Linux 6.9-rc1
[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 "extent_io.h"
18 #include "extent-io-tree.h"
19 #include "extent_map.h"
20 #include "ctree.h"
21 #include "btrfs_inode.h"
22 #include "bio.h"
23 #include "locking.h"
24 #include "backref.h"
25 #include "disk-io.h"
26 #include "subpage.h"
27 #include "zoned.h"
28 #include "block-group.h"
29 #include "compression.h"
30 #include "fs.h"
31 #include "accessors.h"
32 #include "file-item.h"
33 #include "file.h"
34 #include "dev-replace.h"
35 #include "super.h"
36 #include "transaction.h"
37
38 static struct kmem_cache *extent_buffer_cache;
39
40 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
41 static inline void btrfs_leak_debug_add_eb(struct extent_buffer *eb)
42 {
43         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
44         unsigned long flags;
45
46         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
47         list_add(&eb->leak_list, &fs_info->allocated_ebs);
48         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
49 }
50
51 static inline void btrfs_leak_debug_del_eb(struct extent_buffer *eb)
52 {
53         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
54         unsigned long flags;
55
56         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
57         list_del(&eb->leak_list);
58         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
59 }
60
61 void btrfs_extent_buffer_leak_debug_check(struct btrfs_fs_info *fs_info)
62 {
63         struct extent_buffer *eb;
64         unsigned long flags;
65
66         /*
67          * If we didn't get into open_ctree our allocated_ebs will not be
68          * initialized, so just skip this.
69          */
70         if (!fs_info->allocated_ebs.next)
71                 return;
72
73         WARN_ON(!list_empty(&fs_info->allocated_ebs));
74         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
75         while (!list_empty(&fs_info->allocated_ebs)) {
76                 eb = list_first_entry(&fs_info->allocated_ebs,
77                                       struct extent_buffer, leak_list);
78                 pr_err(
79         "BTRFS: buffer leak start %llu len %u refs %d bflags %lu owner %llu\n",
80                        eb->start, eb->len, atomic_read(&eb->refs), eb->bflags,
81                        btrfs_header_owner(eb));
82                 list_del(&eb->leak_list);
83                 WARN_ON_ONCE(1);
84                 kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
85         }
86         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
87 }
88 #else
89 #define btrfs_leak_debug_add_eb(eb)                     do {} while (0)
90 #define btrfs_leak_debug_del_eb(eb)                     do {} while (0)
91 #endif
92
93 /*
94  * Structure to record info about the bio being assembled, and other info like
95  * how many bytes are there before stripe/ordered extent boundary.
96  */
97 struct btrfs_bio_ctrl {
98         struct btrfs_bio *bbio;
99         enum btrfs_compression_type compress_type;
100         u32 len_to_oe_boundary;
101         blk_opf_t opf;
102         btrfs_bio_end_io_t end_io_func;
103         struct writeback_control *wbc;
104 };
105
106 static void submit_one_bio(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl)
107 {
108         struct btrfs_bio *bbio = bio_ctrl->bbio;
109
110         if (!bbio)
111                 return;
112
113         /* Caller should ensure the bio has at least some range added */
114         ASSERT(bbio->bio.bi_iter.bi_size);
115
116         if (btrfs_op(&bbio->bio) == BTRFS_MAP_READ &&
117             bio_ctrl->compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE)
118                 btrfs_submit_compressed_read(bbio);
119         else
120                 btrfs_submit_bio(bbio, 0);
121
122         /* The bbio is owned by the end_io handler now */
123         bio_ctrl->bbio = NULL;
124 }
125
126 /*
127  * Submit or fail the current bio in the bio_ctrl structure.
128  */
129 static void submit_write_bio(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl, int ret)
130 {
131         struct btrfs_bio *bbio = bio_ctrl->bbio;
132
133         if (!bbio)
134                 return;
135
136         if (ret) {
137                 ASSERT(ret < 0);
138                 btrfs_bio_end_io(bbio, errno_to_blk_status(ret));
139                 /* The bio is owned by the end_io handler now */
140                 bio_ctrl->bbio = NULL;
141         } else {
142                 submit_one_bio(bio_ctrl);
143         }
144 }
145
146 int __init extent_buffer_init_cachep(void)
147 {
148         extent_buffer_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_buffer",
149                                                 sizeof(struct extent_buffer), 0, 0,
150                                                 NULL);
151         if (!extent_buffer_cache)
152                 return -ENOMEM;
153
154         return 0;
155 }
156
157 void __cold extent_buffer_free_cachep(void)
158 {
159         /*
160          * Make sure all delayed rcu free are flushed before we
161          * destroy caches.
162          */
163         rcu_barrier();
164         kmem_cache_destroy(extent_buffer_cache);
165 }
166
167 void extent_range_clear_dirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
168 {
169         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
170         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
171         struct page *page;
172
173         while (index <= end_index) {
174                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
175                 BUG_ON(!page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
176                 clear_page_dirty_for_io(page);
177                 put_page(page);
178                 index++;
179         }
180 }
181
182 static void process_one_page(struct btrfs_fs_info *fs_info,
183                              struct page *page, struct page *locked_page,
184                              unsigned long page_ops, u64 start, u64 end)
185 {
186         struct folio *folio = page_folio(page);
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_folio_clamp_set_ordered(fs_info, folio, start, len);
194         if (page_ops & PAGE_START_WRITEBACK) {
195                 btrfs_folio_clamp_clear_dirty(fs_info, folio, start, len);
196                 btrfs_folio_clamp_set_writeback(fs_info, folio, start, len);
197         }
198         if (page_ops & PAGE_END_WRITEBACK)
199                 btrfs_folio_clamp_clear_writeback(fs_info, folio, start, len);
200
201         if (page != locked_page && (page_ops & PAGE_UNLOCK))
202                 btrfs_folio_end_writer_lock(fs_info, folio, 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 = inode_to_fs_info(mapping->host);
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 = inode_to_fs_info(inode);
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 folio *folio = fbatch.folios[i];
275                         struct page *page = folio_page(folio, 0);
276                         u32 len = end + 1 - start;
277
278                         if (page == locked_page)
279                                 continue;
280
281                         if (btrfs_folio_start_writer_lock(fs_info, folio, start,
282                                                           len))
283                                 goto out;
284
285                         if (!PageDirty(page) || page->mapping != mapping) {
286                                 btrfs_folio_end_writer_lock(fs_info, folio, start,
287                                                             len);
288                                 goto out;
289                         }
290
291                         processed_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
292                 }
293                 folio_batch_release(&fbatch);
294                 cond_resched();
295         }
296
297         return 0;
298 out:
299         folio_batch_release(&fbatch);
300         if (processed_end > start)
301                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page, start, processed_end);
302         return -EAGAIN;
303 }
304
305 /*
306  * Find and lock a contiguous range of bytes in the file marked as delalloc, no
307  * more than @max_bytes.
308  *
309  * @start:      The original start bytenr to search.
310  *              Will store the extent range start bytenr.
311  * @end:        The original end bytenr of the search range
312  *              Will store the extent range end bytenr.
313  *
314  * Return true if we find a delalloc range which starts inside the original
315  * range, and @start/@end will store the delalloc range start/end.
316  *
317  * Return false if we can't find any delalloc range which starts inside the
318  * original range, and @start/@end will be the non-delalloc range start/end.
319  */
320 EXPORT_FOR_TESTS
321 noinline_for_stack bool find_lock_delalloc_range(struct inode *inode,
322                                     struct page *locked_page, u64 *start,
323                                     u64 *end)
324 {
325         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
326         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
327         const u64 orig_start = *start;
328         const u64 orig_end = *end;
329         /* The sanity tests may not set a valid fs_info. */
330         u64 max_bytes = fs_info ? fs_info->max_extent_size : BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE;
331         u64 delalloc_start;
332         u64 delalloc_end;
333         bool found;
334         struct extent_state *cached_state = NULL;
335         int ret;
336         int loops = 0;
337
338         /* Caller should pass a valid @end to indicate the search range end */
339         ASSERT(orig_end > orig_start);
340
341         /* The range should at least cover part of the page */
342         ASSERT(!(orig_start >= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE ||
343                  orig_end <= page_offset(locked_page)));
344 again:
345         /* step one, find a bunch of delalloc bytes starting at start */
346         delalloc_start = *start;
347         delalloc_end = 0;
348         found = btrfs_find_delalloc_range(tree, &delalloc_start, &delalloc_end,
349                                           max_bytes, &cached_state);
350         if (!found || delalloc_end <= *start || delalloc_start > orig_end) {
351                 *start = delalloc_start;
352
353                 /* @delalloc_end can be -1, never go beyond @orig_end */
354                 *end = min(delalloc_end, orig_end);
355                 free_extent_state(cached_state);
356                 return false;
357         }
358
359         /*
360          * start comes from the offset of locked_page.  We have to lock
361          * pages in order, so we can't process delalloc bytes before
362          * locked_page
363          */
364         if (delalloc_start < *start)
365                 delalloc_start = *start;
366
367         /*
368          * make sure to limit the number of pages we try to lock down
369          */
370         if (delalloc_end + 1 - delalloc_start > max_bytes)
371                 delalloc_end = delalloc_start + max_bytes - 1;
372
373         /* step two, lock all the pages after the page that has start */
374         ret = lock_delalloc_pages(inode, locked_page,
375                                   delalloc_start, delalloc_end);
376         ASSERT(!ret || ret == -EAGAIN);
377         if (ret == -EAGAIN) {
378                 /* some of the pages are gone, lets avoid looping by
379                  * shortening the size of the delalloc range we're searching
380                  */
381                 free_extent_state(cached_state);
382                 cached_state = NULL;
383                 if (!loops) {
384                         max_bytes = PAGE_SIZE;
385                         loops = 1;
386                         goto again;
387                 } else {
388                         found = false;
389                         goto out_failed;
390                 }
391         }
392
393         /* step three, lock the state bits for the whole range */
394         lock_extent(tree, delalloc_start, delalloc_end, &cached_state);
395
396         /* then test to make sure it is all still delalloc */
397         ret = test_range_bit(tree, delalloc_start, delalloc_end,
398                              EXTENT_DELALLOC, cached_state);
399         if (!ret) {
400                 unlock_extent(tree, delalloc_start, delalloc_end,
401                               &cached_state);
402                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page,
403                               delalloc_start, delalloc_end);
404                 cond_resched();
405                 goto again;
406         }
407         free_extent_state(cached_state);
408         *start = delalloc_start;
409         *end = delalloc_end;
410 out_failed:
411         return found;
412 }
413
414 void extent_clear_unlock_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
415                                   struct page *locked_page,
416                                   u32 clear_bits, unsigned long page_ops)
417 {
418         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits, NULL);
419
420         __process_pages_contig(inode->vfs_inode.i_mapping, locked_page,
421                                start, end, page_ops);
422 }
423
424 static bool btrfs_verify_page(struct page *page, u64 start)
425 {
426         if (!fsverity_active(page->mapping->host) ||
427             PageUptodate(page) ||
428             start >= i_size_read(page->mapping->host))
429                 return true;
430         return fsverity_verify_page(page);
431 }
432
433 static void end_page_read(struct page *page, bool uptodate, u64 start, u32 len)
434 {
435         struct btrfs_fs_info *fs_info = page_to_fs_info(page);
436         struct folio *folio = page_folio(page);
437
438         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
439                start + len <= page_offset(page) + PAGE_SIZE);
440
441         if (uptodate && btrfs_verify_page(page, start))
442                 btrfs_folio_set_uptodate(fs_info, folio, start, len);
443         else
444                 btrfs_folio_clear_uptodate(fs_info, folio, start, len);
445
446         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page->mapping))
447                 unlock_page(page);
448         else
449                 btrfs_subpage_end_reader(fs_info, folio, start, len);
450 }
451
452 /*
453  * After a write IO is done, we need to:
454  *
455  * - clear the uptodate bits on error
456  * - clear the writeback bits in the extent tree for the range
457  * - filio_end_writeback()  if there is no more pending io for the folio
458  *
459  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
460  * to have one and only one object corresponding to this IO.
461  */
462 static void end_bbio_data_write(struct btrfs_bio *bbio)
463 {
464         struct btrfs_fs_info *fs_info = bbio->fs_info;
465         struct bio *bio = &bbio->bio;
466         int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
467         struct folio_iter fi;
468         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
469
470         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
471         bio_for_each_folio_all(fi, bio) {
472                 struct folio *folio = fi.folio;
473                 u64 start = folio_pos(folio) + fi.offset;
474                 u32 len = fi.length;
475
476                 /* Only order 0 (single page) folios are allowed for data. */
477                 ASSERT(folio_order(folio) == 0);
478
479                 /* Our read/write should always be sector aligned. */
480                 if (!IS_ALIGNED(fi.offset, sectorsize))
481                         btrfs_err(fs_info,
482                 "partial page write in btrfs with offset %zu and length %zu",
483                                   fi.offset, fi.length);
484                 else if (!IS_ALIGNED(fi.length, sectorsize))
485                         btrfs_info(fs_info,
486                 "incomplete page write with offset %zu and length %zu",
487                                    fi.offset, fi.length);
488
489                 btrfs_finish_ordered_extent(bbio->ordered,
490                                 folio_page(folio, 0), start, len, !error);
491                 if (error)
492                         mapping_set_error(folio->mapping, error);
493                 btrfs_folio_clear_writeback(fs_info, folio, start, len);
494         }
495
496         bio_put(bio);
497 }
498
499 /*
500  * Record previously processed extent range
501  *
502  * For endio_readpage_release_extent() to handle a full extent range, reducing
503  * the extent io operations.
504  */
505 struct processed_extent {
506         struct btrfs_inode *inode;
507         /* Start of the range in @inode */
508         u64 start;
509         /* End of the range in @inode */
510         u64 end;
511         bool uptodate;
512 };
513
514 /*
515  * Try to release processed extent range
516  *
517  * May not release the extent range right now if the current range is
518  * contiguous to processed extent.
519  *
520  * Will release processed extent when any of @inode, @uptodate, the range is
521  * no longer contiguous to the processed range.
522  *
523  * Passing @inode == NULL will force processed extent to be released.
524  */
525 static void endio_readpage_release_extent(struct processed_extent *processed,
526                               struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
527                               bool uptodate)
528 {
529         struct extent_state *cached = NULL;
530         struct extent_io_tree *tree;
531
532         /* The first extent, initialize @processed */
533         if (!processed->inode)
534                 goto update;
535
536         /*
537          * Contiguous to processed extent, just uptodate the end.
538          *
539          * Several things to notice:
540          *
541          * - bio can be merged as long as on-disk bytenr is contiguous
542          *   This means we can have page belonging to other inodes, thus need to
543          *   check if the inode still matches.
544          * - bvec can contain range beyond current page for multi-page bvec
545          *   Thus we need to do processed->end + 1 >= start check
546          */
547         if (processed->inode == inode && processed->uptodate == uptodate &&
548             processed->end + 1 >= start && end >= processed->end) {
549                 processed->end = end;
550                 return;
551         }
552
553         tree = &processed->inode->io_tree;
554         /*
555          * Now we don't have range contiguous to the processed range, release
556          * the processed range now.
