fs/btrfs/reflink.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2
   3 #include <linux/blkdev.h>
   4 #include <linux/iversion.h>
   5 #include "compression.h"
   6 #include "ctree.h"
   7 #include "delalloc-space.h"
   8 #include "reflink.h"
   9 #include "transaction.h"
  10
  11 #define BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN    SZ_16M
  12
  13 static int clone_finish_inode_update(struct btrfs_trans_handle *trans,
  14                                      struct inode *inode,
  15                                      u64 endoff,
  16                                      const u64 destoff,
  17                                      const u64 olen,
  18                                      int no_time_update)
  19 {
  20         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
  21         int ret;
  22
  23         inode_inc_iversion(inode);
  24         if (!no_time_update)
  25                 inode->i_mtime = inode->i_ctime = current_time(inode);
  26         /*
  27          * We round up to the block size at eof when determining which
  28          * extents to clone above, but shouldn't round up the file size.
  29          */
  30         if (endoff > destoff + olen)
  31                 endoff = destoff + olen;
  32         if (endoff > inode->i_size) {
  33                 i_size_write(inode, endoff);
  34                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
  35         }
  36
  37         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
  38         if (ret) {
  39                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
  40                 btrfs_end_transaction(trans);
  41                 goto out;
  42         }
  43         ret = btrfs_end_transaction(trans);
  44 out:
  45         return ret;
  46 }
  47
  48 static int copy_inline_to_page(struct inode *inode,
  49                                const u64 file_offset,
  50                                char *inline_data,
  51                                const u64 size,
  52                                const u64 datal,
  53                                const u8 comp_type)
  54 {
  55         const u64 block_size = btrfs_inode_sectorsize(inode);
  56         const u64 range_end = file_offset + block_size - 1;
  57         const size_t inline_size = size - btrfs_file_extent_calc_inline_size(0);
  58         char *data_start = inline_data + btrfs_file_extent_calc_inline_size(0);
  59         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
  60         struct page *page = NULL;
  61         int ret;
  62
  63         ASSERT(IS_ALIGNED(file_offset, block_size));
  64
  65         /*
  66          * We have flushed and locked the ranges of the source and destination
  67          * inodes, we also have locked the inodes, so we are safe to do a
  68          * reservation here. Also we must not do the reservation while holding
  69          * a transaction open, otherwise we would deadlock.
  70          */
  71         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, file_offset,
  72                                            block_size);
  73         if (ret)
  74                 goto out;
  75
  76         page = find_or_create_page(inode->i_mapping, file_offset >> PAGE_SHIFT,
  77                                    btrfs_alloc_write_mask(inode->i_mapping));
  78         if (!page) {
  79                 ret = -ENOMEM;
  80                 goto out_unlock;
  81         }
  82
  83         set_page_extent_mapped(page);
  84         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, file_offset, range_end,
  85                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
  86                          0, 0, NULL);
  87         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, file_offset, range_end, 0, NULL);
  88         if (ret)
  89                 goto out_unlock;
  90
  91         if (comp_type == BTRFS_COMPRESS_NONE) {
  92                 char *map;
  93
  94                 map = kmap(page);
  95                 memcpy(map, data_start, datal);
  96                 flush_dcache_page(page);
  97                 kunmap(page);
  98         } else {
  99                 ret = btrfs_decompress(comp_type, data_start, page, 0,
 100                                        inline_size, datal);
 101                 if (ret)
 102                         goto out_unlock;
 103                 flush_dcache_page(page);
 104         }
 105
 106         /*
 107          * If our inline data is smaller then the block/page size, then the
 108          * remaining of the block/page is equivalent to zeroes. We had something
 109          * like the following done:
 110          *
 111          * $ xfs_io -f -c "pwrite -S 0xab 0 500" file
 112          * $ sync  # (or fsync)
 113          * $ xfs_io -c "falloc 0 4K" file
 114          * $ xfs_io -c "pwrite -S 0xcd 4K 4K"
 115          *
 116          * So what's in the range [500, 4095] corresponds to zeroes.
