3559                  * when the eb hasn't yet been inserted into radix tree.
3560                  *
3561                  * The ref will be decreased when the eb released the page, in
3562                  * detach_extent_buffer_page().
3563                  * Thus needs no special handling in error path.
3564                  */
3565                 btrfs_page_inc_eb_refs(fs_info, p);
3566                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
3567
3568                 WARN_ON(btrfs_page_test_dirty(fs_info, p, eb->start, eb->len));
3569                 eb->pages[i] = p;
3570                 if (!btrfs_page_test_uptodate(fs_info, p, eb->start, eb->len))
3571                         uptodate = 0;
3572
3573                 /*
3574                  * We can't unlock the pages just yet since the extent buffer
3575                  * hasn't been properly inserted in the radix tree, this
3576                  * opens a race with btree_release_folio which can free a page
3577                  * while we are still filling in all pages for the buffer and
3578                  * we could crash.
3579                  */
3580         }
3581         if (uptodate)
3582                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
3583 again:
3584         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
3585         if (ret) {
3586                 exists = ERR_PTR(ret);
3587                 goto free_eb;
3588         }
3589
3590         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
3591         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
3592                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
3593         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
3594         radix_tree_preload_end();
3595         if (ret == -EEXIST) {
3596                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
3597                 if (exists)
3598                         goto free_eb;
3599                 else
3600                         goto again;
3601         }
3602         /* add one reference for the tree */
3603         check_buffer_tree_ref(eb);
3604         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
3605
3606         /*
3607          * Now it's safe to unlock the pages because any calls to
3608          * btree_release_folio will correctly detect that a page belongs to a
3609          * live buffer and won't free them prematurely.
3610          */
3611         for (i = 0; i < num_pages; i++)
3612                 unlock_page(eb->pages[i]);
3613         return eb;
3614
3615 free_eb:
3616         WARN_ON(!atomic_dec_and_test(&eb->refs));
3617         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3618                 if (eb->pages[i])
3619                         unlock_page(eb->pages[i]);
3620         }
3621
3622         btrfs_release_extent_buffer(eb);
3623         return exists;
3624 }
3625
3626 static inline void btrfs_release_extent_buffer_rcu(struct rcu_head *head)
3627 {
3628         struct extent_buffer *eb =
3629                         container_of(head, struct extent_buffer, rcu_head);
3630
3631         __free_extent_buffer(eb);
3632 }
3633
3634 static int release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
3635         __releases(&eb->refs_lock)
3636 {
3637         lockdep_assert_held(&eb->refs_lock);
3638
3639         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
3640         if (atomic_dec_and_test(&eb->refs)) {
3641                 if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags)) {
3642                         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3643
3644                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
3645
3646                         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
3647                         radix_tree_delete(&fs_info->buffer_radix,
3648                                           eb->start >> fs_info->sectorsize_bits);
3649                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
3650                 } else {
3651                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
3652                 }
3653
3654                 btrfs_leak_debug_del_eb(eb);
3655                 /* Should be safe to release our pages at this point */
3656                 btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
3657 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
3658                 if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags))) {
3659                         __free_extent_buffer(eb);
3660                         return 1;
3661                 }
3662 #endif
3663                 call_rcu(&eb->rcu_head, btrfs_release_extent_buffer_rcu);
3664                 return 1;
3665         }
3666         spin_unlock(&eb->refs_lock);
3667
3668         return 0;
3669 }
3670
3671 void free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
3672 {
3673         int refs;
3674         if (!eb)
3675                 return;
3676
3677         refs = atomic_read(&eb->refs);
3678         while (1) {
3679                 if ((!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) && refs <= 3)
3680                     || (test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) &&
3681                         refs == 1))
3682                         break;
3683                 if (atomic_try_cmpxchg(&eb->refs, &refs, refs - 1))
3684                         return;
3685         }
3686
3687         spin_lock(&eb->refs_lock);
3688         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 &&
3689             test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags) &&
3690             !extent_buffer_under_io(eb) &&
3691             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
3692                 atomic_dec(&eb->refs);
3693
3694         /*
3695          * I know this is terrible, but it's temporary until we stop tracking
3696          * the uptodate bits and such for the extent buffers.