557          */
558         unlock_extent(tree, processed->start, processed->end, &cached);
559
560 update:
561         /* Update processed to current range */
562         processed->inode = inode;
563         processed->start = start;
564         processed->end = end;
565         processed->uptodate = uptodate;
566 }
567
568 static void begin_page_read(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
569 {
570         struct folio *folio = page_folio(page);
571
572         ASSERT(folio_test_locked(folio));
573         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, folio->mapping))
574                 return;
575
576         ASSERT(folio_test_private(folio));
577         btrfs_subpage_start_reader(fs_info, folio, page_offset(page), PAGE_SIZE);
578 }
579
580 /*
581  * After a data read IO is done, we need to:
582  *
583  * - clear the uptodate bits on error
584  * - set the uptodate bits if things worked
585  * - set the folio up to date if all extents in the tree are uptodate
586  * - clear the lock bit in the extent tree
587  * - unlock the folio if there are no other extents locked for it
588  *
589  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
590  * to have one and only one object corresponding to this IO.
591  */
592 static void end_bbio_data_read(struct btrfs_bio *bbio)
593 {
594         struct btrfs_fs_info *fs_info = bbio->fs_info;
595         struct bio *bio = &bbio->bio;
596         struct processed_extent processed = { 0 };
597         struct folio_iter fi;
598         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
599
600         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
601         bio_for_each_folio_all(fi, &bbio->bio) {
602                 bool uptodate = !bio->bi_status;
603                 struct folio *folio = fi.folio;
604                 struct inode *inode = folio->mapping->host;
605                 u64 start;
606                 u64 end;
607                 u32 len;
608
609                 /* For now only order 0 folios are supported for data. */
610                 ASSERT(folio_order(folio) == 0);
611                 btrfs_debug(fs_info,
612                         "%s: bi_sector=%llu, err=%d, mirror=%u",
613                         __func__, bio->bi_iter.bi_sector, bio->bi_status,
614                         bbio->mirror_num);
615
616                 /*
617                  * We always issue full-sector reads, but if some block in a
618                  * folio fails to read, blk_update_request() will advance
619                  * bv_offset and adjust bv_len to compensate.  Print a warning
620                  * for unaligned offsets, and an error if they don't add up to
621                  * a full sector.
622                  */
623                 if (!IS_ALIGNED(fi.offset, sectorsize))
624                         btrfs_err(fs_info,
625                 "partial page read in btrfs with offset %zu and length %zu",
626                                   fi.offset, fi.length);
627                 else if (!IS_ALIGNED(fi.offset + fi.length, sectorsize))
628                         btrfs_info(fs_info,
629                 "incomplete page read with offset %zu and length %zu",
630                                    fi.offset, fi.length);
631
632                 start = folio_pos(folio) + fi.offset;
633                 end = start + fi.length - 1;
634                 len = fi.length;
635
636                 if (likely(uptodate)) {
637                         loff_t i_size = i_size_read(inode);
638                         pgoff_t end_index = i_size >> folio_shift(folio);
639
640                         /*
641                          * Zero out the remaining part if this range straddles
642                          * i_size.
643                          *
644                          * Here we should only zero the range inside the folio,
645                          * not touch anything else.
646                          *
647                          * NOTE: i_size is exclusive while end is inclusive.
648                          */
649                         if (folio_index(folio) == end_index && i_size <= end) {
650                                 u32 zero_start = max(offset_in_folio(folio, i_size),
651                                                      offset_in_folio(folio, start));
652                                 u32 zero_len = offset_in_folio(folio, end) + 1 -
653                                                zero_start;
654
655                                 folio_zero_range(folio, zero_start, zero_len);
656                         }
657                 }
658
659                 /* Update page status and unlock. */
660                 end_page_read(folio_page(folio, 0), uptodate, start, len);
661                 endio_readpage_release_extent(&processed, BTRFS_I(inode),
662                                               start, end, uptodate);
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  * @extra_gfp:  the extra GFP flags for the allocation.
676  *
677  * Return: 0        if all pages were able to be allocated;
678  *         -ENOMEM  otherwise, the partially allocated pages would be freed and
679  *                  the array slots zeroed
680  */
681 int btrfs_alloc_page_array(unsigned int nr_pages, struct page **page_array,
682                            gfp_t extra_gfp)
683 {
684         unsigned int allocated;
685
686         for (allocated = 0; allocated < nr_pages;) {
687                 unsigned int last = allocated;
688
689                 allocated = alloc_pages_bulk_array(GFP_NOFS | extra_gfp,
690                                                    nr_pages, page_array);
691
692                 if (allocated == nr_pages)
693                         return 0;
694
695                 /*
696                  * During this iteration, no page could be allocated, even
697                  * though alloc_pages_bulk_array() falls back to alloc_page()
698                  * if  it could not bulk-allocate. So we must be out of memory.
699                  */
700                 if (allocated == last) {
701                         for (int i = 0; i < allocated; i++) {
702                                 __free_page(page_array[i]);
703                                 page_array[i] = NULL;
704                         }
705                         return -ENOMEM;
706                 }
707
708                 memalloc_retry_wait(GFP_NOFS);
709         }
710         return 0;
711 }
712
713 /*
714  * Populate needed folios for the extent buffer.
715  *
716  * For now, the folios populated are always in order 0 (aka, single page).
717  */
718 static int alloc_eb_folio_array(struct extent_buffer *eb, gfp_t extra_gfp)
719 {
720         struct page *page_array[INLINE_EXTENT_BUFFER_PAGES] = { 0 };
721         int num_pages = num_extent_pages(eb);
722         int ret;
723
724         ret = btrfs_alloc_page_array(num_pages, page_array, extra_gfp);
725         if (ret < 0)
726                 return ret;
727
728         for (int i = 0; i < num_pages; i++)
729                 eb->folios[i] = page_folio(page_array[i]);
730         eb->folio_size = PAGE_SIZE;
731         eb->folio_shift = PAGE_SHIFT;
732         return 0;
733 }
734
735 static bool btrfs_bio_is_contig(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
736                                 struct page *page, u64 disk_bytenr,
737                                 unsigned int pg_offset)
738 {
739         struct bio *bio = &bio_ctrl->bbio->bio;
740         struct bio_vec *bvec = bio_last_bvec_all(bio);
741         const sector_t sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
742
743         if (bio_ctrl->compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
744                 /*
745                  * For compression, all IO should have its logical bytenr set
746                  * to the starting bytenr of the compressed extent.
747                  */
748                 return bio->bi_iter.bi_sector == sector;
749         }
750
751         /*
752          * The contig check requires the following conditions to be met:
753          *
754          * 1) The pages are belonging to the same inode
755          *    This is implied by the call chain.
756          *
757          * 2) The range has adjacent logical bytenr
758          *
759          * 3) The range has adjacent file offset
760          *    This is required for the usage of btrfs_bio->file_offset.
761          */
762         return bio_end_sector(bio) == sector &&
763                 page_offset(bvec->bv_page) + bvec->bv_offset + bvec->bv_len ==
764                 page_offset(page) + pg_offset;
765 }
766
767 static void alloc_new_bio(struct btrfs_inode *inode,
768                           struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
769                           u64 disk_bytenr, u64 file_offset)
770 {
771         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
772         struct btrfs_bio *bbio;
773
774         bbio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS, bio_ctrl->opf, fs_info,
775                                bio_ctrl->end_io_func, NULL);
776         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
777         bbio->inode = inode;
778         bbio->file_offset = file_offset;
779         bio_ctrl->bbio = bbio;
780         bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
781
782         /* Limit data write bios to the ordered boundary. */
783         if (bio_ctrl->wbc) {
784                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
785
786                 ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
787                 if (ordered) {
788                         bio_ctrl->len_to_oe_boundary = min_t(u32, U32_MAX,
789                                         ordered->file_offset +
790                                         ordered->disk_num_bytes - file_offset);
791                         bbio->ordered = ordered;
792                 }
793
794                 /*
795                  * Pick the last added device to support cgroup writeback.  For
796                  * multi-device file systems this means blk-cgroup policies have
797                  * to always be set on the last added/replaced device.
798                  * This is a bit odd but has been like that for a long time.
799                  */
800                 bio_set_dev(&bbio->bio, fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev);
801                 wbc_init_bio(bio_ctrl->wbc, &bbio->bio);
802         }
803 }
804
805 /*
806  * @disk_bytenr: logical bytenr where the write will be
807  * @page:       page to add to the bio
808  * @size:       portion of page that we want to write to
809  * @pg_offset:  offset of the new bio or to check whether we are adding
810  *              a contiguous page to the previous one
811  *
812  * The will either add the page into the existing @bio_ctrl->bbio, or allocate a
813  * new one in @bio_ctrl->bbio.
814  * The mirror number for this IO should already be initizlied in
815  * @bio_ctrl->mirror_num.
816  */
817 static void submit_extent_page(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
818                                u64 disk_bytenr, struct page *page,
819                                size_t size, unsigned long pg_offset)
820 {
821         struct btrfs_inode *inode = page_to_inode(page);
822
823         ASSERT(pg_offset + size <= PAGE_SIZE);
824         ASSERT(bio_ctrl->end_io_func);
825
826         if (bio_ctrl->bbio &&
827             !btrfs_bio_is_contig(bio_ctrl, page, disk_bytenr, pg_offset))
828                 submit_one_bio(bio_ctrl);
829
830         do {
831                 u32 len = size;
832
833                 /* Allocate new bio if needed */
834                 if (!bio_ctrl->bbio) {
835                         alloc_new_bio(inode, bio_ctrl, disk_bytenr,
836                                       page_offset(page) + pg_offset);
837                 }
838
839                 /* Cap to the current ordered extent boundary if there is one. */
840                 if (len > bio_ctrl->len_to_oe_boundary) {
841                         ASSERT(bio_ctrl->compress_type == BTRFS_COMPRESS_NONE);
842                         ASSERT(is_data_inode(&inode->vfs_inode));
843                         len = bio_ctrl->len_to_oe_boundary;
844                 }
845
846                 if (bio_add_page(&bio_ctrl->bbio->bio, page, len, pg_offset) != len) {
847                         /* bio full: move on to a new one */
848                         submit_one_bio(bio_ctrl);
849                         continue;
850                 }
851
852                 if (bio_ctrl->wbc)
853                         wbc_account_cgroup_owner(bio_ctrl->wbc, page, len);
854
855                 size -= len;
856                 pg_offset += len;
857                 disk_bytenr += len;
858
859                 /*
860                  * len_to_oe_boundary defaults to U32_MAX, which isn't page or
861                  * sector aligned.  alloc_new_bio() then sets it to the end of
862                  * our ordered extent for writes into zoned devices.
863                  *
864                  * When len_to_oe_boundary is tracking an ordered extent, we
865                  * trust the ordered extent code to align things properly, and
866                  * the check above to cap our write to the ordered extent
867                  * boundary is correct.
868                  *
869                  * When len_to_oe_boundary is U32_MAX, the cap above would
870                  * result in a 4095 byte IO for the last page right before
871                  * we hit the bio limit of UINT_MAX.  bio_add_page() has all
872                  * the checks required to make sure we don't overflow the bio,
873                  * and we should just ignore len_to_oe_boundary completely
874                  * unless we're using it to track an ordered extent.
875                  *
876                  * It's pretty hard to make a bio sized U32_MAX, but it can
877                  * happen when the page cache is able to feed us contiguous
878                  * pages for large extents.
879                  */
880                 if (bio_ctrl->len_to_oe_boundary != U32_MAX)
881                         bio_ctrl->len_to_oe_boundary -= len;
882
883                 /* Ordered extent boundary: move on to a new bio. */
884                 if (bio_ctrl->len_to_oe_boundary == 0)
885                         submit_one_bio(bio_ctrl);
886         } while (size);
887 }
888
889 static int attach_extent_buffer_folio(struct extent_buffer *eb,
890                                       struct folio *folio,
891                                       struct btrfs_subpage *prealloc)
892 {
893         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
894         int ret = 0;
895
896         /*
897          * If the page is mapped to btree inode, we should hold the private
898          * lock to prevent race.
899          * For cloned or dummy extent buffers, their pages are not mapped and
900          * will not race with any other ebs.
901          */
902         if (folio->mapping)
903                 lockdep_assert_held(&folio->mapping->i_private_lock);
904
905         if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE) {
906                 if (!folio_test_private(folio))
907                         folio_attach_private(folio, eb);
908                 else
909                         WARN_ON(folio_get_private(folio) != eb);
910                 return 0;
911         }
912
913         /* Already mapped, just free prealloc */
914         if (folio_test_private(folio)) {
915                 btrfs_free_subpage(prealloc);
916                 return 0;
917         }
918
919         if (prealloc)
920                 /* Has preallocated memory for subpage */
921                 folio_attach_private(folio, prealloc);
922         else
923                 /* Do new allocation to attach subpage */
924                 ret = btrfs_attach_subpage(fs_info, folio, BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
925         return ret;
926 }
927
928 int set_page_extent_mapped(struct page *page)
929 {
930         return set_folio_extent_mapped(page_folio(page));
931 }
932
933 int set_folio_extent_mapped(struct folio *folio)
934 {
935         struct btrfs_fs_info *fs_info;
936
937         ASSERT(folio->mapping);
938
939         if (folio_test_private(folio))
940                 return 0;
941
942         fs_info = folio_to_fs_info(folio);
943
944         if (btrfs_is_subpage(fs_info, folio->mapping))
945                 return btrfs_attach_subpage(fs_info, folio, BTRFS_SUBPAGE_DATA);
946
947         folio_attach_private(folio, (void *)EXTENT_FOLIO_PRIVATE);
948         return 0;
949 }
950
951 void clear_page_extent_mapped(struct page *page)
952 {
953         struct folio *folio = page_folio(page);
954         struct btrfs_fs_info *fs_info;
955
956         ASSERT(page->mapping);
957
958         if (!folio_test_private(folio))
959                 return;
960
961         fs_info = page_to_fs_info(page);
962         if (btrfs_is_subpage(fs_info, page->mapping))
963                 return btrfs_detach_subpage(fs_info, folio);
964
965         folio_detach_private(folio);
966 }
967
968 static struct extent_map *__get_extent_map(struct inode *inode, struct page *page,
969                  u64 start, u64 len, struct extent_map **em_cached)
970 {
971         struct extent_map *em;
972
973         ASSERT(em_cached);
974
975         if (*em_cached) {
976                 em = *em_cached;
977                 if (extent_map_in_tree(em) && start >= em->start &&
978                     start < extent_map_end(em)) {
979                         refcount_inc(&em->refs);
980                         return em;
981                 }
982
983                 free_extent_map(em);
984                 *em_cached = NULL;
985         }
986
987         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), page, start, len);
988         if (!IS_ERR(em)) {
989                 BUG_ON(*em_cached);
990                 refcount_inc(&em->refs);
991                 *em_cached = em;
992         }
993         return em;
994 }
995 /*
996  * basic readpage implementation.  Locked extent state structs are inserted
997  * into the tree that are removed when the IO is done (by the end_io
998  * handlers)
999  * XXX JDM: This needs looking at to ensure proper page locking
1000  * return 0 on success, otherwise return error
1001  */
1002 static int btrfs_do_readpage(struct page *page, struct extent_map **em_cached,
1003                       struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl, u64 *prev_em_start)
1004 {
1005         struct inode *inode = page->mapping->host;
1006         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
1007         u64 start = page_offset(page);
1008         const u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
1009         u64 cur = start;
1010         u64 extent_offset;
1011         u64 last_byte = i_size_read(inode);
1012         u64 block_start;
1013         struct extent_map *em;
1014         int ret = 0;
1015         size_t pg_offset = 0;
1016         size_t iosize;
1017         size_t blocksize = fs_info->sectorsize;
1018         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
1019
1020         ret = set_page_extent_mapped(page);
1021         if (ret < 0) {
1022                 unlock_extent(tree, start, end, NULL);
1023                 unlock_page(page);
1024                 return ret;
1025         }
1026
1027         if (page->index == last_byte >> PAGE_SHIFT) {
1028                 size_t zero_offset = offset_in_page(last_byte);
1029
1030                 if (zero_offset) {
1031                         iosize = PAGE_SIZE - zero_offset;
1032                         memzero_page(page, zero_offset, iosize);
1033                 }
1034         }
1035         bio_ctrl->end_io_func = end_bbio_data_read;
1036         begin_page_read(fs_info, page);
1037         while (cur <= end) {
1038                 enum btrfs_compression_type compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
1039                 bool force_bio_submit = false;
1040                 u64 disk_bytenr;
1041
1042                 ASSERT(IS_ALIGNED(cur, fs_info->sectorsize));
1043                 if (cur >= last_byte) {
1044                         iosize = PAGE_SIZE - pg_offset;
1045                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
1046                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1, NULL);
1047                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
1048                         break;
1049                 }
1050                 em = __get_extent_map(inode, page, cur, end - cur + 1, em_cached);
1051                 if (IS_ERR(em)) {
1052                         unlock_extent(tree, cur, end, NULL);
1053                         end_page_read(page, false, cur, end + 1 - cur);
1054                         return PTR_ERR(em);
1055                 }
1056                 extent_offset = cur - em->start;
1057                 BUG_ON(extent_map_end(em) <= cur);
1058                 BUG_ON(end < cur);
1059
1060                 compress_type = extent_map_compression(em);
1061
1062                 iosize = min(extent_map_end(em) - cur, end - cur + 1);
1063                 iosize = ALIGN(iosize, blocksize);
1064                 if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE)
1065                         disk_bytenr = em->block_start;
1066                 else
1067                         disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
1068                 block_start = em->block_start;
1069                 if (em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC)
1070                         block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
1071
1072                 /*
1073                  * If we have a file range that points to a compressed extent
1074                  * and it's followed by a consecutive file range that points
1075                  * to the same compressed extent (possibly with a different
1076                  * offset and/or length, so it either points to the whole extent
1077                  * or only part of it), we must make sure we do not submit a
1078                  * single bio to populate the pages for the 2 ranges because
1079                  * this makes the compressed extent read zero out the pages
1080                  * belonging to the 2nd range. Imagine the following scenario:
1081                  *
1082                  *  File layout
1083                  *  [0 - 8K]                     [8K - 24K]
1084                  *    |                               |
1085                  *    |                               |
1086                  * points to extent X,         points to extent X,
1087                  * offset 4K, length of 8K     offset 0, length 16K
1088                  *
1089                  * [extent X, compressed length = 4K uncompressed length = 16K]
1090                  *
1091                  * If the bio to read the compressed extent covers both ranges,
1092                  * it will decompress extent X into the pages belonging to the
1093                  * first range and then it will stop, zeroing out the remaining
1094                  * pages that belong to the other range that points to extent X.