 117          */
 118         if (datal < block_size) {
 119                 char *map;
 120
 121                 map = kmap(page);
 122                 memset(map + datal, 0, block_size - datal);
 123                 flush_dcache_page(page);
 124                 kunmap(page);
 125         }
 126
 127         SetPageUptodate(page);
 128         ClearPageChecked(page);
 129         set_page_dirty(page);
 130 out_unlock:
 131         if (page) {
 132                 unlock_page(page);
 133                 put_page(page);
 134         }
 135         if (ret)
 136                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, file_offset,
 137                                              block_size, true);
 138         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), block_size);
 139 out:
 140         extent_changeset_free(data_reserved);
 141
 142         return ret;
 143 }
 144
 145 /*
 146  * Deal with cloning of inline extents. We try to copy the inline extent from
 147  * the source inode to destination inode when possible. When not possible we
 148  * copy the inline extent's data into the respective page of the inode.
 149  */
 150 static int clone_copy_inline_extent(struct inode *dst,
 151                                     struct btrfs_path *path,
 152                                     struct btrfs_key *new_key,
 153                                     const u64 drop_start,
 154                                     const u64 datal,
 155                                     const u64 size,
 156                                     const u8 comp_type,
 157                                     char *inline_data,
 158                                     struct btrfs_trans_handle **trans_out)
 159 {
 160         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dst->i_sb);
 161         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dst)->root;
 162         const u64 aligned_end = ALIGN(new_key->offset + datal,
 163                                       fs_info->sectorsize);
 164         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
 165         int ret;
 166         struct btrfs_key key;
 167
 168         if (new_key->offset > 0) {
 169                 ret = copy_inline_to_page(dst, new_key->offset, inline_data,
 170                                           size, datal, comp_type);
 171                 goto out;
 172         }
 173
 174         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(dst));
 175         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 176         key.offset = 0;
 177         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 178         if (ret < 0) {
 179                 return ret;
 180         } else if (ret > 0) {
 181                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
 182                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
 183                         if (ret < 0)
 184                                 return ret;
 185                         else if (ret > 0)
 186                                 goto copy_inline_extent;
 187                 }
 188                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
 189                 if (key.objectid == btrfs_ino(BTRFS_I(dst)) &&
 190                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
 191                         /*
 192                          * There's an implicit hole at file offset 0, copy the
 193                          * inline extent's data to the page.
 194                          */
 195                         ASSERT(key.offset > 0);
 196                         ret = copy_inline_to_page(dst, new_key->offset,
 197                                                   inline_data, size, datal,
 198                                                   comp_type);
 199                         goto out;
 200                 }
 201         } else if (i_size_read(dst) <= datal) {
 202                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
 203
 204                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
 205                                     struct btrfs_file_extent_item);
 206                 /*
 207                  * If it's an inline extent replace it with the source inline
 208                  * extent, otherwise copy the source inline extent data into
 209                  * the respective page at the destination inode.
 210                  */
 211                 if (btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei) ==
 212                     BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE)
 213                         goto copy_inline_extent;
 214
 215                 ret = copy_inline_to_page(dst, new_key->offset, inline_data,
 216                                           size, datal, comp_type);
 217                 goto out;
 218         }
 219
 220 copy_inline_extent:
 221         ret = 0;
 222         /*
 223          * We have no extent items, or we have an extent at offset 0 which may
 224          * or may not be inlined. All these cases are dealt the same way.
 225          */
 226         if (i_size_read(dst) > datal) {
 227                 /*
 228                  * At the destination offset 0 we have either a hole, a regular
 229                  * extent or an inline extent larger then the one we want to
 230                  * clone. Deal with all these cases by copying the inline extent
 231                  * data into the respective page at the destination inode.
 232                  */
 233                 ret = copy_inline_to_page(dst, new_key->offset, inline_data,
 234                                            size, datal, comp_type);
 235                 goto out;
 236         }
 237
 238         btrfs_release_path(path);
 239         /*
 240          * If we end up here it means were copy the inline extent into a leaf
 241          * of the destination inode. We know we will drop or adjust at most one
 242          * extent item in the destination root.