3697          */
3698         release_extent_buffer(eb);
3699 }
3700
3701 void free_extent_buffer_stale(struct extent_buffer *eb)
3702 {
3703         if (!eb)
3704                 return;
3705
3706         spin_lock(&eb->refs_lock);
3707         set_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags);
3708
3709         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 && !extent_buffer_under_io(eb) &&
3710             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
3711                 atomic_dec(&eb->refs);
3712         release_extent_buffer(eb);
3713 }
3714
3715 static void btree_clear_page_dirty(struct page *page)
3716 {
3717         ASSERT(PageDirty(page));
3718         ASSERT(PageLocked(page));
3719         clear_page_dirty_for_io(page);
3720         xa_lock_irq(&page->mapping->i_pages);
3721         if (!PageDirty(page))
3722                 __xa_clear_mark(&page->mapping->i_pages,
3723                                 page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
3724         xa_unlock_irq(&page->mapping->i_pages);
3725 }
3726
3727 static void clear_subpage_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
3728 {
3729         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3730         struct page *page = eb->pages[0];
3731         bool last;
3732
3733         /* btree_clear_page_dirty() needs page locked */
3734         lock_page(page);
3735         last = btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, page, eb->start,
3736                                                   eb->len);
3737         if (last)
3738                 btree_clear_page_dirty(page);
3739         unlock_page(page);
3740         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
3741 }
3742
3743 void btrfs_clear_buffer_dirty(struct btrfs_trans_handle *trans,
3744                               struct extent_buffer *eb)
3745 {
3746         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3747         int i;
3748         int num_pages;
3749         struct page *page;
3750
3751         btrfs_assert_tree_write_locked(eb);
3752
3753         if (trans && btrfs_header_generation(eb) != trans->transid)
3754                 return;
3755
3756         if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags))
3757                 return;
3758
3759         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes, -eb->len,
3760                                  fs_info->dirty_metadata_batch);
3761
3762         if (eb->fs_info->nodesize < PAGE_SIZE)
3763                 return clear_subpage_extent_buffer_dirty(eb);
3764
3765         num_pages = num_extent_pages(eb);
3766
3767         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3768                 page = eb->pages[i];
3769                 if (!PageDirty(page))
3770                         continue;
3771                 lock_page(page);
3772                 btree_clear_page_dirty(page);
3773                 unlock_page(page);
3774         }
3775         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
3776 }
3777
3778 void set_extent_buffer_dirty(struct extent_buffer *eb)
3779 {
3780         int i;
3781         int num_pages;
3782         bool was_dirty;
3783
3784         check_buffer_tree_ref(eb);
3785
3786         was_dirty = test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
3787
3788         num_pages = num_extent_pages(eb);
3789         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
3790         WARN_ON(!test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags));
3791
3792         if (!was_dirty) {
3793                 bool subpage = eb->fs_info->nodesize < PAGE_SIZE;
3794
3795                 /*
3796                  * For subpage case, we can have other extent buffers in the
3797                  * same page, and in clear_subpage_extent_buffer_dirty() we
3798                  * have to clear page dirty without subpage lock held.
3799                  * This can cause race where our page gets dirty cleared after
3800                  * we just set it.
3801                  *
3802                  * Thankfully, clear_subpage_extent_buffer_dirty() has locked
3803                  * its page for other reasons, we can use page lock to prevent
3804                  * the above race.
3805                  */
3806                 if (subpage)
3807                         lock_page(eb->pages[0]);
3808                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
3809                         btrfs_page_set_dirty(eb->fs_info, eb->pages[i],
3810                                              eb->start, eb->len);
3811                 if (subpage)
3812                         unlock_page(eb->pages[0]);
3813                 percpu_counter_add_batch(&eb->fs_info->dirty_metadata_bytes,
3814                                          eb->len,
3815                                          eb->fs_info->dirty_metadata_batch);
3816         }
3817 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
3818         for (i = 0; i < num_pages; i++)
3819                 ASSERT(PageDirty(eb->pages[i]));
3820 #endif
3821 }
3822
3823 void clear_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
3824 {
3825         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3826         struct page *page;
3827         int num_pages;
3828         int i;
3829
3830         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
3831         num_pages = num_extent_pages(eb);
3832         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3833                 page = eb->pages[i];
3834                 if (!page)
3835                         continue;
3836
3837                 /*
3838                  * This is special handling for metadata subpage, as regular
3839                  * btrfs_is_subpage() can not handle cloned/dummy metadata.