1095                  * So here we make sure we submit 2 bios, one for the first
1096                  * range and another one for the third range. Both will target
1097                  * the same physical extent from disk, but we can't currently
1098                  * make the compressed bio endio callback populate the pages
1099                  * for both ranges because each compressed bio is tightly
1100                  * coupled with a single extent map, and each range can have
1101                  * an extent map with a different offset value relative to the
1102                  * uncompressed data of our extent and different lengths. This
1103                  * is a corner case so we prioritize correctness over
1104                  * non-optimal behavior (submitting 2 bios for the same extent).
1105                  */
1106                 if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE &&
1107                     prev_em_start && *prev_em_start != (u64)-1 &&
1108                     *prev_em_start != em->start)
1109                         force_bio_submit = true;
1110
1111                 if (prev_em_start)
1112                         *prev_em_start = em->start;
1113
1114                 free_extent_map(em);
1115                 em = NULL;
1116
1117                 /* we've found a hole, just zero and go on */
1118                 if (block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
1119                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
1120
1121                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1, NULL);
1122                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
1123                         cur = cur + iosize;
1124                         pg_offset += iosize;
1125                         continue;
1126                 }
1127                 /* the get_extent function already copied into the page */
1128                 if (block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
1129                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1, NULL);
1130                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
1131                         cur = cur + iosize;
1132                         pg_offset += iosize;
1133                         continue;
1134                 }
1135
1136                 if (bio_ctrl->compress_type != compress_type) {
1137                         submit_one_bio(bio_ctrl);
1138                         bio_ctrl->compress_type = compress_type;
1139                 }
1140
1141                 if (force_bio_submit)
1142                         submit_one_bio(bio_ctrl);
1143                 submit_extent_page(bio_ctrl, disk_bytenr, page, iosize,
1144                                    pg_offset);
1145                 cur = cur + iosize;
1146                 pg_offset += iosize;
1147         }
1148
1149         return 0;
1150 }
1151
1152 int btrfs_read_folio(struct file *file, struct folio *folio)
1153 {
1154         struct page *page = &folio->page;
1155         struct btrfs_inode *inode = page_to_inode(page);
1156         u64 start = page_offset(page);
1157         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
1158         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { .opf = REQ_OP_READ };
1159         struct extent_map *em_cached = NULL;
1160         int ret;
1161
1162         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
1163
1164         ret = btrfs_do_readpage(page, &em_cached, &bio_ctrl, NULL);
1165         free_extent_map(em_cached);
1166
1167         /*
1168          * If btrfs_do_readpage() failed we will want to submit the assembled
1169          * bio to do the cleanup.
1170          */
1171         submit_one_bio(&bio_ctrl);
1172         return ret;
1173 }
1174
1175 static inline void contiguous_readpages(struct page *pages[], int nr_pages,
1176                                         u64 start, u64 end,
1177                                         struct extent_map **em_cached,
1178                                         struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
1179                                         u64 *prev_em_start)
1180 {
1181         struct btrfs_inode *inode = page_to_inode(pages[0]);
1182         int index;
1183
1184         ASSERT(em_cached);
1185
1186         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
1187
1188         for (index = 0; index < nr_pages; index++) {
1189                 btrfs_do_readpage(pages[index], em_cached, bio_ctrl,
1190                                   prev_em_start);
1191                 put_page(pages[index]);
1192         }
1193 }
1194
1195 /*
1196  * helper for __extent_writepage, doing all of the delayed allocation setup.
1197  *
1198  * This returns 1 if btrfs_run_delalloc_range function did all the work required
1199  * to write the page (copy into inline extent).  In this case the IO has
1200  * been started and the page is already unlocked.
1201  *
1202  * This returns 0 if all went well (page still locked)
1203  * This returns < 0 if there were errors (page still locked)
1204  */
1205 static noinline_for_stack int writepage_delalloc(struct btrfs_inode *inode,
1206                 struct page *page, struct writeback_control *wbc)
1207 {
1208         const u64 page_start = page_offset(page);
1209         const u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
1210         u64 delalloc_start = page_start;
1211         u64 delalloc_end = page_end;
1212         u64 delalloc_to_write = 0;
1213         int ret = 0;
1214
1215         while (delalloc_start < page_end) {
1216                 delalloc_end = page_end;
1217                 if (!find_lock_delalloc_range(&inode->vfs_inode, page,
1218                                               &delalloc_start, &delalloc_end)) {
1219                         delalloc_start = delalloc_end + 1;
1220                         continue;
1221                 }
1222
1223                 ret = btrfs_run_delalloc_range(inode, page, delalloc_start,
1224                                                delalloc_end, wbc);
1225                 if (ret < 0)
1226                         return ret;
1227
1228                 delalloc_start = delalloc_end + 1;
1229         }
1230
1231         /*
1232          * delalloc_end is already one less than the total length, so
1233          * we don't subtract one from PAGE_SIZE
1234          */
1235         delalloc_to_write +=
1236                 DIV_ROUND_UP(delalloc_end + 1 - page_start, PAGE_SIZE);
1237
1238         /*
1239          * If btrfs_run_dealloc_range() already started I/O and unlocked
1240          * the pages, we just need to account for them here.
1241          */
1242         if (ret == 1) {
1243                 wbc->nr_to_write -= delalloc_to_write;
1244                 return 1;
1245         }
1246
1247         if (wbc->nr_to_write < delalloc_to_write) {
1248                 int thresh = 8192;
1249
1250                 if (delalloc_to_write < thresh * 2)
1251                         thresh = delalloc_to_write;
1252                 wbc->nr_to_write = min_t(u64, delalloc_to_write,
1253                                          thresh);
1254         }
1255
1256         return 0;
1257 }
1258
1259 /*
1260  * Find the first byte we need to write.
1261  *
1262  * For subpage, one page can contain several sectors, and
1263  * __extent_writepage_io() will just grab all extent maps in the page
1264  * range and try to submit all non-inline/non-compressed extents.
1265  *
1266  * This is a big problem for subpage, we shouldn't re-submit already written
1267  * data at all.
1268  * This function will lookup subpage dirty bit to find which range we really
1269  * need to submit.
1270  *
1271  * Return the next dirty range in [@start, @end).
1272  * If no dirty range is found, @start will be page_offset(page) + PAGE_SIZE.
1273  */
1274 static void find_next_dirty_byte(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1275                                  struct page *page, u64 *start, u64 *end)
1276 {
1277         struct folio *folio = page_folio(page);
1278         struct btrfs_subpage *subpage = folio_get_private(folio);
1279         struct btrfs_subpage_info *spi = fs_info->subpage_info;
1280         u64 orig_start = *start;
1281         /* Declare as unsigned long so we can use bitmap ops */
1282         unsigned long flags;
1283         int range_start_bit;
1284         int range_end_bit;
1285
1286         /*
1287          * For regular sector size == page size case, since one page only
1288          * contains one sector, we return the page offset directly.
1289          */
1290         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page->mapping)) {
1291                 *start = page_offset(page);
1292                 *end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1293                 return;
1294         }
1295
1296         range_start_bit = spi->dirty_offset +
1297                           (offset_in_page(orig_start) >> fs_info->sectorsize_bits);
1298
1299         /* We should have the page locked, but just in case */
1300         spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
1301         bitmap_next_set_region(subpage->bitmaps, &range_start_bit, &range_end_bit,
1302                                spi->dirty_offset + spi->bitmap_nr_bits);
1303         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
1304
1305         range_start_bit -= spi->dirty_offset;
1306         range_end_bit -= spi->dirty_offset;
1307
1308         *start = page_offset(page) + range_start_bit * fs_info->sectorsize;
1309         *end = page_offset(page) + range_end_bit * fs_info->sectorsize;
1310 }
1311
1312 /*
1313  * helper for __extent_writepage.  This calls the writepage start hooks,
1314  * and does the loop to map the page into extents and bios.
1315  *
1316  * We return 1 if the IO is started and the page is unlocked,
1317  * 0 if all went well (page still locked)
1318  * < 0 if there were errors (page still locked)
1319  */
1320 static noinline_for_stack int __extent_writepage_io(struct btrfs_inode *inode,
1321                                  struct page *page,
1322                                  struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
1323                                  loff_t i_size,
1324                                  int *nr_ret)
1325 {
1326         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1327         u64 cur = page_offset(page);
1328         u64 end = cur + PAGE_SIZE - 1;
1329         u64 extent_offset;
1330         u64 block_start;
1331         struct extent_map *em;
1332         int ret = 0;
1333         int nr = 0;
1334
1335         ret = btrfs_writepage_cow_fixup(page);
1336         if (ret) {
1337                 /* Fixup worker will requeue */
1338                 redirty_page_for_writepage(bio_ctrl->wbc, page);
1339                 unlock_page(page);
1340                 return 1;
1341         }
1342
1343         bio_ctrl->end_io_func = end_bbio_data_write;
1344         while (cur <= end) {
1345                 u32 len = end - cur + 1;
1346                 u64 disk_bytenr;
1347                 u64 em_end;
1348                 u64 dirty_range_start = cur;
1349                 u64 dirty_range_end;
1350                 u32 iosize;
1351
1352                 if (cur >= i_size) {
1353                         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, page, cur, len,
1354                                                        true);
1355                         /*
1356                          * This range is beyond i_size, thus we don't need to
1357                          * bother writing back.
1358                          * But we still need to clear the dirty subpage bit, or
1359                          * the next time the page gets dirtied, we will try to
1360                          * writeback the sectors with subpage dirty bits,
1361                          * causing writeback without ordered extent.
1362                          */
1363                         btrfs_folio_clear_dirty(fs_info, page_folio(page), cur, len);
1364                         break;
1365                 }
1366
1367                 find_next_dirty_byte(fs_info, page, &dirty_range_start,
1368                                      &dirty_range_end);
1369                 if (cur < dirty_range_start) {
1370                         cur = dirty_range_start;
1371                         continue;
1372                 }
1373
1374                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, cur, len);
1375                 if (IS_ERR(em)) {
1376                         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(em);
1377                         goto out_error;
1378                 }
1379
1380                 extent_offset = cur - em->start;
1381                 em_end = extent_map_end(em);
1382                 ASSERT(cur <= em_end);
1383                 ASSERT(cur < end);
1384                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->start, fs_info->sectorsize));
1385                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->len, fs_info->sectorsize));
1386
1387                 block_start = em->block_start;
1388                 disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
1389
1390                 ASSERT(!extent_map_is_compressed(em));
1391                 ASSERT(block_start != EXTENT_MAP_HOLE);
1392                 ASSERT(block_start != EXTENT_MAP_INLINE);
1393
1394                 /*
1395                  * Note that em_end from extent_map_end() and dirty_range_end from
1396                  * find_next_dirty_byte() are all exclusive
1397                  */
1398                 iosize = min(min(em_end, end + 1), dirty_range_end) - cur;
1399                 free_extent_map(em);
1400                 em = NULL;
1401
1402                 btrfs_set_range_writeback(inode, cur, cur + iosize - 1);
1403                 if (!PageWriteback(page)) {
1404                         btrfs_err(inode->root->fs_info,
1405                                    "page %lu not writeback, cur %llu end %llu",
1406                                page->index, cur, end);
1407                 }
1408
1409                 /*
1410                  * Although the PageDirty bit is cleared before entering this
1411                  * function, subpage dirty bit is not cleared.
1412                  * So clear subpage dirty bit here so next time we won't submit
1413                  * page for range already written to disk.
1414                  */
1415                 btrfs_folio_clear_dirty(fs_info, page_folio(page), cur, iosize);
1416
1417                 submit_extent_page(bio_ctrl, disk_bytenr, page, iosize,
1418                                    cur - page_offset(page));
1419                 cur += iosize;
1420                 nr++;
1421         }
1422
1423         btrfs_folio_assert_not_dirty(fs_info, page_folio(page));
1424         *nr_ret = nr;
1425         return 0;
1426
1427 out_error:
1428         /*
1429          * If we finish without problem, we should not only clear page dirty,
1430          * but also empty subpage dirty bits
1431          */
1432         *nr_ret = nr;
1433         return ret;
1434 }
1435
1436 /*
1437  * the writepage semantics are similar to regular writepage.  extent
1438  * records are inserted to lock ranges in the tree, and as dirty areas
1439  * are found, they are marked writeback.  Then the lock bits are removed
1440  * and the end_io handler clears the writeback ranges
1441  *
1442  * Return 0 if everything goes well.
1443  * Return <0 for error.