 243          *
 244          * 1 unit - adjusting old extent (we may have to split it)
 245          * 1 unit - add new extent
 246          * 1 unit - inode update
 247          */
 248         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
 249         if (IS_ERR(trans)) {
 250                 ret = PTR_ERR(trans);
 251                 trans = NULL;
 252                 goto out;
 253         }
 254         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, dst, drop_start, aligned_end, 1);
 255         if (ret)
 256                 goto out;
 257         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, new_key, size);
 258         if (ret)
 259                 goto out;
 260
 261         write_extent_buffer(path->nodes[0], inline_data,
 262                             btrfs_item_ptr_offset(path->nodes[0],
 263                                                   path->slots[0]),
 264                             size);
 265         inode_add_bytes(dst, datal);
 266         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(dst)->runtime_flags);
 267         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(dst), 0, aligned_end);
 268 out:
 269         if (!ret && !trans) {
 270                 /*
 271                  * No transaction here means we copied the inline extent into a
 272                  * page of the destination inode.
 273                  *
 274                  * 1 unit to update inode item
 275                  */
 276                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
 277                 if (IS_ERR(trans)) {
 278                         ret = PTR_ERR(trans);
 279                         trans = NULL;
 280                 }
 281         }
 282         if (ret && trans) {
 283                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 284                 btrfs_end_transaction(trans);
 285         }
 286         if (!ret)
 287                 *trans_out = trans;
 288
 289         return ret;
 290 }
 291
 292 /**
 293  * btrfs_clone() - clone a range from inode file to another
 294  *
 295  * @src: Inode to clone from
 296  * @inode: Inode to clone to
 297  * @off: Offset within source to start clone from
 298  * @olen: Original length, passed by user, of range to clone
 299  * @olen_aligned: Block-aligned value of olen
 300  * @destoff: Offset within @inode to start clone
 301  * @no_time_update: Whether to update mtime/ctime on the target inode
 302  */
 303 static int btrfs_clone(struct inode *src, struct inode *inode,
 304                        const u64 off, const u64 olen, const u64 olen_aligned,
 305                        const u64 destoff, int no_time_update)
 306 {
 307         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 308         struct btrfs_path *path = NULL;
 309         struct extent_buffer *leaf;
 310         struct btrfs_trans_handle *trans;
 311         char *buf = NULL;
 312         struct btrfs_key key;
 313         u32 nritems;
 314         int slot;
 315         int ret;
 316         const u64 len = olen_aligned;
 317         u64 last_dest_end = destoff;
 318
 319         ret = -ENOMEM;
 320         buf = kvmalloc(fs_info->nodesize, GFP_KERNEL);
 321         if (!buf)
 322                 return ret;
 323
 324         path = btrfs_alloc_path();
 325         if (!path) {
 326                 kvfree(buf);
 327                 return ret;
 328         }
 329
 330         path->reada = READA_FORWARD;
 331         /* Clone data */
 332         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(src));
 333         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 334         key.offset = off;
 335
 336         while (1) {
 337                 u64 next_key_min_offset = key.offset + 1;
 338                 struct btrfs_file_extent_item *extent;
 339                 int type;
 340                 u32 size;
 341                 struct btrfs_key new_key;
 342                 u64 disko = 0, diskl = 0;
 343                 u64 datao = 0, datal = 0;
 344                 u8 comp;
 345                 u64 drop_start;
 346
 347                 /* Note the key will change type as we walk through the tree */
 348                 path->leave_spinning = 1;
 349                 ret = btrfs_search_slot(NULL, BTRFS_I(src)->root, &key, path,
 350                                 0, 0);
 351                 if (ret < 0)
 352                         goto out;
 353                 /*
 354                  * First search, if no extent item that starts at offset off was
 355                  * found but the previous item is an extent item, it's possible
 356                  * it might overlap our target range, therefore process it.