3840                  */
3841                 if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE)
3842                         ClearPageUptodate(page);
3843                 else
3844                         btrfs_subpage_clear_uptodate(fs_info, page, eb->start,
3845                                                      eb->len);
3846         }
3847 }
3848
3849 void set_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
3850 {
3851         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3852         struct page *page;
3853         int num_pages;
3854         int i;
3855
3856         set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
3857         num_pages = num_extent_pages(eb);
3858         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3859                 page = eb->pages[i];
3860
3861                 /*
3862                  * This is special handling for metadata subpage, as regular
3863                  * btrfs_is_subpage() can not handle cloned/dummy metadata.
3864                  */
3865                 if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE)
3866                         SetPageUptodate(page);
3867                 else
3868                         btrfs_subpage_set_uptodate(fs_info, page, eb->start,
3869                                                    eb->len);
3870         }
3871 }
3872
3873 static void extent_buffer_read_end_io(struct btrfs_bio *bbio)
3874 {
3875         struct extent_buffer *eb = bbio->private;
3876         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3877         bool uptodate = !bbio->bio.bi_status;
3878         struct bvec_iter_all iter_all;
3879         struct bio_vec *bvec;
3880         u32 bio_offset = 0;
3881
3882         eb->read_mirror = bbio->mirror_num;
3883
3884         if (uptodate &&
3885             btrfs_validate_extent_buffer(eb, &bbio->parent_check) < 0)
3886                 uptodate = false;
3887
3888         if (uptodate) {
3889                 set_extent_buffer_uptodate(eb);
3890         } else {
3891                 clear_extent_buffer_uptodate(eb);
3892                 set_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
3893         }
3894
3895         bio_for_each_segment_all(bvec, &bbio->bio, iter_all) {
3896                 u64 start = eb->start + bio_offset;
3897                 struct page *page = bvec->bv_page;
3898                 u32 len = bvec->bv_len;
3899
3900                 if (uptodate)
3901                         btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, start, len);
3902                 else
3903                         btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
3904
3905                 bio_offset += len;
3906         }
3907
3908         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READING, &eb->bflags);
3909         smp_mb__after_atomic();
3910         wake_up_bit(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_READING);
3911         free_extent_buffer(eb);
3912
3913         bio_put(&bbio->bio);
3914 }
3915
3916 int read_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb, int wait, int mirror_num,
3917                              struct btrfs_tree_parent_check *check)
3918 {
3919         int num_pages = num_extent_pages(eb), i;
3920         struct btrfs_bio *bbio;
3921
3922         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
3923                 return 0;
3924
3925         /*
3926          * We could have had EXTENT_BUFFER_UPTODATE cleared by the write
3927          * operation, which could potentially still be in flight.  In this case
3928          * we simply want to return an error.
3929          */
3930         if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)))
3931                 return -EIO;
3932
3933         /* Someone else is already reading the buffer, just wait for it. */
3934         if (test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_READING, &eb->bflags))
3935                 goto done;
3936
3937         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
3938         eb->read_mirror = 0;
3939         check_buffer_tree_ref(eb);
3940         atomic_inc(&eb->refs);
3941
3942         bbio = btrfs_bio_alloc(INLINE_EXTENT_BUFFER_PAGES,
3943                                REQ_OP_READ | REQ_META, eb->fs_info,
3944                                extent_buffer_read_end_io, eb);
3945         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = eb->start >> SECTOR_SHIFT;
3946         bbio->inode = BTRFS_I(eb->fs_info->btree_inode);
3947         bbio->file_offset = eb->start;
3948         memcpy(&bbio->parent_check, check, sizeof(*check));
3949         if (eb->fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
3950                 __bio_add_page(&bbio->bio, eb->pages[0], eb->len,
3951                                eb->start - page_offset(eb->pages[0]));
3952         } else {
3953                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
3954                         __bio_add_page(&bbio->bio, eb->pages[i], PAGE_SIZE, 0);
3955         }
3956         btrfs_submit_bio(bbio, mirror_num);
3957
3958 done:
3959         if (wait == WAIT_COMPLETE) {
3960                 wait_on_bit_io(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_READING, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3961                 if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
3962                         return -EIO;
3963         }
3964
3965         return 0;
3966 }
3967
3968 static bool report_eb_range(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
3969                             unsigned long len)
3970 {
3971         btrfs_warn(eb->fs_info,
3972                 "access to eb bytenr %llu len %lu out of range start %lu len %lu",
3973                 eb->start, eb->len, start, len);
3974         WARN_ON(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG));
3975
3976         return true;
3977 }
3978
3979 /*
3980  * Check if the [start, start + len) range is valid before reading/writing
3981  * the eb.
3982  * NOTE: @start and @len are offset inside the eb, not logical address.
3983  *
3984  * Caller should not touch the dst/src memory if this function returns error.