1444  */
1445 static int __extent_writepage(struct page *page, struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl)
1446 {
1447         struct folio *folio = page_folio(page);
1448         struct inode *inode = page->mapping->host;
1449         const u64 page_start = page_offset(page);
1450         int ret;
1451         int nr = 0;
1452         size_t pg_offset;
1453         loff_t i_size = i_size_read(inode);
1454         unsigned long end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
1455
1456         trace___extent_writepage(page, inode, bio_ctrl->wbc);
1457
1458         WARN_ON(!PageLocked(page));
1459
1460         pg_offset = offset_in_page(i_size);
1461         if (page->index > end_index ||
1462            (page->index == end_index && !pg_offset)) {
1463                 folio_invalidate(folio, 0, folio_size(folio));
1464                 folio_unlock(folio);
1465                 return 0;
1466         }
1467
1468         if (page->index == end_index)
1469                 memzero_page(page, pg_offset, PAGE_SIZE - pg_offset);
1470
1471         ret = set_page_extent_mapped(page);
1472         if (ret < 0)
1473                 goto done;
1474
1475         ret = writepage_delalloc(BTRFS_I(inode), page, bio_ctrl->wbc);
1476         if (ret == 1)
1477                 return 0;
1478         if (ret)
1479                 goto done;
1480
1481         ret = __extent_writepage_io(BTRFS_I(inode), page, bio_ctrl, i_size, &nr);
1482         if (ret == 1)
1483                 return 0;
1484
1485         bio_ctrl->wbc->nr_to_write--;
1486
1487 done:
1488         if (nr == 0) {
1489                 /* make sure the mapping tag for page dirty gets cleared */
1490                 set_page_writeback(page);
1491                 end_page_writeback(page);
1492         }
1493         if (ret) {
1494                 btrfs_mark_ordered_io_finished(BTRFS_I(inode), page, page_start,
1495                                                PAGE_SIZE, !ret);
1496                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
1497         }
1498         unlock_page(page);
1499         ASSERT(ret <= 0);
1500         return ret;
1501 }
1502
1503 void wait_on_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
1504 {
1505         wait_on_bit_io(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK,
1506                        TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1507 }
1508
1509 /*
1510  * Lock extent buffer status and pages for writeback.
1511  *
1512  * Return %false if the extent buffer doesn't need to be submitted (e.g. the
1513  * extent buffer is not dirty)
1514  * Return %true is the extent buffer is submitted to bio.
1515  */
1516 static noinline_for_stack bool lock_extent_buffer_for_io(struct extent_buffer *eb,
1517                           struct writeback_control *wbc)
1518 {
1519         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1520         bool ret = false;
1521
1522         btrfs_tree_lock(eb);
1523         while (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags)) {
1524                 btrfs_tree_unlock(eb);
1525                 if (wbc->sync_mode != WB_SYNC_ALL)
1526                         return false;
1527                 wait_on_extent_buffer_writeback(eb);
1528                 btrfs_tree_lock(eb);
1529         }
1530
1531         /*
1532          * We need to do this to prevent races in people who check if the eb is
1533          * under IO since we can end up having no IO bits set for a short period
1534          * of time.
1535          */
1536         spin_lock(&eb->refs_lock);
1537         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags)) {
1538                 set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
1539                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
1540                 btrfs_set_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
1541                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
1542                                          -eb->len,
1543                                          fs_info->dirty_metadata_batch);
1544                 ret = true;
1545         } else {
1546                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
1547         }
1548         btrfs_tree_unlock(eb);
1549         return ret;
1550 }
1551
1552 static void set_btree_ioerr(struct extent_buffer *eb)
1553 {
1554         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1555
1556         set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags);
1557
1558         /*
1559          * A read may stumble upon this buffer later, make sure that it gets an
1560          * error and knows there was an error.
1561          */
1562         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
1563
1564         /*
1565          * We need to set the mapping with the io error as well because a write
1566          * error will flip the file system readonly, and then syncfs() will
1567          * return a 0 because we are readonly if we don't modify the err seq for
1568          * the superblock.
1569          */
1570         mapping_set_error(eb->fs_info->btree_inode->i_mapping, -EIO);
1571
1572         /*
1573          * If writeback for a btree extent that doesn't belong to a log tree
1574          * failed, increment the counter transaction->eb_write_errors.
1575          * We do this because while the transaction is running and before it's
1576          * committing (when we call filemap_fdata[write|wait]_range against
1577          * the btree inode), we might have
1578          * btree_inode->i_mapping->a_ops->writepages() called by the VM - if it
1579          * returns an error or an error happens during writeback, when we're
1580          * committing the transaction we wouldn't know about it, since the pages
1581          * can be no longer dirty nor marked anymore for writeback (if a
1582          * subsequent modification to the extent buffer didn't happen before the
1583          * transaction commit), which makes filemap_fdata[write|wait]_range not
1584          * able to find the pages tagged with SetPageError at transaction
1585          * commit time. So if this happens we must abort the transaction,
1586          * otherwise we commit a super block with btree roots that point to
1587          * btree nodes/leafs whose content on disk is invalid - either garbage
1588          * or the content of some node/leaf from a past generation that got
1589          * cowed or deleted and is no longer valid.
1590          *
1591          * Note: setting AS_EIO/AS_ENOSPC in the btree inode's i_mapping would
1592          * not be enough - we need to distinguish between log tree extents vs
1593          * non-log tree extents, and the next filemap_fdatawait_range() call
1594          * will catch and clear such errors in the mapping - and that call might
1595          * be from a log sync and not from a transaction commit. Also, checking
1596          * for the eb flag EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR at transaction commit time is
1597          * not done and would not be reliable - the eb might have been released
1598          * from memory and reading it back again means that flag would not be
1599          * set (since it's a runtime flag, not persisted on disk).
1600          *
1601          * Using the flags below in the btree inode also makes us achieve the
1602          * goal of AS_EIO/AS_ENOSPC when writepages() returns success, started
1603          * writeback for all dirty pages and before filemap_fdatawait_range()
1604          * is called, the writeback for all dirty pages had already finished
1605          * with errors - because we were not using AS_EIO/AS_ENOSPC,
1606          * filemap_fdatawait_range() would return success, as it could not know
1607          * that writeback errors happened (the pages were no longer tagged for
1608          * writeback).
1609          */
1610         switch (eb->log_index) {
1611         case -1:
1612                 set_bit(BTRFS_FS_BTREE_ERR, &fs_info->flags);
1613                 break;
1614         case 0:
1615                 set_bit(BTRFS_FS_LOG1_ERR, &fs_info->flags);
1616                 break;
1617         case 1:
1618                 set_bit(BTRFS_FS_LOG2_ERR, &fs_info->flags);
1619                 break;
1620         default:
1621                 BUG(); /* unexpected, logic error */
1622         }
1623 }
1624
1625 /*
1626  * The endio specific version which won't touch any unsafe spinlock in endio
1627  * context.
1628  */
1629 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_nolock(
1630                 struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
1631 {
1632         struct extent_buffer *eb;
1633
1634         rcu_read_lock();
1635         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
1636                                start >> fs_info->sectorsize_bits);
1637         if (eb && atomic_inc_not_zero(&eb->refs)) {
1638                 rcu_read_unlock();
1639                 return eb;
1640         }
1641         rcu_read_unlock();
1642         return NULL;
1643 }
1644
1645 static void end_bbio_meta_write(struct btrfs_bio *bbio)
1646 {
1647         struct extent_buffer *eb = bbio->private;
1648         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1649         bool uptodate = !bbio->bio.bi_status;
1650         struct folio_iter fi;
1651         u32 bio_offset = 0;
1652
1653         if (!uptodate)
1654                 set_btree_ioerr(eb);
1655
1656         bio_for_each_folio_all(fi, &bbio->bio) {
1657                 u64 start = eb->start + bio_offset;
1658                 struct folio *folio = fi.folio;
1659                 u32 len = fi.length;
1660
1661                 btrfs_folio_clear_writeback(fs_info, folio, start, len);
1662                 bio_offset += len;
1663         }
1664
1665         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
1666         smp_mb__after_atomic();
1667         wake_up_bit(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK);
1668
1669         bio_put(&bbio->bio);
1670 }
1671
1672 static void prepare_eb_write(struct extent_buffer *eb)
1673 {
1674         u32 nritems;
1675         unsigned long start;
1676         unsigned long end;
1677
1678         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags);
1679
1680         /* Set btree blocks beyond nritems with 0 to avoid stale content */
1681         nritems = btrfs_header_nritems(eb);
1682         if (btrfs_header_level(eb) > 0) {
1683                 end = btrfs_node_key_ptr_offset(eb, nritems);
1684                 memzero_extent_buffer(eb, end, eb->len - end);
1685         } else {
1686                 /*
1687                  * Leaf:
1688                  * header 0 1 2 .. N ... data_N .. data_2 data_1 data_0
1689                  */
1690                 start = btrfs_item_nr_offset(eb, nritems);
1691                 end = btrfs_item_nr_offset(eb, 0);
1692                 if (nritems == 0)
1693                         end += BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(eb->fs_info);
1694                 else
1695                         end += btrfs_item_offset(eb, nritems - 1);
1696                 memzero_extent_buffer(eb, start, end - start);
1697         }
1698 }
1699
1700 static noinline_for_stack void write_one_eb(struct extent_buffer *eb,
1701                                             struct writeback_control *wbc)
1702 {
1703         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1704         struct btrfs_bio *bbio;
1705
1706         prepare_eb_write(eb);
1707
1708         bbio = btrfs_bio_alloc(INLINE_EXTENT_BUFFER_PAGES,
1709                                REQ_OP_WRITE | REQ_META | wbc_to_write_flags(wbc),
1710                                eb->fs_info, end_bbio_meta_write, eb);
1711         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = eb->start >> SECTOR_SHIFT;
1712         bio_set_dev(&bbio->bio, fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev);
1713         wbc_init_bio(wbc, &bbio->bio);
1714         bbio->inode = BTRFS_I(eb->fs_info->btree_inode);
1715         bbio->file_offset = eb->start;
1716         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
1717                 struct folio *folio = eb->folios[0];
1718                 bool ret;
1719
1720                 folio_lock(folio);
1721                 btrfs_subpage_set_writeback(fs_info, folio, eb->start, eb->len);
1722                 if (btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, folio, eb->start,
1723                                                        eb->len)) {
1724                         folio_clear_dirty_for_io(folio);
1725                         wbc->nr_to_write--;
1726                 }
1727                 ret = bio_add_folio(&bbio->bio, folio, eb->len,
1728                                     eb->start - folio_pos(folio));
1729                 ASSERT(ret);
1730                 wbc_account_cgroup_owner(wbc, folio_page(folio, 0), eb->len);
1731                 folio_unlock(folio);
1732         } else {
1733                 int num_folios = num_extent_folios(eb);
1734
1735                 for (int i = 0; i < num_folios; i++) {
1736                         struct folio *folio = eb->folios[i];
1737                         bool ret;
1738
1739                         folio_lock(folio);
1740                         folio_clear_dirty_for_io(folio);
1741                         folio_start_writeback(folio);
1742                         ret = bio_add_folio(&bbio->bio, folio, eb->folio_size, 0);
1743                         ASSERT(ret);
1744                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, folio_page(folio, 0),
1745                                                  eb->folio_size);
1746                         wbc->nr_to_write -= folio_nr_pages(folio);
1747                         folio_unlock(folio);
1748                 }
1749         }
1750         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
1751 }
1752
1753 /*
1754  * Submit one subpage btree page.
1755  *
1756  * The main difference to submit_eb_page() is:
1757  * - Page locking
1758  *   For subpage, we don't rely on page locking at all.
1759  *
1760  * - Flush write bio
1761  *   We only flush bio if we may be unable to fit current extent buffers into
1762  *   current bio.
1763  *
1764  * Return >=0 for the number of submitted extent buffers.
1765  * Return <0 for fatal error.
1766  */
1767 static int submit_eb_subpage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
1768 {
1769         struct btrfs_fs_info *fs_info = page_to_fs_info(page);
1770         struct folio *folio = page_folio(page);
1771         int submitted = 0;
1772         u64 page_start = page_offset(page);
1773         int bit_start = 0;
1774         int sectors_per_node = fs_info->nodesize >> fs_info->sectorsize_bits;
1775
1776         /* Lock and write each dirty extent buffers in the range */
1777         while (bit_start < fs_info->subpage_info->bitmap_nr_bits) {
1778                 struct btrfs_subpage *subpage = folio_get_private(folio);
1779                 struct extent_buffer *eb;
1780                 unsigned long flags;
1781                 u64 start;
1782
1783                 /*
1784                  * Take private lock to ensure the subpage won't be detached
1785                  * in the meantime.
1786                  */
1787                 spin_lock(&page->mapping->i_private_lock);
1788                 if (!folio_test_private(folio)) {
1789                         spin_unlock(&page->mapping->i_private_lock);
1790                         break;
1791                 }
1792                 spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
1793                 if (!test_bit(bit_start + fs_info->subpage_info->dirty_offset,
1794                               subpage->bitmaps)) {
1795                         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
1796                         spin_unlock(&page->mapping->i_private_lock);
1797                         bit_start++;
1798                         continue;
1799                 }
1800
1801                 start = page_start + bit_start * fs_info->sectorsize;
1802                 bit_start += sectors_per_node;
1803
1804                 /*
1805                  * Here we just want to grab the eb without touching extra
1806                  * spin locks, so call find_extent_buffer_nolock().
1807                  */
1808                 eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
1809                 spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
1810                 spin_unlock(&page->mapping->i_private_lock);
1811
1812                 /*
1813                  * The eb has already reached 0 refs thus find_extent_buffer()
1814                  * doesn't return it. We don't need to write back such eb
1815                  * anyway.
1816                  */
1817                 if (!eb)
1818                         continue;
1819
1820                 if (lock_extent_buffer_for_io(eb, wbc)) {
1821                         write_one_eb(eb, wbc);
1822                         submitted++;
1823                 }
1824                 free_extent_buffer(eb);
1825         }
1826         return submitted;
1827 }
1828
1829 /*
1830  * Submit all page(s) of one extent buffer.
1831  *
1832  * @page:       the page of one extent buffer
1833  * @eb_context: to determine if we need to submit this page, if current page
1834  *              belongs to this eb, we don't need to submit
1835  *
1836  * The caller should pass each page in their bytenr order, and here we use
1837  * @eb_context to determine if we have submitted pages of one extent buffer.
1838  *
1839  * If we have, we just skip until we hit a new page that doesn't belong to
1840  * current @eb_context.
1841  *
1842  * If not, we submit all the page(s) of the extent buffer.
1843  *
1844  * Return >0 if we have submitted the extent buffer successfully.
1845  * Return 0 if we don't need to submit the page, as it's already submitted by
1846  * previous call.
1847  * Return <0 for fatal error.
1848  */
1849 static int submit_eb_page(struct page *page, struct btrfs_eb_write_context *ctx)
1850 {
1851         struct writeback_control *wbc = ctx->wbc;
1852         struct address_space *mapping = page->mapping;
1853         struct folio *folio = page_folio(page);
1854         struct extent_buffer *eb;
1855         int ret;
1856
1857         if (!folio_test_private(folio))
1858                 return 0;
1859
1860         if (page_to_fs_info(page)->nodesize < PAGE_SIZE)
1861                 return submit_eb_subpage(page, wbc);
1862
1863         spin_lock(&mapping->i_private_lock);
1864         if (!folio_test_private(folio)) {
1865                 spin_unlock(&mapping->i_private_lock);
1866                 return 0;
1867         }
1868
1869         eb = folio_get_private(folio);
1870
1871         /*
1872          * Shouldn't happen and normally this would be a BUG_ON but no point
1873          * crashing the machine for something we can survive anyway.