 357                  */
 358                 if (key.offset == off && ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
 359                         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key,
 360                                               path->slots[0] - 1);
 361                         if (key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
 362                                 path->slots[0]--;
 363                 }
 364
 365                 nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[0]);
 366 process_slot:
 367                 if (path->slots[0] >= nritems) {
 368                         ret = btrfs_next_leaf(BTRFS_I(src)->root, path);
 369                         if (ret < 0)
 370                                 goto out;
 371                         if (ret > 0)
 372                                 break;
 373                         nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[0]);
 374                 }
 375                 leaf = path->nodes[0];
 376                 slot = path->slots[0];
 377
 378                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
 379                 if (key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
 380                     key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(src)))
 381                         break;
 382
 383                 ASSERT(key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
 384
 385                 extent = btrfs_item_ptr(leaf, slot,
 386                                         struct btrfs_file_extent_item);
 387                 comp = btrfs_file_extent_compression(leaf, extent);
 388                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, extent);
 389                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
 390                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
 391                         disko = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, extent);
 392                         diskl = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, extent);
 393                         datao = btrfs_file_extent_offset(leaf, extent);
 394                         datal = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, extent);
 395                 } else if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
 396                         /* Take upper bound, may be compressed */
 397                         datal = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, extent);
 398                 }
 399
 400                 /*
 401                  * The first search might have left us at an extent item that
 402                  * ends before our target range's start, can happen if we have
 403                  * holes and NO_HOLES feature enabled.
 404                  */
 405                 if (key.offset + datal <= off) {
 406                         path->slots[0]++;
 407                         goto process_slot;
 408                 } else if (key.offset >= off + len) {
 409                         break;
 410                 }
 411                 next_key_min_offset = key.offset + datal;
 412                 size = btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
 413                 read_extent_buffer(leaf, buf, btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot),
 414                                    size);
 415
 416                 btrfs_release_path(path);
 417                 path->leave_spinning = 0;
 418
 419                 memcpy(&new_key, &key, sizeof(new_key));
 420                 new_key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
 421                 if (off <= key.offset)
 422                         new_key.offset = key.offset + destoff - off;
 423                 else
 424                         new_key.offset = destoff;
 425
 426                 /*
 427                  * Deal with a hole that doesn't have an extent item that
 428                  * represents it (NO_HOLES feature enabled).
 429                  * This hole is either in the middle of the cloning range or at
 430                  * the beginning (fully overlaps it or partially overlaps it).
 431                  */
 432                 if (new_key.offset != last_dest_end)
 433                         drop_start = last_dest_end;
 434                 else
 435                         drop_start = new_key.offset;
 436
 437                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
 438                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
 439                         struct btrfs_clone_extent_info clone_info;
 440
 441                         /*
 442                          *    a  | --- range to clone ---|  b
 443                          * | ------------- extent ------------- |
 444                          */
 445
 446                         /* Subtract range b */
 447                         if (key.offset + datal > off + len)
 448                                 datal = off + len - key.offset;
 449
 450                         /* Subtract range a */
 451                         if (off > key.offset) {
 452                                 datao += off - key.offset;
 453                                 datal -= off - key.offset;
 454                         }
 455
 456                         clone_info.disk_offset = disko;
 457                         clone_info.disk_len = diskl;
 458                         clone_info.data_offset = datao;
 459                         clone_info.data_len = datal;
 460                         clone_info.file_offset = new_key.offset;
 461                         clone_info.extent_buf = buf;
 462                         clone_info.item_size = size;
 463                         ret = btrfs_punch_hole_range(inode, path, drop_start,
 464                                         new_key.offset + datal - 1, &clone_info,
 465                                         &trans);
 466                         if (ret)
 467                                 goto out;
 468                 } else if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
 469                         /*
 470                          * Inline extents always have to start at file offset 0
 471                          * and can never be bigger then the sector size. We can
 472                          * never clone only parts of an inline extent, since all
 473                          * reflink operations must start at a sector size aligned
 474                          * offset, and the length must be aligned too or end at
 475                          * the i_size (which implies the whole inlined data).
 476                          */
 477                         ASSERT(key.offset == 0);
 478                         ASSERT(datal <= fs_info->sectorsize);
 479                         if (key.offset != 0 || datal > fs_info->sectorsize)
 480                                 return -EUCLEAN;
 481
 482                         ret = clone_copy_inline_extent(inode, path, &new_key,
 483                                                        drop_start, datal, size,
 484                                                        comp, buf, &trans);
 485                         if (ret)
 486                                 goto out;
 487                 }
 488
 489                 btrfs_release_path(path);
 490
 491                 last_dest_end = ALIGN(new_key.offset + datal,
 492                                       fs_info->sectorsize);
 493                 ret = clone_finish_inode_update(trans, inode, last_dest_end,
 494                                                 destoff, olen, no_time_update);
 495                 if (ret)
 496                         goto out;
 497                 if (new_key.offset + datal >= destoff + len)
 498                         break;
 499
 500                 btrfs_release_path(path);
 501                 key.offset = next_key_min_offset;
 502
 503                 if (fatal_signal_pending(current)) {
 504                         ret = -EINTR;
 505                         goto out;
 506                 }
 507         }
 508         ret = 0;
 509
 510         if (last_dest_end < destoff + len) {
 511                 /*
 512                  * We have an implicit hole that fully or partially overlaps our
 513                  * cloning range at its end. This means that we either have the
 514                  * NO_HOLES feature enabled or the implicit hole happened due to
 515                  * mixing buffered and direct IO writes against this file.