3985  */
3986 static inline int check_eb_range(const struct extent_buffer *eb,
3987                                  unsigned long start, unsigned long len)
3988 {
3989         unsigned long offset;
3990
3991         /* start, start + len should not go beyond eb->len nor overflow */
3992         if (unlikely(check_add_overflow(start, len, &offset) || offset > eb->len))
3993                 return report_eb_range(eb, start, len);
3994
3995         return false;
3996 }
3997
3998 void read_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, void *dstv,
3999                         unsigned long start, unsigned long len)
4000 {
4001         size_t cur;
4002         size_t offset;
4003         struct page *page;
4004         char *kaddr;
4005         char *dst = (char *)dstv;
4006         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
4007
4008         if (check_eb_range(eb, start, len)) {
4009                 /*
4010                  * Invalid range hit, reset the memory, so callers won't get
4011                  * some random garbage for their uninitialzed memory.
4012                  */
4013                 memset(dstv, 0, len);
4014                 return;
4015         }
4016
4017         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
4018
4019         while (len > 0) {
4020                 page = eb->pages[i];
4021
4022                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
4023                 kaddr = page_address(page);
4024                 memcpy(dst, kaddr + offset, cur);
4025
4026                 dst += cur;
4027                 len -= cur;
4028                 offset = 0;
4029                 i++;
4030         }
4031 }
4032
4033 int read_extent_buffer_to_user_nofault(const struct extent_buffer *eb,
4034                                        void __user *dstv,
4035                                        unsigned long start, unsigned long len)
4036 {
4037         size_t cur;
4038         size_t offset;
4039         struct page *page;
4040         char *kaddr;
4041         char __user *dst = (char __user *)dstv;
4042         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
4043         int ret = 0;
4044
4045         WARN_ON(start > eb->len);
4046         WARN_ON(start + len > eb->start + eb->len);
4047
4048         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
4049
4050         while (len > 0) {
4051                 page = eb->pages[i];
4052
4053                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
4054                 kaddr = page_address(page);
4055                 if (copy_to_user_nofault(dst, kaddr + offset, cur)) {
4056                         ret = -EFAULT;
4057                         break;
4058                 }
4059
4060                 dst += cur;
4061                 len -= cur;
4062                 offset = 0;
4063                 i++;
4064         }
4065
4066         return ret;
4067 }
4068
4069 int memcmp_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *ptrv,
4070                          unsigned long start, unsigned long len)
4071 {
4072         size_t cur;
4073         size_t offset;
4074         struct page *page;
4075         char *kaddr;
4076         char *ptr = (char *)ptrv;
4077         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
4078         int ret = 0;
4079
4080         if (check_eb_range(eb, start, len))
4081                 return -EINVAL;
4082
4083         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
4084
4085         while (len > 0) {
4086                 page = eb->pages[i];
4087
4088                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
4089
4090                 kaddr = page_address(page);
4091                 ret = memcmp(ptr, kaddr + offset, cur);
4092                 if (ret)
4093                         break;
4094
4095                 ptr += cur;
4096                 len -= cur;
4097                 offset = 0;
4098                 i++;
4099         }
4100         return ret;
4101 }
4102
4103 /*
4104  * Check that the extent buffer is uptodate.
4105  *
4106  * For regular sector size == PAGE_SIZE case, check if @page is uptodate.
4107  * For subpage case, check if the range covered by the eb has EXTENT_UPTODATE.
4108  */
4109 static void assert_eb_page_uptodate(const struct extent_buffer *eb,
4110                                     struct page *page)
4111 {
4112         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4113
4114         /*
4115          * If we are using the commit root we could potentially clear a page
4116          * Uptodate while we're using the extent buffer that we've previously
4117          * looked up.  We don't want to complain in this case, as the page was
4118          * valid before, we just didn't write it out.  Instead we want to catch
4119          * the case where we didn't actually read the block properly, which
4120          * would have !PageUptodate and !EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR.