1874          */
1875         if (WARN_ON(!eb)) {
1876                 spin_unlock(&mapping->i_private_lock);
1877                 return 0;
1878         }
1879
1880         if (eb == ctx->eb) {
1881                 spin_unlock(&mapping->i_private_lock);
1882                 return 0;
1883         }
1884         ret = atomic_inc_not_zero(&eb->refs);
1885         spin_unlock(&mapping->i_private_lock);
1886         if (!ret)
1887                 return 0;
1888
1889         ctx->eb = eb;
1890
1891         ret = btrfs_check_meta_write_pointer(eb->fs_info, ctx);
1892         if (ret) {
1893                 if (ret == -EBUSY)
1894                         ret = 0;
1895                 free_extent_buffer(eb);
1896                 return ret;
1897         }
1898
1899         if (!lock_extent_buffer_for_io(eb, wbc)) {
1900                 free_extent_buffer(eb);
1901                 return 0;
1902         }
1903         /* Implies write in zoned mode. */
1904         if (ctx->zoned_bg) {
1905                 /* Mark the last eb in the block group. */
1906                 btrfs_schedule_zone_finish_bg(ctx->zoned_bg, eb);
1907                 ctx->zoned_bg->meta_write_pointer += eb->len;
1908         }
1909         write_one_eb(eb, wbc);
1910         free_extent_buffer(eb);
1911         return 1;
1912 }
1913
1914 int btree_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
1915                                    struct writeback_control *wbc)
1916 {
1917         struct btrfs_eb_write_context ctx = { .wbc = wbc };
1918         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(mapping->host);
1919         int ret = 0;
1920         int done = 0;
1921         int nr_to_write_done = 0;
1922         struct folio_batch fbatch;
1923         unsigned int nr_folios;
1924         pgoff_t index;
1925         pgoff_t end;            /* Inclusive */
1926         int scanned = 0;
1927         xa_mark_t tag;
1928
1929         folio_batch_init(&fbatch);
1930         if (wbc->range_cyclic) {
1931                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
1932                 end = -1;
1933                 /*
1934                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
1935                  * range, mark it as scanned.
1936                  */
1937                 scanned = (index == 0);
1938         } else {
1939                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
1940                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
1941                 scanned = 1;
1942         }
1943         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
1944                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
1945         else
1946                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
1947         btrfs_zoned_meta_io_lock(fs_info);
1948 retry:
1949         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
1950                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
1951         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
1952                (nr_folios = filemap_get_folios_tag(mapping, &index, end,
1953                                             tag, &fbatch))) {
1954                 unsigned i;
1955
1956                 for (i = 0; i < nr_folios; i++) {
1957                         struct folio *folio = fbatch.folios[i];
1958
1959                         ret = submit_eb_page(&folio->page, &ctx);
1960                         if (ret == 0)
1961                                 continue;
1962                         if (ret < 0) {
1963                                 done = 1;
1964                                 break;
1965                         }
1966
1967                         /*
1968                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
1969                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
1970                          * at any time
1971                          */
1972                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
1973                 }
1974                 folio_batch_release(&fbatch);
1975                 cond_resched();
1976         }
1977         if (!scanned && !done) {
1978                 /*
1979                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
1980                  * back to the start of the file
1981                  */
1982                 scanned = 1;
1983                 index = 0;
1984                 goto retry;
1985         }
1986         /*
1987          * If something went wrong, don't allow any metadata write bio to be
1988          * submitted.
1989          *
1990          * This would prevent use-after-free if we had dirty pages not
1991          * cleaned up, which can still happen by fuzzed images.
1992          *
1993          * - Bad extent tree
1994          *   Allowing existing tree block to be allocated for other trees.
1995          *
1996          * - Log tree operations
1997          *   Exiting tree blocks get allocated to log tree, bumps its
1998          *   generation, then get cleaned in tree re-balance.
1999          *   Such tree block will not be written back, since it's clean,
2000          *   thus no WRITTEN flag set.
2001          *   And after log writes back, this tree block is not traced by
2002          *   any dirty extent_io_tree.
2003          *
2004          * - Offending tree block gets re-dirtied from its original owner
2005          *   Since it has bumped generation, no WRITTEN flag, it can be
2006          *   reused without COWing. This tree block will not be traced
2007          *   by btrfs_transaction::dirty_pages.
2008          *
2009          *   Now such dirty tree block will not be cleaned by any dirty
2010          *   extent io tree. Thus we don't want to submit such wild eb
2011          *   if the fs already has error.
2012          *
2013          * We can get ret > 0 from submit_extent_page() indicating how many ebs
2014          * were submitted. Reset it to 0 to avoid false alerts for the caller.
2015          */
2016         if (ret > 0)
2017                 ret = 0;
2018         if (!ret && BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
2019                 ret = -EROFS;
2020
2021         if (ctx.zoned_bg)
2022                 btrfs_put_block_group(ctx.zoned_bg);
2023         btrfs_zoned_meta_io_unlock(fs_info);
2024         return ret;
2025 }
2026
2027 /*
2028  * Walk the list of dirty pages of the given address space and write all of them.
2029  *
2030  * @mapping:   address space structure to write
2031  * @wbc:       subtract the number of written pages from *@wbc->nr_to_write
2032  * @bio_ctrl:  holds context for the write, namely the bio
2033  *
2034  * If a page is already under I/O, write_cache_pages() skips it, even
2035  * if it's dirty.  This is desirable behaviour for memory-cleaning writeback,
2036  * but it is INCORRECT for data-integrity system calls such as fsync().  fsync()
2037  * and msync() need to guarantee that all the data which was dirty at the time
2038  * the call was made get new I/O started against them.  If wbc->sync_mode is
2039  * WB_SYNC_ALL then we were called for data integrity and we must wait for
2040  * existing IO to complete.
2041  */
2042 static int extent_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
2043                              struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl)
2044 {
2045         struct writeback_control *wbc = bio_ctrl->wbc;
2046         struct inode *inode = mapping->host;
2047         int ret = 0;
2048         int done = 0;
2049         int nr_to_write_done = 0;
2050         struct folio_batch fbatch;
2051         unsigned int nr_folios;
2052         pgoff_t index;
2053         pgoff_t end;            /* Inclusive */
2054         pgoff_t done_index;
2055         int range_whole = 0;
2056         int scanned = 0;
2057         xa_mark_t tag;
2058
2059         /*
2060          * We have to hold onto the inode so that ordered extents can do their
2061          * work when the IO finishes.  The alternative to this is failing to add
2062          * an ordered extent if the igrab() fails there and that is a huge pain
2063          * to deal with, so instead just hold onto the inode throughout the
2064          * writepages operation.  If it fails here we are freeing up the inode
2065          * anyway and we'd rather not waste our time writing out stuff that is
2066          * going to be truncated anyway.
2067          */
2068         if (!igrab(inode))
2069                 return 0;
2070
2071         folio_batch_init(&fbatch);
2072         if (wbc->range_cyclic) {
2073                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
2074                 end = -1;
2075                 /*
2076                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
2077                  * range, mark it as scanned.
2078                  */
2079                 scanned = (index == 0);
2080         } else {
2081                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
2082                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
2083                 if (wbc->range_start == 0 && wbc->range_end == LLONG_MAX)
2084                         range_whole = 1;
2085                 scanned = 1;
2086         }
2087
2088         /*
2089          * We do the tagged writepage as long as the snapshot flush bit is set
2090          * and we are the first one who do the filemap_flush() on this inode.
2091          *
2092          * The nr_to_write == LONG_MAX is needed to make sure other flushers do
2093          * not race in and drop the bit.
2094          */
2095         if (range_whole && wbc->nr_to_write == LONG_MAX &&
2096             test_and_clear_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
2097                                &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2098                 wbc->tagged_writepages = 1;
2099
2100         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
2101                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
2102         else
2103                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
2104 retry:
2105         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
2106                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
2107         done_index = index;
2108         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
2109                         (nr_folios = filemap_get_folios_tag(mapping, &index,
2110                                                         end, tag, &fbatch))) {
2111                 unsigned i;
2112
2113                 for (i = 0; i < nr_folios; i++) {
2114                         struct folio *folio = fbatch.folios[i];
2115
2116                         done_index = folio_next_index(folio);
2117                         /*
2118                          * At this point we hold neither the i_pages lock nor
2119                          * the page lock: the page may be truncated or
2120                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
2121                          * or even swizzled back from swapper_space to
2122                          * tmpfs file mapping
2123                          */
2124                         if (!folio_trylock(folio)) {
2125                                 submit_write_bio(bio_ctrl, 0);
2126                                 folio_lock(folio);
2127                         }
2128
2129                         if (unlikely(folio->mapping != mapping)) {
2130                                 folio_unlock(folio);
2131                                 continue;
2132                         }
2133
2134                         if (!folio_test_dirty(folio)) {
2135                                 /* Someone wrote it for us. */
2136                                 folio_unlock(folio);
2137                                 continue;
2138                         }
2139
2140                         if (wbc->sync_mode != WB_SYNC_NONE) {
2141                                 if (folio_test_writeback(folio))
2142                                         submit_write_bio(bio_ctrl, 0);
2143                                 folio_wait_writeback(folio);
2144                         }
2145
2146                         if (folio_test_writeback(folio) ||
2147                             !folio_clear_dirty_for_io(folio)) {
2148                                 folio_unlock(folio);
2149                                 continue;
2150                         }
2151
2152                         ret = __extent_writepage(&folio->page, bio_ctrl);
2153                         if (ret < 0) {
2154                                 done = 1;
2155                                 break;
2156                         }
2157
2158                         /*
2159                          * The filesystem may choose to bump up nr_to_write.
2160                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
2161                          * at any time.
2162                          */
2163                         nr_to_write_done = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_NONE &&
2164                                             wbc->nr_to_write <= 0);
2165                 }
2166                 folio_batch_release(&fbatch);
2167                 cond_resched();
2168         }
2169         if (!scanned && !done) {
2170                 /*
2171                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
2172                  * back to the start of the file
2173                  */
2174                 scanned = 1;
2175                 index = 0;
2176
2177                 /*
2178                  * If we're looping we could run into a page that is locked by a
2179                  * writer and that writer could be waiting on writeback for a
2180                  * page in our current bio, and thus deadlock, so flush the
2181                  * write bio here.
2182                  */
2183                 submit_write_bio(bio_ctrl, 0);
2184                 goto retry;
2185         }
2186
2187         if (wbc->range_cyclic || (wbc->nr_to_write > 0 && range_whole))
2188                 mapping->writeback_index = done_index;
2189
2190         btrfs_add_delayed_iput(BTRFS_I(inode));
2191         return ret;
2192 }
2193
2194 /*
2195  * Submit the pages in the range to bio for call sites which delalloc range has
2196  * already been ran (aka, ordered extent inserted) and all pages are still
2197  * locked.
2198  */
2199 void extent_write_locked_range(struct inode *inode, struct page *locked_page,
2200                                u64 start, u64 end, struct writeback_control *wbc,
2201                                bool pages_dirty)
2202 {
2203         bool found_error = false;
2204         int ret = 0;
2205         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
2206         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
2207         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2208         loff_t i_size = i_size_read(inode);
2209         u64 cur = start;
2210         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = {
2211                 .wbc = wbc,
2212                 .opf = REQ_OP_WRITE | wbc_to_write_flags(wbc),
2213         };
2214
2215         if (wbc->no_cgroup_owner)
2216                 bio_ctrl.opf |= REQ_BTRFS_CGROUP_PUNT;
2217
2218         ASSERT(IS_ALIGNED(start, sectorsize) && IS_ALIGNED(end + 1, sectorsize));
2219
2220         while (cur <= end) {
2221                 u64 cur_end = min(round_down(cur, PAGE_SIZE) + PAGE_SIZE - 1, end);
2222                 u32 cur_len = cur_end + 1 - cur;
2223                 struct page *page;
2224                 int nr = 0;
2225
2226                 page = find_get_page(mapping, cur >> PAGE_SHIFT);
2227                 ASSERT(PageLocked(page));
2228                 if (pages_dirty && page != locked_page) {
2229                         ASSERT(PageDirty(page));
2230                         clear_page_dirty_for_io(page);
2231                 }
2232
2233                 ret = __extent_writepage_io(BTRFS_I(inode), page, &bio_ctrl,
2234                                             i_size, &nr);
2235                 if (ret == 1)
2236                         goto next_page;
2237
2238                 /* Make sure the mapping tag for page dirty gets cleared. */
2239                 if (nr == 0) {
2240                         set_page_writeback(page);
2241                         end_page_writeback(page);
2242                 }
2243                 if (ret) {
2244                         btrfs_mark_ordered_io_finished(BTRFS_I(inode), page,
2245                                                        cur, cur_len, !ret);
2246                         mapping_set_error(page->mapping, ret);
2247                 }
2248                 btrfs_folio_unlock_writer(fs_info, page_folio(page), cur, cur_len);
2249                 if (ret < 0)
2250                         found_error = true;
2251 next_page:
2252                 put_page(page);
2253                 cur = cur_end + 1;
2254         }
2255
2256         submit_write_bio(&bio_ctrl, found_error ? ret : 0);
2257 }
2258
2259 int extent_writepages(struct address_space *mapping,
2260                       struct writeback_control *wbc)
2261 {
2262         struct inode *inode = mapping->host;
2263         int ret = 0;
2264         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = {
2265                 .wbc = wbc,
2266                 .opf = REQ_OP_WRITE | wbc_to_write_flags(wbc),
2267         };
2268
2269         /*
2270          * Allow only a single thread to do the reloc work in zoned mode to
2271          * protect the write pointer updates.
2272          */
2273         btrfs_zoned_data_reloc_lock(BTRFS_I(inode));
2274         ret = extent_write_cache_pages(mapping, &bio_ctrl);
2275         submit_write_bio(&bio_ctrl, ret);
2276         btrfs_zoned_data_reloc_unlock(BTRFS_I(inode));
2277         return ret;
2278 }
2279
2280 void extent_readahead(struct readahead_control *rac)
2281 {
2282         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { .opf = REQ_OP_READ | REQ_RAHEAD };
2283         struct page *pagepool[16];
2284         struct extent_map *em_cached = NULL;
2285         u64 prev_em_start = (u64)-1;
2286         int nr;
2287
2288         while ((nr = readahead_page_batch(rac, pagepool))) {
2289                 u64 contig_start = readahead_pos(rac);
2290                 u64 contig_end = contig_start + readahead_batch_length(rac) - 1;
2291
2292                 contiguous_readpages(pagepool, nr, contig_start, contig_end,
2293                                 &em_cached, &bio_ctrl, &prev_em_start);
2294         }
2295
2296         if (em_cached)
2297                 free_extent_map(em_cached);
2298         submit_one_bio(&bio_ctrl);
2299 }
2300
2301 /*
2302  * basic invalidate_folio code, this waits on any locked or writeback
2303  * ranges corresponding to the folio, and then deletes any extent state
2304  * records from the tree
2305  */
2306 int extent_invalidate_folio(struct extent_io_tree *tree,
2307                           struct folio *folio, size_t offset)
2308 {
2309         struct extent_state *cached_state = NULL;
2310         u64 start = folio_pos(folio);
2311         u64 end = start + folio_size(folio) - 1;
2312         size_t blocksize = folio_to_fs_info(folio)->sectorsize;
2313
2314         /* This function is only called for the btree inode */
2315         ASSERT(tree->owner == IO_TREE_BTREE_INODE_IO);
2316
2317         start += ALIGN(offset, blocksize);
2318         if (start > end)
2319                 return 0;
2320
2321         lock_extent(tree, start, end, &cached_state);
2322         folio_wait_writeback(folio);
2323
2324         /*
2325          * Currently for btree io tree, only EXTENT_LOCKED is utilized,
2326          * so here we only need to unlock the extent range to free any
2327          * existing extent state.