 516                  */
 517                 btrfs_release_path(path);
 518                 path->leave_spinning = 0;
 519
 520                 ret = btrfs_punch_hole_range(inode, path, last_dest_end,
 521                                 destoff + len - 1, NULL, &trans);
 522                 if (ret)
 523                         goto out;
 524
 525                 ret = clone_finish_inode_update(trans, inode, destoff + len,
 526                                                 destoff, olen, no_time_update);
 527         }
 528
 529 out:
 530         btrfs_free_path(path);
 531         kvfree(buf);
 532         return ret;
 533 }
 534
 535 static void btrfs_double_extent_unlock(struct inode *inode1, u64 loff1,
 536                                        struct inode *inode2, u64 loff2, u64 len)
 537 {
 538         unlock_extent(&BTRFS_I(inode1)->io_tree, loff1, loff1 + len - 1);
 539         unlock_extent(&BTRFS_I(inode2)->io_tree, loff2, loff2 + len - 1);
 540 }
 541
 542 static void btrfs_double_extent_lock(struct inode *inode1, u64 loff1,
 543                                      struct inode *inode2, u64 loff2, u64 len)
 544 {
 545         if (inode1 < inode2) {
 546                 swap(inode1, inode2);
 547                 swap(loff1, loff2);
 548         } else if (inode1 == inode2 && loff2 < loff1) {
 549                 swap(loff1, loff2);
 550         }
 551         lock_extent(&BTRFS_I(inode1)->io_tree, loff1, loff1 + len - 1);
 552         lock_extent(&BTRFS_I(inode2)->io_tree, loff2, loff2 + len - 1);
 553 }
 554
 555 static int btrfs_extent_same_range(struct inode *src, u64 loff, u64 len,
 556                                    struct inode *dst, u64 dst_loff)
 557 {
 558         const u64 bs = BTRFS_I(src)->root->fs_info->sb->s_blocksize;
 559         int ret;
 560
 561         /*
 562          * Lock destination range to serialize with concurrent readpages() and
 563          * source range to serialize with relocation.
 564          */
 565         btrfs_double_extent_lock(src, loff, dst, dst_loff, len);
 566         ret = btrfs_clone(src, dst, loff, len, ALIGN(len, bs), dst_loff, 1);
 567         btrfs_double_extent_unlock(src, loff, dst, dst_loff, len);
 568
 569         return ret;
 570 }
 571
 572 static int btrfs_extent_same(struct inode *src, u64 loff, u64 olen,
 573                              struct inode *dst, u64 dst_loff)
 574 {
 575         int ret;
 576         u64 i, tail_len, chunk_count;
 577         struct btrfs_root *root_dst = BTRFS_I(dst)->root;
 578
 579         spin_lock(&root_dst->root_item_lock);
 580         if (root_dst->send_in_progress) {
 581                 btrfs_warn_rl(root_dst->fs_info,
 582 "cannot deduplicate to root %llu while send operations are using it (%d in progress)",
 583                               root_dst->root_key.objectid,
 584                               root_dst->send_in_progress);
 585                 spin_unlock(&root_dst->root_item_lock);
 586                 return -EAGAIN;
 587         }
 588         root_dst->dedupe_in_progress++;
 589         spin_unlock(&root_dst->root_item_lock);
 590
 591         tail_len = olen % BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN;
 592         chunk_count = div_u64(olen, BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN);
 593
 594         for (i = 0; i < chunk_count; i++) {
 595                 ret = btrfs_extent_same_range(src, loff, BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN,
 596                                               dst, dst_loff);
 597                 if (ret)
 598                         goto out;
 599
 600                 loff += BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN;
 601                 dst_loff += BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN;
 602         }
 603
 604         if (tail_len > 0)
 605                 ret = btrfs_extent_same_range(src, loff, tail_len, dst, dst_loff);
 606 out:
 607         spin_lock(&root_dst->root_item_lock);
 608         root_dst->dedupe_in_progress--;
 609         spin_unlock(&root_dst->root_item_lock);
 610
 611         return ret;
 612 }
 613
 614 static noinline int btrfs_clone_files(struct file *file, struct file *file_src,
 615                                         u64 off, u64 olen, u64 destoff)
 616 {
 617         struct inode *inode = file_inode(file);
 618         struct inode *src = file_inode(file_src);
 619         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 620         int ret;
 621         int wb_ret;
 622         u64 len = olen;
 623         u64 bs = fs_info->sb->s_blocksize;
 624
 625         /*
 626          * VFS's generic_remap_file_range_prep() protects us from cloning the
 627          * eof block into the middle of a file, which would result in corruption
 628          * if the file size is not blocksize aligned. So we don't need to check
 629          * for that case here.