4121          */
4122         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags))
4123                 return;
4124
4125         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
4126                 if (WARN_ON(!btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, page,
4127                                                          eb->start, eb->len)))
4128                         btrfs_subpage_dump_bitmap(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4129         } else {
4130                 WARN_ON(!PageUptodate(page));
4131         }
4132 }
4133
4134 static void __write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb,
4135                                   const void *srcv, unsigned long start,
4136                                   unsigned long len, bool use_memmove)
4137 {
4138         size_t cur;
4139         size_t offset;
4140         struct page *page;
4141         char *kaddr;
4142         char *src = (char *)srcv;
4143         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
4144         /* For unmapped (dummy) ebs, no need to check their uptodate status. */
4145         const bool check_uptodate = !test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
4146
4147         WARN_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_NO_CHECK, &eb->bflags));
4148
4149         if (check_eb_range(eb, start, len))
4150                 return;
4151
4152         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
4153
4154         while (len > 0) {
4155                 page = eb->pages[i];
4156                 if (check_uptodate)
4157                         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
4158
4159                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
4160                 kaddr = page_address(page);
4161                 if (use_memmove)
4162                         memmove(kaddr + offset, src, cur);
4163                 else
4164                         memcpy(kaddr + offset, src, cur);
4165
4166                 src += cur;
4167                 len -= cur;
4168                 offset = 0;
4169                 i++;
4170         }
4171 }
4172
4173 void write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv,
4174                          unsigned long start, unsigned long len)
4175 {
4176         return __write_extent_buffer(eb, srcv, start, len, false);
4177 }
4178
4179 static void memset_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, int c,
4180                                  unsigned long start, unsigned long len)
4181 {
4182         unsigned long cur = start;
4183
4184         while (cur < start + len) {
4185                 unsigned long index = get_eb_page_index(cur);
4186                 unsigned int offset = get_eb_offset_in_page(eb, cur);
4187                 unsigned int cur_len = min(start + len - cur, PAGE_SIZE - offset);
4188                 struct page *page = eb->pages[index];
4189
4190                 assert_eb_page_uptodate(eb, page);
4191                 memset(page_address(page) + offset, c, cur_len);
4192
4193                 cur += cur_len;
4194         }
4195 }
4196
4197 void memzero_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
4198                            unsigned long len)
4199 {
4200         if (check_eb_range(eb, start, len))
4201                 return;
4202         return memset_extent_buffer(eb, 0, start, len);
4203 }
4204
4205 void copy_extent_buffer_full(const struct extent_buffer *dst,
4206                              const struct extent_buffer *src)
4207 {
4208         unsigned long cur = 0;
4209
4210         ASSERT(dst->len == src->len);
4211
4212         while (cur < src->len) {
4213                 unsigned long index = get_eb_page_index(cur);
4214                 unsigned long offset = get_eb_offset_in_page(src, cur);
4215                 unsigned long cur_len = min(src->len, PAGE_SIZE - offset);
4216                 void *addr = page_address(src->pages[index]) + offset;
4217
4218                 write_extent_buffer(dst, addr, cur, cur_len);
4219
4220                 cur += cur_len;
4221         }
4222 }
4223
4224 void copy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
4225                         const struct extent_buffer *src,
4226                         unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
4227                         unsigned long len)
4228 {
4229         u64 dst_len = dst->len;
4230         size_t cur;
4231         size_t offset;
4232         struct page *page;
4233         char *kaddr;
4234         unsigned long i = get_eb_page_index(dst_offset);
4235
4236         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
4237             check_eb_range(src, src_offset, len))
4238                 return;
4239
4240         WARN_ON(src->len != dst_len);
4241
4242         offset = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
4243
4244         while (len > 0) {
4245                 page = dst->pages[i];
4246                 assert_eb_page_uptodate(dst, page);
4247
4248                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE - offset));
4249
4250                 kaddr = page_address(page);
4251                 read_extent_buffer(src, kaddr + offset, src_offset, cur);
4252
4253                 src_offset += cur;
4254                 len -= cur;
4255                 offset = 0;
4256                 i++;
4257         }
4258 }
4259
4260 /*
4261  * Calculate the page and offset of the byte containing the given bit number.
4262  *
4263  * @eb:           the extent buffer
4264  * @start:        offset of the bitmap item in the extent buffer
4265  * @nr:           bit number
4266  * @page_index:   return index of the page in the extent buffer that contains
4267  *                the given bit number
4268  * @page_offset:  return offset into the page given by page_index
4269  *
4270  * This helper hides the ugliness of finding the byte in an extent buffer which
4271  * contains a given bit.
4272  */
4273 static inline void eb_bitmap_offset(const struct extent_buffer *eb,
4274                                     unsigned long start, unsigned long nr,
4275                                     unsigned long *page_index,
4276                                     size_t *page_offset)
4277 {
4278         size_t byte_offset = BIT_BYTE(nr);
4279         size_t offset;
4280
4281         /*
4282          * The byte we want is the offset of the extent buffer + the offset of
4283          * the bitmap item in the extent buffer + the offset of the byte in the
4284          * bitmap item.