2328          */
2329         unlock_extent(tree, start, end, &cached_state);
2330         return 0;
2331 }
2332
2333 /*
2334  * a helper for release_folio, this tests for areas of the page that
2335  * are locked or under IO and drops the related state bits if it is safe
2336  * to drop the page.
2337  */
2338 static int try_release_extent_state(struct extent_io_tree *tree,
2339                                     struct page *page, gfp_t mask)
2340 {
2341         u64 start = page_offset(page);
2342         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
2343         int ret = 1;
2344
2345         if (test_range_bit_exists(tree, start, end, EXTENT_LOCKED)) {
2346                 ret = 0;
2347         } else {
2348                 u32 clear_bits = ~(EXTENT_LOCKED | EXTENT_NODATASUM |
2349                                    EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_CTLBITS |
2350                                    EXTENT_QGROUP_RESERVED);
2351
2352                 /*
2353                  * At this point we can safely clear everything except the
2354                  * locked bit, the nodatasum bit and the delalloc new bit.
2355                  * The delalloc new bit will be cleared by ordered extent
2356                  * completion.
2357                  */
2358                 ret = __clear_extent_bit(tree, start, end, clear_bits, NULL, NULL);
2359
2360                 /* if clear_extent_bit failed for enomem reasons,
2361                  * we can't allow the release to continue.
2362                  */
2363                 if (ret < 0)
2364                         ret = 0;
2365                 else
2366                         ret = 1;
2367         }
2368         return ret;
2369 }
2370
2371 /*
2372  * a helper for release_folio.  As long as there are no locked extents
2373  * in the range corresponding to the page, both state records and extent
2374  * map records are removed
2375  */
2376 int try_release_extent_mapping(struct page *page, gfp_t mask)
2377 {
2378         struct extent_map *em;
2379         u64 start = page_offset(page);
2380         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
2381         struct btrfs_inode *btrfs_inode = page_to_inode(page);
2382         struct extent_io_tree *tree = &btrfs_inode->io_tree;
2383         struct extent_map_tree *map = &btrfs_inode->extent_tree;
2384
2385         if (gfpflags_allow_blocking(mask) &&
2386             page->mapping->host->i_size > SZ_16M) {
2387                 u64 len;
2388                 while (start <= end) {
2389                         struct btrfs_fs_info *fs_info;
2390                         u64 cur_gen;
2391
2392                         len = end - start + 1;
2393                         write_lock(&map->lock);
2394                         em = lookup_extent_mapping(map, start, len);
2395                         if (!em) {
2396                                 write_unlock(&map->lock);
2397                                 break;
2398                         }
2399                         if ((em->flags & EXTENT_FLAG_PINNED) ||
2400                             em->start != start) {
2401                                 write_unlock(&map->lock);
2402                                 free_extent_map(em);
2403                                 break;
2404                         }
2405                         if (test_range_bit_exists(tree, em->start,
2406                                                   extent_map_end(em) - 1,
2407                                                   EXTENT_LOCKED))
2408                                 goto next;
2409                         /*
2410                          * If it's not in the list of modified extents, used
2411                          * by a fast fsync, we can remove it. If it's being
2412                          * logged we can safely remove it since fsync took an
2413                          * extra reference on the em.
2414                          */
2415                         if (list_empty(&em->list) ||
2416                             (em->flags & EXTENT_FLAG_LOGGING))
2417                                 goto remove_em;
2418                         /*
2419                          * If it's in the list of modified extents, remove it
2420                          * only if its generation is older then the current one,
2421                          * in which case we don't need it for a fast fsync.
2422                          * Otherwise don't remove it, we could be racing with an
2423                          * ongoing fast fsync that could miss the new extent.
2424                          */
2425                         fs_info = btrfs_inode->root->fs_info;
2426                         spin_lock(&fs_info->trans_lock);
2427                         cur_gen = fs_info->generation;
2428                         spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
2429                         if (em->generation >= cur_gen)
2430                                 goto next;
2431 remove_em:
2432                         /*
2433                          * We only remove extent maps that are not in the list of
2434                          * modified extents or that are in the list but with a
2435                          * generation lower then the current generation, so there
2436                          * is no need to set the full fsync flag on the inode (it
2437                          * hurts the fsync performance for workloads with a data
2438                          * size that exceeds or is close to the system's memory).
2439                          */
2440                         remove_extent_mapping(map, em);
2441                         /* once for the rb tree */
2442                         free_extent_map(em);
2443 next:
2444                         start = extent_map_end(em);
2445                         write_unlock(&map->lock);
2446
2447                         /* once for us */
2448                         free_extent_map(em);
2449
2450                         cond_resched(); /* Allow large-extent preemption. */
2451                 }
2452         }
2453         return try_release_extent_state(tree, page, mask);
2454 }
2455
2456 struct btrfs_fiemap_entry {
2457         u64 offset;
2458         u64 phys;
2459         u64 len;
2460         u32 flags;
2461 };
2462
2463 /*
2464  * Indicate the caller of emit_fiemap_extent() that it needs to unlock the file
2465  * range from the inode's io tree, unlock the subvolume tree search path, flush
2466  * the fiemap cache and relock the file range and research the subvolume tree.
2467  * The value here is something negative that can't be confused with a valid
2468  * errno value and different from 1 because that's also a return value from
2469  * fiemap_fill_next_extent() and also it's often used to mean some btree search
2470  * did not find a key, so make it some distinct negative value.
2471  */
2472 #define BTRFS_FIEMAP_FLUSH_CACHE (-(MAX_ERRNO + 1))
2473
2474 /*
2475  * Used to:
2476  *
2477  * - Cache the next entry to be emitted to the fiemap buffer, so that we can
2478  *   merge extents that are contiguous and can be grouped as a single one;
2479  *
2480  * - Store extents ready to be written to the fiemap buffer in an intermediary
2481  *   buffer. This intermediary buffer is to ensure that in case the fiemap
2482  *   buffer is memory mapped to the fiemap target file, we don't deadlock
2483  *   during btrfs_page_mkwrite(). This is because during fiemap we are locking
2484  *   an extent range in order to prevent races with delalloc flushing and
2485  *   ordered extent completion, which is needed in order to reliably detect
2486  *   delalloc in holes and prealloc extents. And this can lead to a deadlock
2487  *   if the fiemap buffer is memory mapped to the file we are running fiemap
2488  *   against (a silly, useless in practice scenario, but possible) because
2489  *   btrfs_page_mkwrite() will try to lock the same extent range.
2490  */
2491 struct fiemap_cache {
2492         /* An array of ready fiemap entries. */
2493         struct btrfs_fiemap_entry *entries;
2494         /* Number of entries in the entries array. */
2495         int entries_size;
2496         /* Index of the next entry in the entries array to write to. */
2497         int entries_pos;
2498         /*
2499          * Once the entries array is full, this indicates what's the offset for
2500          * the next file extent item we must search for in the inode's subvolume
2501          * tree after unlocking the extent range in the inode's io tree and
2502          * releasing the search path.
2503          */
2504         u64 next_search_offset;
2505         /*
2506          * This matches struct fiemap_extent_info::fi_mapped_extents, we use it
2507          * to count ourselves emitted extents and stop instead of relying on
2508          * fiemap_fill_next_extent() because we buffer ready fiemap entries at
2509          * the @entries array, and we want to stop as soon as we hit the max
2510          * amount of extents to map, not just to save time but also to make the
2511          * logic at extent_fiemap() simpler.
2512          */
2513         unsigned int extents_mapped;
2514         /* Fields for the cached extent (unsubmitted, not ready, extent). */
2515         u64 offset;
2516         u64 phys;
2517         u64 len;
2518         u32 flags;
2519         bool cached;
2520 };
2521
2522 static int flush_fiemap_cache(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2523                               struct fiemap_cache *cache)
2524 {
2525         for (int i = 0; i < cache->entries_pos; i++) {
2526                 struct btrfs_fiemap_entry *entry = &cache->entries[i];
2527                 int ret;
2528
2529                 ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, entry->offset,
2530                                               entry->phys, entry->len,
2531                                               entry->flags);
2532                 /*
2533                  * Ignore 1 (reached max entries) because we keep track of that
2534                  * ourselves in emit_fiemap_extent().
2535                  */
2536                 if (ret < 0)
2537                         return ret;
2538         }
2539         cache->entries_pos = 0;
2540
2541         return 0;
2542 }
2543
2544 /*
2545  * Helper to submit fiemap extent.
2546  *
2547  * Will try to merge current fiemap extent specified by @offset, @phys,
2548  * @len and @flags with cached one.
2549  * And only when we fails to merge, cached one will be submitted as
2550  * fiemap extent.
2551  *
2552  * Return value is the same as fiemap_fill_next_extent().
2553  */
2554 static int emit_fiemap_extent(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2555                                 struct fiemap_cache *cache,
2556                                 u64 offset, u64 phys, u64 len, u32 flags)
2557 {
2558         struct btrfs_fiemap_entry *entry;
2559         u64 cache_end;
2560
2561         /* Set at the end of extent_fiemap(). */
2562         ASSERT((flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) == 0);
2563
2564         if (!cache->cached)
2565                 goto assign;
2566
2567         /*
2568          * When iterating the extents of the inode, at extent_fiemap(), we may
2569          * find an extent that starts at an offset behind the end offset of the
2570          * previous extent we processed. This happens if fiemap is called
2571          * without FIEMAP_FLAG_SYNC and there are ordered extents completing
2572          * after we had to unlock the file range, release the search path, emit
2573          * the fiemap extents stored in the buffer (cache->entries array) and
2574          * the lock the remainder of the range and re-search the btree.
2575          *
2576          * For example we are in leaf X processing its last item, which is the
2577          * file extent item for file range [512K, 1M[, and after
2578          * btrfs_next_leaf() releases the path, there's an ordered extent that
2579          * completes for the file range [768K, 2M[, and that results in trimming
2580          * the file extent item so that it now corresponds to the file range
2581          * [512K, 768K[ and a new file extent item is inserted for the file
2582          * range [768K, 2M[, which may end up as the last item of leaf X or as
2583          * the first item of the next leaf - in either case btrfs_next_leaf()
2584          * will leave us with a path pointing to the new extent item, for the
2585          * file range [768K, 2M[, since that's the first key that follows the
2586          * last one we processed. So in order not to report overlapping extents
2587          * to user space, we trim the length of the previously cached extent and
2588          * emit it.
2589          *
2590          * Upon calling btrfs_next_leaf() we may also find an extent with an
2591          * offset smaller than or equals to cache->offset, and this happens
2592          * when we had a hole or prealloc extent with several delalloc ranges in
2593          * it, but after btrfs_next_leaf() released the path, delalloc was
2594          * flushed and the resulting ordered extents were completed, so we can
2595          * now have found a file extent item for an offset that is smaller than
2596          * or equals to what we have in cache->offset. We deal with this as
2597          * described below.
2598          */
2599         cache_end = cache->offset + cache->len;
2600         if (cache_end > offset) {
2601                 if (offset == cache->offset) {
2602                         /*
2603                          * We cached a dealloc range (found in the io tree) for
2604                          * a hole or prealloc extent and we have now found a
2605                          * file extent item for the same offset. What we have
2606                          * now is more recent and up to date, so discard what
2607                          * we had in the cache and use what we have just found.
2608                          */
2609                         goto assign;
2610                 } else if (offset > cache->offset) {
2611                         /*
2612                          * The extent range we previously found ends after the
2613                          * offset of the file extent item we found and that
2614                          * offset falls somewhere in the middle of that previous
2615                          * extent range. So adjust the range we previously found
2616                          * to end at the offset of the file extent item we have
2617                          * just found, since this extent is more up to date.
2618                          * Emit that adjusted range and cache the file extent
2619                          * item we have just found. This corresponds to the case
2620                          * where a previously found file extent item was split
2621                          * due to an ordered extent completing.
2622                          */
2623                         cache->len = offset - cache->offset;
2624                         goto emit;
2625                 } else {
2626                         const u64 range_end = offset + len;
2627
2628                         /*
2629                          * The offset of the file extent item we have just found
2630                          * is behind the cached offset. This means we were
2631                          * processing a hole or prealloc extent for which we
2632                          * have found delalloc ranges (in the io tree), so what
2633                          * we have in the cache is the last delalloc range we
2634                          * found while the file extent item we found can be
2635                          * either for a whole delalloc range we previously
2636                          * emmitted or only a part of that range.
2637                          *
2638                          * We have two cases here:
2639                          *
2640                          * 1) The file extent item's range ends at or behind the
2641                          *    cached extent's end. In this case just ignore the
2642                          *    current file extent item because we don't want to
2643                          *    overlap with previous ranges that may have been
2644                          *    emmitted already;
2645                          *
2646                          * 2) The file extent item starts behind the currently
2647                          *    cached extent but its end offset goes beyond the
2648                          *    end offset of the cached extent. We don't want to
2649                          *    overlap with a previous range that may have been
2650                          *    emmitted already, so we emit the currently cached
2651                          *    extent and then partially store the current file
2652                          *    extent item's range in the cache, for the subrange
2653                          *    going the cached extent's end to the end of the
2654                          *    file extent item.
2655                          */
2656                         if (range_end <= cache_end)
2657                                 return 0;
2658
2659                         if (!(flags & (FIEMAP_EXTENT_ENCODED | FIEMAP_EXTENT_DELALLOC)))
2660                                 phys += cache_end - offset;
2661
2662                         offset = cache_end;
2663                         len = range_end - cache_end;
2664                         goto emit;
2665                 }
2666         }
2667
2668         /*
2669          * Only merges fiemap extents if
2670          * 1) Their logical addresses are continuous
2671          *
2672          * 2) Their physical addresses are continuous
2673          *    So truly compressed (physical size smaller than logical size)
2674          *    extents won't get merged with each other
2675          *
2676          * 3) Share same flags
2677          */
2678         if (cache->offset + cache->len  == offset &&
2679             cache->phys + cache->len == phys  &&
2680             cache->flags == flags) {
2681                 cache->len += len;
2682                 return 0;
2683         }
2684
2685 emit:
2686         /* Not mergeable, need to submit cached one */
2687
2688         if (cache->entries_pos == cache->entries_size) {
2689                 /*
2690                  * We will need to research for the end offset of the last
2691                  * stored extent and not from the current offset, because after
2692                  * unlocking the range and releasing the path, if there's a hole
2693                  * between that end offset and this current offset, a new extent
2694                  * may have been inserted due to a new write, so we don't want
2695                  * to miss it.