 630          */
 631         if (off + len == src->i_size)
 632                 len = ALIGN(src->i_size, bs) - off;
 633
 634         if (destoff > inode->i_size) {
 635                 const u64 wb_start = ALIGN_DOWN(inode->i_size, bs);
 636
 637                 ret = btrfs_cont_expand(inode, inode->i_size, destoff);
 638                 if (ret)
 639                         return ret;
 640                 /*
 641                  * We may have truncated the last block if the inode's size is
 642                  * not sector size aligned, so we need to wait for writeback to
 643                  * complete before proceeding further, otherwise we can race
 644                  * with cloning and attempt to increment a reference to an
 645                  * extent that no longer exists (writeback completed right after
 646                  * we found the previous extent covering eof and before we
 647                  * attempted to increment its reference count).
 648                  */
 649                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, wb_start,
 650                                                destoff - wb_start);
 651                 if (ret)
 652                         return ret;
 653         }
 654
 655         /*
 656          * Lock destination range to serialize with concurrent readpages() and
 657          * source range to serialize with relocation.
 658          */
 659         btrfs_double_extent_lock(src, off, inode, destoff, len);
 660         ret = btrfs_clone(src, inode, off, olen, len, destoff, 0);
 661         btrfs_double_extent_unlock(src, off, inode, destoff, len);
 662
 663         /*
 664          * We may have copied an inline extent into a page of the destination
 665          * range, so wait for writeback to complete before truncating pages
 666          * from the page cache. This is a rare case.
 667          */
 668         wb_ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, destoff, len);
 669         ret = ret ? ret : wb_ret;
 670         /*
 671          * Truncate page cache pages so that future reads will see the cloned
 672          * data immediately and not the previous data.
 673          */
 674         truncate_inode_pages_range(&inode->i_data,
 675                                 round_down(destoff, PAGE_SIZE),
 676                                 round_up(destoff + len, PAGE_SIZE) - 1);
 677
 678         return ret;
 679 }
 680
 681 static int btrfs_remap_file_range_prep(struct file *file_in, loff_t pos_in,
 682                                        struct file *file_out, loff_t pos_out,
 683                                        loff_t *len, unsigned int remap_flags)
 684 {
 685         struct inode *inode_in = file_inode(file_in);
 686         struct inode *inode_out = file_inode(file_out);
 687         u64 bs = BTRFS_I(inode_out)->root->fs_info->sb->s_blocksize;
 688         bool same_inode = inode_out == inode_in;
 689         u64 wb_len;
 690         int ret;
 691
 692         if (!(remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP)) {
 693                 struct btrfs_root *root_out = BTRFS_I(inode_out)->root;
 694
 695                 if (btrfs_root_readonly(root_out))
 696                         return -EROFS;
 697
 698                 if (file_in->f_path.mnt != file_out->f_path.mnt ||
 699                     inode_in->i_sb != inode_out->i_sb)
 700                         return -EXDEV;
 701         }
 702
 703         /* Don't make the dst file partly checksummed */
 704         if ((BTRFS_I(inode_in)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM) !=
 705             (BTRFS_I(inode_out)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
 706                 return -EINVAL;
 707         }
 708
 709         /*
 710          * Now that the inodes are locked, we need to start writeback ourselves
 711          * and can not rely on the writeback from the VFS's generic helper
 712          * generic_remap_file_range_prep() because:
 713          *
 714          * 1) For compression we must call filemap_fdatawrite_range() range
 715          *    twice (btrfs_fdatawrite_range() does it for us), and the generic
 716          *    helper only calls it once;
 717          *
 718          * 2) filemap_fdatawrite_range(), called by the generic helper only
 719          *    waits for the writeback to complete, i.e. for IO to be done, and
 720          *    not for the ordered extents to complete. We need to wait for them
 721          *    to complete so that new file extent items are in the fs tree.