4285          */
4286         offset = start + offset_in_page(eb->start) + byte_offset;
4287
4288         *page_index = offset >> PAGE_SHIFT;
4289         *page_offset = offset_in_page(offset);
4290 }
4291
4292 /*
4293  * Determine whether a bit in a bitmap item is set.
4294  *
4295  * @eb:     the extent buffer
4296  * @start:  offset of the bitmap item in the extent buffer
4297  * @nr:     bit number to test
4298  */
4299 int extent_buffer_test_bit(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
4300                            unsigned long nr)
4301 {
4302         u8 *kaddr;
4303         struct page *page;
4304         unsigned long i;
4305         size_t offset;
4306
4307         eb_bitmap_offset(eb, start, nr, &i, &offset);
4308         page = eb->pages[i];
4309         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
4310         kaddr = page_address(page);
4311         return 1U & (kaddr[offset] >> (nr & (BITS_PER_BYTE - 1)));
4312 }
4313
4314 static u8 *extent_buffer_get_byte(const struct extent_buffer *eb, unsigned long bytenr)
4315 {
4316         unsigned long index = get_eb_page_index(bytenr);
4317
4318         if (check_eb_range(eb, bytenr, 1))
4319                 return NULL;
4320         return page_address(eb->pages[index]) + get_eb_offset_in_page(eb, bytenr);
4321 }
4322
4323 /*
4324  * Set an area of a bitmap to 1.
4325  *
4326  * @eb:     the extent buffer
4327  * @start:  offset of the bitmap item in the extent buffer
4328  * @pos:    bit number of the first bit
4329  * @len:    number of bits to set
4330  */
4331 void extent_buffer_bitmap_set(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
4332                               unsigned long pos, unsigned long len)
4333 {
4334         unsigned int first_byte = start + BIT_BYTE(pos);
4335         unsigned int last_byte = start + BIT_BYTE(pos + len - 1);
4336         const bool same_byte = (first_byte == last_byte);
4337         u8 mask = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
4338         u8 *kaddr;
4339
4340         if (same_byte)
4341                 mask &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4342
4343         /* Handle the first byte. */
4344         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, first_byte);
4345         *kaddr |= mask;
4346         if (same_byte)
4347                 return;
4348
4349         /* Handle the byte aligned part. */
4350         ASSERT(first_byte + 1 <= last_byte);
4351         memset_extent_buffer(eb, 0xff, first_byte + 1, last_byte - first_byte - 1);
4352
4353         /* Handle the last byte. */
4354         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, last_byte);
4355         *kaddr |= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4356 }
4357
4358
4359 /*
4360  * Clear an area of a bitmap.
4361  *
4362  * @eb:     the extent buffer
4363  * @start:  offset of the bitmap item in the extent buffer
4364  * @pos:    bit number of the first bit
4365  * @len:    number of bits to clear
4366  */
4367 void extent_buffer_bitmap_clear(const struct extent_buffer *eb,
4368                                 unsigned long start, unsigned long pos,
4369                                 unsigned long len)
4370 {
4371         unsigned int first_byte = start + BIT_BYTE(pos);
4372         unsigned int last_byte = start + BIT_BYTE(pos + len - 1);
4373         const bool same_byte = (first_byte == last_byte);
4374         u8 mask = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
4375         u8 *kaddr;
4376
4377         if (same_byte)
4378                 mask &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4379
4380         /* Handle the first byte. */
4381         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, first_byte);
4382         *kaddr &= ~mask;
4383         if (same_byte)
4384                 return;
4385
4386         /* Handle the byte aligned part. */
4387         ASSERT(first_byte + 1 <= last_byte);
4388         memset_extent_buffer(eb, 0, first_byte + 1, last_byte - first_byte - 1);
4389
4390         /* Handle the last byte. */
4391         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, last_byte);
4392         *kaddr &= ~BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4393 }
4394
4395 static inline bool areas_overlap(unsigned long src, unsigned long dst, unsigned long len)
4396 {
4397         unsigned long distance = (src > dst) ? src - dst : dst - src;
4398         return distance < len;
4399 }
4400
4401 void memcpy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
4402                           unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
4403                           unsigned long len)
4404 {
4405         unsigned long cur_off = 0;
4406
4407         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
4408             check_eb_range(dst, src_offset, len))
4409                 return;
4410
4411         while (cur_off < len) {
4412                 unsigned long cur_src = cur_off + src_offset;
4413                 unsigned long pg_index = get_eb_page_index(cur_src);