2696                  */
2697                 entry = &cache->entries[cache->entries_size - 1];
2698                 cache->next_search_offset = entry->offset + entry->len;
2699                 cache->cached = false;
2700
2701                 return BTRFS_FIEMAP_FLUSH_CACHE;
2702         }
2703
2704         entry = &cache->entries[cache->entries_pos];
2705         entry->offset = cache->offset;
2706         entry->phys = cache->phys;
2707         entry->len = cache->len;
2708         entry->flags = cache->flags;
2709         cache->entries_pos++;
2710         cache->extents_mapped++;
2711
2712         if (cache->extents_mapped == fieinfo->fi_extents_max) {
2713                 cache->cached = false;
2714                 return 1;
2715         }
2716 assign:
2717         cache->cached = true;
2718         cache->offset = offset;
2719         cache->phys = phys;
2720         cache->len = len;
2721         cache->flags = flags;
2722
2723         return 0;
2724 }
2725
2726 /*
2727  * Emit last fiemap cache
2728  *
2729  * The last fiemap cache may still be cached in the following case:
2730  * 0                  4k                    8k
2731  * |<- Fiemap range ->|
2732  * |<------------  First extent ----------->|
2733  *
2734  * In this case, the first extent range will be cached but not emitted.
2735  * So we must emit it before ending extent_fiemap().
2736  */
2737 static int emit_last_fiemap_cache(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2738                                   struct fiemap_cache *cache)
2739 {
2740         int ret;
2741
2742         if (!cache->cached)
2743                 return 0;
2744
2745         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
2746                                       cache->len, cache->flags);
2747         cache->cached = false;
2748         if (ret > 0)
2749                 ret = 0;
2750         return ret;
2751 }
2752
2753 static int fiemap_next_leaf_item(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_path *path)
2754 {
2755         struct extent_buffer *clone = path->nodes[0];
2756         struct btrfs_key key;
2757         int slot;
2758         int ret;
2759
2760         path->slots[0]++;
2761         if (path->slots[0] < btrfs_header_nritems(path->nodes[0]))
2762                 return 0;
2763
2764         /*
2765          * Add a temporary extra ref to an already cloned extent buffer to
2766          * prevent btrfs_next_leaf() freeing it, we want to reuse it to avoid
2767          * the cost of allocating a new one.
2768          */
2769         ASSERT(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &clone->bflags));
2770         atomic_inc(&clone->refs);
2771
2772         ret = btrfs_next_leaf(inode->root, path);
2773         if (ret != 0)
2774                 goto out;
2775
2776         /*
2777          * Don't bother with cloning if there are no more file extent items for
2778          * our inode.
2779          */
2780         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
2781         if (key.objectid != btrfs_ino(inode) || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
2782                 ret = 1;
2783                 goto out;
2784         }
2785
2786         /* See the comment at fiemap_search_slot() about why we clone. */
2787         copy_extent_buffer_full(clone, path->nodes[0]);
2788         /*
2789          * Important to preserve the start field, for the optimizations when
2790          * checking if extents are shared (see extent_fiemap()).
2791          */
2792         clone->start = path->nodes[0]->start;
2793
2794         slot = path->slots[0];
2795         btrfs_release_path(path);
2796         path->nodes[0] = clone;
2797         path->slots[0] = slot;
2798 out:
2799         if (ret)
2800                 free_extent_buffer(clone);
2801
2802         return ret;
2803 }
2804
2805 /*
2806  * Search for the first file extent item that starts at a given file offset or
2807  * the one that starts immediately before that offset.
2808  * Returns: 0 on success, < 0 on error, 1 if not found.
2809  */
2810 static int fiemap_search_slot(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_path *path,
2811                               u64 file_offset)
2812 {
2813         const u64 ino = btrfs_ino(inode);
2814         struct btrfs_root *root = inode->root;
2815         struct extent_buffer *clone;
2816         struct btrfs_key key;
2817         int slot;
2818         int ret;
2819
2820         key.objectid = ino;
2821         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2822         key.offset = file_offset;
2823
2824         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2825         if (ret < 0)
2826                 return ret;
2827
2828         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
2829                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
2830                 if (key.objectid == ino && key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2831                         path->slots[0]--;
2832         }
2833
2834         if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2835                 ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2836                 if (ret != 0)
2837                         return ret;
2838
2839                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
2840                 if (key.objectid != ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2841                         return 1;
2842         }
2843
2844         /*
2845          * We clone the leaf and use it during fiemap. This is because while
2846          * using the leaf we do expensive things like checking if an extent is
2847          * shared, which can take a long time. In order to prevent blocking
2848          * other tasks for too long, we use a clone of the leaf. We have locked
2849          * the file range in the inode's io tree, so we know none of our file
2850          * extent items can change. This way we avoid blocking other tasks that
2851          * want to insert items for other inodes in the same leaf or b+tree
2852          * rebalance operations (triggered for example when someone is trying
2853          * to push items into this leaf when trying to insert an item in a
2854          * neighbour leaf).
2855          * We also need the private clone because holding a read lock on an
2856          * extent buffer of the subvolume's b+tree will make lockdep unhappy
2857          * when we check if extents are shared, as backref walking may need to
2858          * lock the same leaf we are processing.
2859          */
2860         clone = btrfs_clone_extent_buffer(path->nodes[0]);
2861         if (!clone)
2862                 return -ENOMEM;
2863
2864         slot = path->slots[0];
2865         btrfs_release_path(path);
2866         path->nodes[0] = clone;
2867         path->slots[0] = slot;
2868
2869         return 0;
2870 }
2871
2872 /*
2873  * Process a range which is a hole or a prealloc extent in the inode's subvolume
2874  * btree. If @disk_bytenr is 0, we are dealing with a hole, otherwise a prealloc
2875  * extent. The end offset (@end) is inclusive.
2876  */
2877 static int fiemap_process_hole(struct btrfs_inode *inode,
2878                                struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2879                                struct fiemap_cache *cache,
2880                                struct extent_state **delalloc_cached_state,
2881                                struct btrfs_backref_share_check_ctx *backref_ctx,
2882                                u64 disk_bytenr, u64 extent_offset,
2883                                u64 extent_gen,
2884                                u64 start, u64 end)
2885 {
2886         const u64 i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
2887         u64 cur_offset = start;
2888         u64 last_delalloc_end = 0;
2889         u32 prealloc_flags = FIEMAP_EXTENT_UNWRITTEN;
2890         bool checked_extent_shared = false;
2891         int ret;
2892
2893         /*
2894          * There can be no delalloc past i_size, so don't waste time looking for
2895          * it beyond i_size.
2896          */
2897         while (cur_offset < end && cur_offset < i_size) {
2898                 u64 delalloc_start;
2899                 u64 delalloc_end;
2900                 u64 prealloc_start;
2901                 u64 prealloc_len = 0;
2902                 bool delalloc;
2903
2904                 delalloc = btrfs_find_delalloc_in_range(inode, cur_offset, end,
2905                                                         delalloc_cached_state,
2906                                                         &delalloc_start,
2907                                                         &delalloc_end);
2908                 if (!delalloc)
2909                         break;
2910
2911                 /*
2912                  * If this is a prealloc extent we have to report every section
2913                  * of it that has no delalloc.
2914                  */
2915                 if (disk_bytenr != 0) {
2916                         if (last_delalloc_end == 0) {
2917                                 prealloc_start = start;
2918                                 prealloc_len = delalloc_start - start;
2919                         } else {
2920                                 prealloc_start = last_delalloc_end + 1;
2921                                 prealloc_len = delalloc_start - prealloc_start;
2922                         }
2923                 }
2924
2925                 if (prealloc_len > 0) {
2926                         if (!checked_extent_shared && fieinfo->fi_extents_max) {
2927                                 ret = btrfs_is_data_extent_shared(inode,
2928                                                                   disk_bytenr,
2929                                                                   extent_gen,
2930                                                                   backref_ctx);
2931                                 if (ret < 0)
2932                                         return ret;
2933                                 else if (ret > 0)
2934                                         prealloc_flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
2935
2936                                 checked_extent_shared = true;
2937                         }
2938                         ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, cache, prealloc_start,
2939                                                  disk_bytenr + extent_offset,
2940                                                  prealloc_len, prealloc_flags);
2941                         if (ret)
2942                                 return ret;
2943                         extent_offset += prealloc_len;
2944                 }
2945
2946                 ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, cache, delalloc_start, 0,
2947                                          delalloc_end + 1 - delalloc_start,
2948                                          FIEMAP_EXTENT_DELALLOC |
2949                                          FIEMAP_EXTENT_UNKNOWN);
2950                 if (ret)
2951                         return ret;
2952
2953                 last_delalloc_end = delalloc_end;
2954                 cur_offset = delalloc_end + 1;
2955                 extent_offset += cur_offset - delalloc_start;
2956                 cond_resched();
2957         }
2958
2959         /*
2960          * Either we found no delalloc for the whole prealloc extent or we have
2961          * a prealloc extent that spans i_size or starts at or after i_size.
2962          */
2963         if (disk_bytenr != 0 && last_delalloc_end < end) {
2964                 u64 prealloc_start;
2965                 u64 prealloc_len;
2966
2967                 if (last_delalloc_end == 0) {
2968                         prealloc_start = start;
2969                         prealloc_len = end + 1 - start;
2970                 } else {
2971                         prealloc_start = last_delalloc_end + 1;
2972                         prealloc_len = end + 1 - prealloc_start;
2973                 }
2974
2975                 if (!checked_extent_shared && fieinfo->fi_extents_max) {
2976                         ret = btrfs_is_data_extent_shared(inode,
2977                                                           disk_bytenr,
2978                                                           extent_gen,
2979                                                           backref_ctx);
2980                         if (ret < 0)
2981                                 return ret;
2982                         else if (ret > 0)
2983                                 prealloc_flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
2984                 }
2985                 ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, cache, prealloc_start,
2986                                          disk_bytenr + extent_offset,
2987                                          prealloc_len, prealloc_flags);
2988                 if (ret)
2989                         return ret;
2990         }
2991
2992         return 0;
2993 }
2994
2995 static int fiemap_find_last_extent_offset(struct btrfs_inode *inode,
2996                                           struct btrfs_path *path,
2997                                           u64 *last_extent_end_ret)
2998 {
2999         const u64 ino = btrfs_ino(inode);
3000         struct btrfs_root *root = inode->root;
3001         struct extent_buffer *leaf;
3002         struct btrfs_file_extent_item *ei;
3003         struct btrfs_key key;
3004         u64 disk_bytenr;
3005         int ret;
3006
3007         /*
3008          * Lookup the last file extent. We're not using i_size here because
3009          * there might be preallocation past i_size.
3010          */
3011         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino, (u64)-1, 0);
3012         /* There can't be a file extent item at offset (u64)-1 */
3013         ASSERT(ret != 0);
3014         if (ret < 0)
3015                 return ret;
3016
3017         /*
3018          * For a non-existing key, btrfs_search_slot() always leaves us at a
3019          * slot > 0, except if the btree is empty, which is impossible because
3020          * at least it has the inode item for this inode and all the items for
3021          * the root inode 256.
3022          */
3023         ASSERT(path->slots[0] > 0);
3024         path->slots[0]--;
3025         leaf = path->nodes[0];
3026         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
3027         if (key.objectid != ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
3028                 /* No file extent items in the subvolume tree. */
3029                 *last_extent_end_ret = 0;
3030                 return 0;
3031         }
3032
3033         /*
3034          * For an inline extent, the disk_bytenr is where inline data starts at,
3035          * so first check if we have an inline extent item before checking if we
3036          * have an implicit hole (disk_bytenr == 0).
3037          */
3038         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
3039         if (btrfs_file_extent_type(leaf, ei) == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
3040                 *last_extent_end_ret = btrfs_file_extent_end(path);
3041                 return 0;
3042         }
3043
3044         /*
3045          * Find the last file extent item that is not a hole (when NO_HOLES is
3046          * not enabled). This should take at most 2 iterations in the worst
3047          * case: we have one hole file extent item at slot 0 of a leaf and
3048          * another hole file extent item as the last item in the previous leaf.
3049          * This is because we merge file extent items that represent holes.
3050          */
3051         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei);
3052         while (disk_bytenr == 0) {
3053                 ret = btrfs_previous_item(root, path, ino, BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
3054                 if (ret < 0) {
3055                         return ret;
3056                 } else if (ret > 0) {
3057                         /* No file extent items that are not holes. */
3058                         *last_extent_end_ret = 0;
3059                         return 0;
3060                 }
3061                 leaf = path->nodes[0];
3062                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3063                                     struct btrfs_file_extent_item);
3064                 disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei);
3065         }
3066
3067         *last_extent_end_ret = btrfs_file_extent_end(path);
3068         return 0;
3069 }
3070
3071 int extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
3072                   u64 start, u64 len)
3073 {
3074         const u64 ino = btrfs_ino(inode);
3075         struct extent_state *cached_state = NULL;
3076         struct extent_state *delalloc_cached_state = NULL;
3077         struct btrfs_path *path;
3078         struct fiemap_cache cache = { 0 };
3079         struct btrfs_backref_share_check_ctx *backref_ctx;
3080         u64 last_extent_end;
3081         u64 prev_extent_end;
3082         u64 range_start;
3083         u64 range_end;
3084         const u64 sectorsize = inode->root->fs_info->sectorsize;
3085         bool stopped = false;
3086         int ret;
3087
3088         cache.entries_size = PAGE_SIZE / sizeof(struct btrfs_fiemap_entry);
3089         cache.entries = kmalloc_array(cache.entries_size,
3090                                       sizeof(struct btrfs_fiemap_entry),
3091                                       GFP_KERNEL);
3092         backref_ctx = btrfs_alloc_backref_share_check_ctx();
3093         path = btrfs_alloc_path();
3094         if (!cache.entries || !backref_ctx || !path) {
3095                 ret = -ENOMEM;
3096                 goto out;
3097         }
3098
3099 restart:
3100         range_start = round_down(start, sectorsize);
3101         range_end = round_up(start + len, sectorsize);
3102         prev_extent_end = range_start;
3103
3104         lock_extent(&inode->io_tree, range_start, range_end, &cached_state);
3105
3106         ret = fiemap_find_last_extent_offset(inode, path, &last_extent_end);
3107         if (ret < 0)
3108                 goto out_unlock;
3109         btrfs_release_path(path);
3110
3111         path->reada = READA_FORWARD;
3112         ret = fiemap_search_slot(inode, path, range_start);
3113         if (ret < 0) {
3114                 goto out_unlock;
3115         } else if (ret > 0) {
3116                 /*
3117                  * No file extent item found, but we may have delalloc between
3118                  * the current offset and i_size. So check for that.
3119                  */
3120                 ret = 0;
3121                 goto check_eof_delalloc;
3122         }
3123
3124         while (prev_extent_end < range_end) {
3125                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
3126                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
3127                 struct btrfs_key key;
3128                 u64 extent_end;
3129                 u64 extent_len;
3130                 u64 extent_offset = 0;
3131                 u64 extent_gen;
3132                 u64 disk_bytenr = 0;
3133                 u64 flags = 0;
3134                 int extent_type;
3135                 u8 compression;
3136
3137                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
3138                 if (key.objectid != ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
3139                         break;
3140
3141                 extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
3142
3143                 /*
3144                  * The first iteration can leave us at an extent item that ends
3145                  * before our range's start. Move to the next item.