 722          */
 723         if (*len == 0 && !(remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP))
 724                 wb_len = ALIGN(inode_in->i_size, bs) - ALIGN_DOWN(pos_in, bs);
 725         else
 726                 wb_len = ALIGN(*len, bs);
 727
 728         /*
 729          * Since we don't lock ranges, wait for ongoing lockless dio writes (as
 730          * any in progress could create its ordered extents after we wait for
 731          * existing ordered extents below).
 732          */
 733         inode_dio_wait(inode_in);
 734         if (!same_inode)
 735                 inode_dio_wait(inode_out);
 736
 737         /*
 738          * Workaround to make sure NOCOW buffered write reach disk as NOCOW.
 739          *
 740          * Btrfs' back references do not have a block level granularity, they
 741          * work at the whole extent level.
 742          * NOCOW buffered write without data space reserved may not be able
 743          * to fall back to CoW due to lack of data space, thus could cause
 744          * data loss.
 745          *
 746          * Here we take a shortcut by flushing the whole inode, so that all
 747          * nocow write should reach disk as nocow before we increase the
 748          * reference of the extent. We could do better by only flushing NOCOW
 749          * data, but that needs extra accounting.
 750          *
 751          * Also we don't need to check ASYNC_EXTENT, as async extent will be
 752          * CoWed anyway, not affecting nocow part.
 753          */
 754         ret = filemap_flush(inode_in->i_mapping);
 755         if (ret < 0)
 756                 return ret;
 757
 758         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode_in, ALIGN_DOWN(pos_in, bs),
 759                                        wb_len);
 760         if (ret < 0)
 761                 return ret;
 762         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode_out, ALIGN_DOWN(pos_out, bs),
 763                                        wb_len);
 764         if (ret < 0)
 765                 return ret;
 766
 767         return generic_remap_file_range_prep(file_in, pos_in, file_out, pos_out,
 768                                             len, remap_flags);
 769 }
 770
 771 loff_t btrfs_remap_file_range(struct file *src_file, loff_t off,
 772                 struct file *dst_file, loff_t destoff, loff_t len,
 773                 unsigned int remap_flags)
 774 {
 775         struct inode *src_inode = file_inode(src_file);
 776         struct inode *dst_inode = file_inode(dst_file);
 777         bool same_inode = dst_inode == src_inode;
 778         int ret;
 779
 780         if (remap_flags & ~(REMAP_FILE_DEDUP | REMAP_FILE_ADVISORY))
 781                 return -EINVAL;
 782
 783         if (same_inode)
 784                 inode_lock(src_inode);
 785         else
 786                 lock_two_nondirectories(src_inode, dst_inode);
 787
 788         ret = btrfs_remap_file_range_prep(src_file, off, dst_file, destoff,
 789                                           &len, remap_flags);
 790         if (ret < 0 || len == 0)
 791                 goto out_unlock;
 792
 793         if (remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP)
 794                 ret = btrfs_extent_same(src_inode, off, len, dst_inode, destoff);
 795         else
 796                 ret = btrfs_clone_files(dst_file, src_file, off, len, destoff);
 797
 798 out_unlock:
 799         if (same_inode)
 800                 inode_unlock(src_inode);
 801         else
 802                 unlock_two_nondirectories(src_inode, dst_inode);
 803
 804         return ret < 0 ? ret : len;
 805 }