4414                 unsigned long pg_off = get_eb_offset_in_page(dst, cur_src);
4415                 unsigned long cur_len = min(src_offset + len - cur_src,
4416                                             PAGE_SIZE - pg_off);
4417                 void *src_addr = page_address(dst->pages[pg_index]) + pg_off;
4418                 const bool use_memmove = areas_overlap(src_offset + cur_off,
4419                                                        dst_offset + cur_off, cur_len);
4420
4421                 __write_extent_buffer(dst, src_addr, dst_offset + cur_off, cur_len,
4422                                       use_memmove);
4423                 cur_off += cur_len;
4424         }
4425 }
4426
4427 void memmove_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
4428                            unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
4429                            unsigned long len)
4430 {
4431         unsigned long dst_end = dst_offset + len - 1;
4432         unsigned long src_end = src_offset + len - 1;
4433
4434         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
4435             check_eb_range(dst, src_offset, len))
4436                 return;
4437
4438         if (dst_offset < src_offset) {
4439                 memcpy_extent_buffer(dst, dst_offset, src_offset, len);
4440                 return;
4441         }
4442
4443         while (len > 0) {
4444                 unsigned long src_i;
4445                 size_t cur;
4446                 size_t dst_off_in_page;
4447                 size_t src_off_in_page;
4448                 void *src_addr;
4449                 bool use_memmove;
4450
4451                 src_i = get_eb_page_index(src_end);
4452
4453                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_end);
4454                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_end);
4455
4456                 cur = min_t(unsigned long, len, src_off_in_page + 1);
4457                 cur = min(cur, dst_off_in_page + 1);
4458
4459                 src_addr = page_address(dst->pages[src_i]) + src_off_in_page -
4460                                         cur + 1;
4461                 use_memmove = areas_overlap(src_end - cur + 1, dst_end - cur + 1,
4462                                             cur);
4463
4464                 __write_extent_buffer(dst, src_addr, dst_end - cur + 1, cur,
4465                                       use_memmove);
4466
4467                 dst_end -= cur;
4468                 src_end -= cur;
4469                 len -= cur;
4470         }
4471 }
4472
4473 #define GANG_LOOKUP_SIZE        16
4474 static struct extent_buffer *get_next_extent_buffer(
4475                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
4476 {
4477         struct extent_buffer *gang[GANG_LOOKUP_SIZE];
4478         struct extent_buffer *found = NULL;
4479         u64 page_start = page_offset(page);
4480         u64 cur = page_start;
4481
4482         ASSERT(in_range(bytenr, page_start, PAGE_SIZE));
4483         lockdep_assert_held(&fs_info->buffer_lock);
4484
4485         while (cur < page_start + PAGE_SIZE) {
4486                 int ret;
4487                 int i;
4488
4489                 ret = radix_tree_gang_lookup(&fs_info->buffer_radix,
4490                                 (void **)gang, cur >> fs_info->sectorsize_bits,
4491                                 min_t(unsigned int, GANG_LOOKUP_SIZE,
4492                                       PAGE_SIZE / fs_info->nodesize));
4493                 if (ret == 0)
4494                         goto out;
4495                 for (i = 0; i < ret; i++) {
4496                         /* Already beyond page end */
4497                         if (gang[i]->start >= page_start + PAGE_SIZE)
4498                                 goto out;
4499                         /* Found one */
4500                         if (gang[i]->start >= bytenr) {
4501                                 found = gang[i];
4502                                 goto out;
4503                         }
4504                 }
4505                 cur = gang[ret - 1]->start + gang[ret - 1]->len;
4506         }
4507 out:
4508         return found;
4509 }
4510
4511 static int try_release_subpage_extent_buffer(struct page *page)
4512 {
4513         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
4514         u64 cur = page_offset(page);
4515         const u64 end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
4516         int ret;
4517
4518         while (cur < end) {
4519                 struct extent_buffer *eb = NULL;
4520
4521                 /*
4522                  * Unlike try_release_extent_buffer() which uses page->private
4523                  * to grab buffer, for subpage case we rely on radix tree, thus
4524                  * we need to ensure radix tree consistency.
4525                  *
4526                  * We also want an atomic snapshot of the radix tree, thus go
4527                  * with spinlock rather than RCU.
4528                  */
4529                 spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
4530                 eb = get_next_extent_buffer(fs_info, page, cur);
4531                 if (!eb) {
4532                         /* No more eb in the page range after or at cur */
4533                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
4534                         break;
4535                 }
4536                 cur = eb->start + eb->len;
4537
4538                 /*
4539                  * The same as try_release_extent_buffer(), to ensure the eb
4540                  * won't disappear out from under us.
4541                  */
4542                 spin_lock(&eb->refs_lock);
4543                 if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
4544                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4545                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
4546                         break;
4547                 }
4548                 spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
4549
4550                 /*
4551                  * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a
4552                  * real ref, so just return, this eb will likely be freed soon
4553                  * anyway.
4554                  */
4555                 if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
4556                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4557                         break;
4558                 }
4559
4560                 /*
4561                  * Here we don't care about the return value, we will always
4562                  * check the page private at the end.  And
4563                  * release_extent_buffer() will release the refs_lock.
4564                  */
4565                 release_extent_buffer(eb);
4566         }
4567         /*
4568          * Finally to check if we have cleared page private, as if we have
4569          * released all ebs in the page, the page private should be cleared now.
4570          */
4571         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
4572         if (!PagePrivate(page))
4573                 ret = 1;
4574         else
4575                 ret = 0;
4576         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4577         return ret;
4578
4579 }
4580
4581 int try_release_extent_buffer(struct page *page)
4582 {
4583         struct extent_buffer *eb;
4584
4585         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->nodesize < PAGE_SIZE)
4586                 return try_release_subpage_extent_buffer(page);
4587
4588         /*
4589          * We need to make sure nobody is changing page->private, as we rely on
4590          * page->private as the pointer to extent buffer.
4591          */
4592         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
4593         if (!PagePrivate(page)) {
4594                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4595                 return 1;
4596         }
4597
4598         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4599         BUG_ON(!eb);
4600
4601         /*
4602          * This is a little awful but should be ok, we need to make sure that
4603          * the eb doesn't disappear out from under us while we're looking at
4604          * this page.
4605          */
4606         spin_lock(&eb->refs_lock);
4607         if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
4608                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
4609                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4610                 return 0;
4611         }
4612         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4613
4614         /*
4615          * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a real ref,
4616          * so just return, this page will likely be freed soon anyway.
4617          */
4618         if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
4619                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
4620                 return 0;
4621         }
4622
4623         return release_extent_buffer(eb);
4624 }
4625
4626 /*
4627  * Attempt to readahead a child block.
4628  *
4629  * @fs_info:    the fs_info
4630  * @bytenr:     bytenr to read
4631  * @owner_root: objectid of the root that owns this eb
4632  * @gen:        generation for the uptodate check, can be 0
4633  * @level:      level for the eb
4634  *
4635  * Attempt to readahead a tree block at @bytenr.  If @gen is 0 then we do a
4636  * normal uptodate check of the eb, without checking the generation.  If we have
4637  * to read the block we will not block on anything.
4638  */
4639 void btrfs_readahead_tree_block(struct btrfs_fs_info *fs_info,
4640                                 u64 bytenr, u64 owner_root, u64 gen, int level)
4641 {
4642         struct btrfs_tree_parent_check check = {
4643                 .has_first_key = 0,
4644                 .level = level,
4645                 .transid = gen
4646         };
4647         struct extent_buffer *eb;
4648         int ret;
4649
4650         eb = btrfs_find_create_tree_block(fs_info, bytenr, owner_root, level);
4651         if (IS_ERR(eb))
4652                 return;
4653
4654         if (btrfs_buffer_uptodate(eb, gen, 1)) {
4655                 free_extent_buffer(eb);
4656                 return;
4657         }
4658
4659         ret = read_extent_buffer_pages(eb, WAIT_NONE, 0, &check);
4660         if (ret < 0)
4661                 free_extent_buffer_stale(eb);
4662         else
4663                 free_extent_buffer(eb);
4664 }
4665
4666 /*
4667  * Readahead a node's child block.
4668  *
4669  * @node:       parent node we're reading from
4670  * @slot:       slot in the parent node for the child we want to read
4671  *
4672  * A helper for btrfs_readahead_tree_block, we simply read the bytenr pointed at
4673  * the slot in the node provided.
4674  */
4675 void btrfs_readahead_node_child(struct extent_buffer *node, int slot)
4676 {
4677         btrfs_readahead_tree_block(node->fs_info,
4678                                    btrfs_node_blockptr(node, slot),
4679                                    btrfs_header_owner(node),
4680                                    btrfs_node_ptr_generation(node, slot),
4681                                    btrfs_header_level(node) - 1);
4682 }