3146                  */
3147                 if (extent_end <= range_start)
3148                         goto next_item;
3149
3150                 backref_ctx->curr_leaf_bytenr = leaf->start;
3151
3152                 /* We have in implicit hole (NO_HOLES feature enabled). */
3153                 if (prev_extent_end < key.offset) {
3154                         const u64 hole_end = min(key.offset, range_end) - 1;
3155
3156                         ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
3157                                                   &delalloc_cached_state,
3158                                                   backref_ctx, 0, 0, 0,
3159                                                   prev_extent_end, hole_end);
3160                         if (ret < 0) {
3161                                 goto out_unlock;
3162                         } else if (ret > 0) {
3163                                 /* fiemap_fill_next_extent() told us to stop. */
3164                                 stopped = true;
3165                                 break;
3166                         }
3167
3168                         /* We've reached the end of the fiemap range, stop. */
3169                         if (key.offset >= range_end) {
3170                                 stopped = true;
3171                                 break;
3172                         }
3173                 }
3174
3175                 extent_len = extent_end - key.offset;
3176                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3177                                     struct btrfs_file_extent_item);
3178                 compression = btrfs_file_extent_compression(leaf, ei);
3179                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
3180                 extent_gen = btrfs_file_extent_generation(leaf, ei);
3181
3182                 if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
3183                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei);
3184                         if (compression == BTRFS_COMPRESS_NONE)
3185                                 extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, ei);
3186                 }
3187
3188                 if (compression != BTRFS_COMPRESS_NONE)
3189                         flags |= FIEMAP_EXTENT_ENCODED;
3190
3191                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
3192                         flags |= FIEMAP_EXTENT_DATA_INLINE;
3193                         flags |= FIEMAP_EXTENT_NOT_ALIGNED;
3194                         ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, &cache, key.offset, 0,
3195                                                  extent_len, flags);
3196                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
3197                         ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
3198                                                   &delalloc_cached_state,
3199                                                   backref_ctx,
3200                                                   disk_bytenr, extent_offset,
3201                                                   extent_gen, key.offset,
3202                                                   extent_end - 1);
3203                 } else if (disk_bytenr == 0) {
3204                         /* We have an explicit hole. */
3205                         ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
3206                                                   &delalloc_cached_state,
3207                                                   backref_ctx, 0, 0, 0,
3208                                                   key.offset, extent_end - 1);
3209                 } else {
3210                         /* We have a regular extent. */
3211                         if (fieinfo->fi_extents_max) {
3212                                 ret = btrfs_is_data_extent_shared(inode,
3213                                                                   disk_bytenr,
3214                                                                   extent_gen,
3215                                                                   backref_ctx);
3216                                 if (ret < 0)
3217                                         goto out_unlock;
3218                                 else if (ret > 0)
3219                                         flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
3220                         }
3221
3222                         ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, &cache, key.offset,
3223                                                  disk_bytenr + extent_offset,
3224                                                  extent_len, flags);
3225                 }
3226
3227                 if (ret < 0) {
3228                         goto out_unlock;
3229                 } else if (ret > 0) {
3230                         /* emit_fiemap_extent() told us to stop. */
3231                         stopped = true;
3232                         break;
3233                 }
3234
3235                 prev_extent_end = extent_end;
3236 next_item:
3237                 if (fatal_signal_pending(current)) {
3238                         ret = -EINTR;
3239                         goto out_unlock;
3240                 }
3241
3242                 ret = fiemap_next_leaf_item(inode, path);
3243                 if (ret < 0) {
3244                         goto out_unlock;
3245                 } else if (ret > 0) {
3246                         /* No more file extent items for this inode. */
3247                         break;
3248                 }
3249                 cond_resched();
3250         }
3251
3252 check_eof_delalloc:
3253         if (!stopped && prev_extent_end < range_end) {
3254                 ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
3255                                           &delalloc_cached_state, backref_ctx,
3256                                           0, 0, 0, prev_extent_end, range_end - 1);
3257                 if (ret < 0)
3258                         goto out_unlock;
3259                 prev_extent_end = range_end;
3260         }
3261
3262         if (cache.cached && cache.offset + cache.len >= last_extent_end) {
3263                 const u64 i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
3264
3265                 if (prev_extent_end < i_size) {
3266                         u64 delalloc_start;
3267                         u64 delalloc_end;
3268                         bool delalloc;
3269
3270                         delalloc = btrfs_find_delalloc_in_range(inode,
3271                                                                 prev_extent_end,
3272                                                                 i_size - 1,
3273                                                                 &delalloc_cached_state,
3274                                                                 &delalloc_start,
3275                                                                 &delalloc_end);
3276                         if (!delalloc)
3277                                 cache.flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
3278                 } else {
3279                         cache.flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
3280                 }
3281         }
3282
3283 out_unlock:
3284         unlock_extent(&inode->io_tree, range_start, range_end, &cached_state);
3285
3286         if (ret == BTRFS_FIEMAP_FLUSH_CACHE) {
3287                 btrfs_release_path(path);
3288                 ret = flush_fiemap_cache(fieinfo, &cache);
3289                 if (ret)
3290                         goto out;
3291                 len -= cache.next_search_offset - start;
3292                 start = cache.next_search_offset;
3293                 goto restart;
3294         } else if (ret < 0) {
3295                 goto out;
3296         }
3297
3298         /*
3299          * Must free the path before emitting to the fiemap buffer because we
3300          * may have a non-cloned leaf and if the fiemap buffer is memory mapped
3301          * to a file, a write into it (through btrfs_page_mkwrite()) may trigger
3302          * waiting for an ordered extent that in order to complete needs to
3303          * modify that leaf, therefore leading to a deadlock.
3304          */
3305         btrfs_free_path(path);
3306         path = NULL;
3307
3308         ret = flush_fiemap_cache(fieinfo, &cache);
3309         if (ret)
3310                 goto out;
3311
3312         ret = emit_last_fiemap_cache(fieinfo, &cache);
3313 out:
3314         free_extent_state(delalloc_cached_state);
3315         kfree(cache.entries);
3316         btrfs_free_backref_share_ctx(backref_ctx);
3317         btrfs_free_path(path);
3318         return ret;
3319 }
3320
3321 static void __free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
3322 {
3323         kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
3324 }
3325
3326 static int extent_buffer_under_io(const struct extent_buffer *eb)
3327 {
3328         return (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags) ||
3329                 test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
3330 }
3331
3332 static bool folio_range_has_eb(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct folio *folio)
3333 {
3334         struct btrfs_subpage *subpage;
3335
3336         lockdep_assert_held(&folio->mapping->i_private_lock);
3337
3338         if (folio_test_private(folio)) {
3339                 subpage = folio_get_private(folio);
3340                 if (atomic_read(&subpage->eb_refs))
3341                         return true;
3342                 /*
3343                  * Even there is no eb refs here, we may still have
3344                  * end_page_read() call relying on page::private.
3345                  */
3346                 if (atomic_read(&subpage->readers))
3347                         return true;
3348         }
3349         return false;
3350 }
3351
3352 static void detach_extent_buffer_folio(struct extent_buffer *eb, struct folio *folio)
3353 {
3354         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3355         const bool mapped = !test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
3356
3357         /*
3358          * For mapped eb, we're going to change the folio private, which should
3359          * be done under the i_private_lock.
3360          */
3361         if (mapped)
3362                 spin_lock(&folio->mapping->i_private_lock);
3363
3364         if (!folio_test_private(folio)) {
3365                 if (mapped)
3366                         spin_unlock(&folio->mapping->i_private_lock);
3367                 return;
3368         }
3369
3370         if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE) {
3371                 /*
3372                  * We do this since we'll remove the pages after we've
3373                  * removed the eb from the radix tree, so we could race
3374                  * and have this page now attached to the new eb.  So
3375                  * only clear folio if it's still connected to
3376                  * this eb.
3377                  */
3378                 if (folio_test_private(folio) && folio_get_private(folio) == eb) {
3379                         BUG_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
3380                         BUG_ON(folio_test_dirty(folio));
3381                         BUG_ON(folio_test_writeback(folio));
3382                         /* We need to make sure we haven't be attached to a new eb. */
3383                         folio_detach_private(folio);
3384                 }
3385                 if (mapped)
3386                         spin_unlock(&folio->mapping->i_private_lock);
3387                 return;
3388         }
3389
3390         /*
3391          * For subpage, we can have dummy eb with folio private attached.  In
3392          * this case, we can directly detach the private as such folio is only
3393          * attached to one dummy eb, no sharing.
3394          */
3395         if (!mapped) {
3396                 btrfs_detach_subpage(fs_info, folio);
3397                 return;
3398         }
3399
3400         btrfs_folio_dec_eb_refs(fs_info, folio);
3401
3402         /*
3403          * We can only detach the folio private if there are no other ebs in the
3404          * page range and no unfinished IO.
3405          */
3406         if (!folio_range_has_eb(fs_info, folio))
3407                 btrfs_detach_subpage(fs_info, folio);
3408
3409         spin_unlock(&folio->mapping->i_private_lock);
3410 }
3411
3412 /* Release all pages attached to the extent buffer */
3413 static void btrfs_release_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb)
3414 {
3415         ASSERT(!extent_buffer_under_io(eb));
3416
3417         for (int i = 0; i < INLINE_EXTENT_BUFFER_PAGES; i++) {
3418                 struct folio *folio = eb->folios[i];
3419
3420                 if (!folio)
3421                         continue;
3422
3423                 detach_extent_buffer_folio(eb, folio);
3424
3425                 /* One for when we allocated the folio. */
3426                 folio_put(folio);
3427         }
3428 }
3429
3430 /*
3431  * Helper for releasing the extent buffer.
3432  */
3433 static inline void btrfs_release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
3434 {
3435         btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
3436         btrfs_leak_debug_del_eb(eb);
3437         __free_extent_buffer(eb);
3438 }
3439
3440 static struct extent_buffer *
3441 __alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start,
3442                       unsigned long len)
3443 {
3444         struct extent_buffer *eb = NULL;
3445
3446         eb = kmem_cache_zalloc(extent_buffer_cache, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
3447         eb->start = start;
3448         eb->len = len;
3449         eb->fs_info = fs_info;
3450         init_rwsem(&eb->lock);
3451
3452         btrfs_leak_debug_add_eb(eb);
3453
3454         spin_lock_init(&eb->refs_lock);
3455         atomic_set(&eb->refs, 1);
3456
3457         ASSERT(len <= BTRFS_MAX_METADATA_BLOCKSIZE);
3458
3459         return eb;
3460 }
3461
3462 struct extent_buffer *btrfs_clone_extent_buffer(const struct extent_buffer *src)
3463 {
3464         struct extent_buffer *new;
3465         int num_folios = num_extent_folios(src);
3466         int ret;
3467
3468         new = __alloc_extent_buffer(src->fs_info, src->start, src->len);
3469         if (new == NULL)
3470                 return NULL;
3471
3472         /*
3473          * Set UNMAPPED before calling btrfs_release_extent_buffer(), as
3474          * btrfs_release_extent_buffer() have different behavior for
3475          * UNMAPPED subpage extent buffer.
3476          */
3477         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &new->bflags);
3478
3479         ret = alloc_eb_folio_array(new, 0);
3480         if (ret) {
3481                 btrfs_release_extent_buffer(new);
3482                 return NULL;
3483         }
3484
3485         for (int i = 0; i < num_folios; i++) {
3486                 struct folio *folio = new->folios[i];
3487                 int ret;
3488
3489                 ret = attach_extent_buffer_folio(new, folio, NULL);
3490                 if (ret < 0) {
3491                         btrfs_release_extent_buffer(new);
3492                         return NULL;
3493                 }
3494                 WARN_ON(folio_test_dirty(folio));
3495         }
3496         copy_extent_buffer_full(new, src);
3497         set_extent_buffer_uptodate(new);
3498
3499         return new;
3500 }
3501
3502 struct extent_buffer *__alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3503                                                   u64 start, unsigned long len)
3504 {
3505         struct extent_buffer *eb;
3506         int num_folios = 0;
3507         int ret;
3508
3509         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
3510         if (!eb)
3511                 return NULL;
3512
3513         ret = alloc_eb_folio_array(eb, 0);
3514         if (ret)
3515                 goto err;
3516
3517         num_folios = num_extent_folios(eb);
3518         for (int i = 0; i < num_folios; i++) {
3519                 ret = attach_extent_buffer_folio(eb, eb->folios[i], NULL);
3520                 if (ret < 0)
3521                         goto err;
3522         }
3523
3524         set_extent_buffer_uptodate(eb);
3525         btrfs_set_header_nritems(eb, 0);
3526         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
3527
3528         return eb;
3529 err:
3530         for (int i = 0; i < num_folios; i++) {
3531                 if (eb->folios[i]) {
3532                         detach_extent_buffer_folio(eb, eb->folios[i]);
3533                         __folio_put(eb->folios[i]);
3534                 }
3535         }
3536         __free_extent_buffer(eb);
3537         return NULL;
3538 }
3539
3540 struct extent_buffer *alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3541                                                 u64 start)
3542 {
3543         return __alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start, fs_info->nodesize);
3544 }
3545
3546 static void check_buffer_tree_ref(struct extent_buffer *eb)
3547 {
3548         int refs;
3549         /*
3550          * The TREE_REF bit is first set when the extent_buffer is added
3551          * to the radix tree. It is also reset, if unset, when a new reference
3552          * is created by find_extent_buffer.
3553          *
3554          * It is only cleared in two cases: freeing the last non-tree
3555          * reference to the extent_buffer when its STALE bit is set or
3556          * calling release_folio when the tree reference is the only reference.
3557          *
3558          * In both cases, care is taken to ensure that the extent_buffer's
3559          * pages are not under io. However, release_folio can be concurrently
3560          * called with creating new references, which is prone to race
3561          * conditions between the calls to check_buffer_tree_ref in those
3562          * codepaths and clearing TREE_REF in try_release_extent_buffer.
3563          *
3564          * The actual lifetime of the extent_buffer in the radix tree is
3565          * adequately protected by the refcount, but the TREE_REF bit and
3566          * its corresponding reference are not. To protect against this
3567          * class of races, we call check_buffer_tree_ref from the codepaths
3568          * which trigger io. Note that once io is initiated, TREE_REF can no
3569          * longer be cleared, so that is the moment at which any such race is
3570          * best fixed.
3571          */
3572         refs = atomic_read(&eb->refs);
3573         if (refs >= 2 && test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
3574                 return;
3575
3576         spin_lock(&eb->refs_lock);
3577         if (!test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
3578                 atomic_inc(&eb->refs);
3579         spin_unlock(&eb->refs_lock);
3580 }
3581
3582 static void mark_extent_buffer_accessed(struct extent_buffer *eb)
3583 {
3584         int num_folios= num_extent_folios(eb);
3585
3586         check_buffer_tree_ref(eb);
3587
3588         for (int i = 0; i < num_folios; i++)
3589                 folio_mark_accessed(eb->folios[i]);
3590 }
3591
3592 struct extent_buffer *find_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3593                                          u64 start)
3594 {
3595         struct extent_buffer *eb;
3596
3597         eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
3598         if (!eb)
3599                 return NULL;
3600         /*
3601          * Lock our eb's refs_lock to avoid races with free_extent_buffer().
3602          * When we get our eb it might be flagged with EXTENT_BUFFER_STALE and
3603          * another task running free_extent_buffer() might have seen that flag
3604          * set, eb->refs == 2, that the buffer isn't under IO (dirty and
3605          * writeback flags not set) and it's still in the tree (flag
3606          * EXTENT_BUFFER_TREE_REF set), therefore being in the process of
3607          * decrementing the extent buffer's reference count twice.  So here we
3608          * could race and increment the eb's reference count, clear its stale
3609          * flag, mark it as dirty and drop our reference before the other task
3610          * finishes executing free_extent_buffer, which would later result in
3611          * an attempt to free an extent buffer that is dirty.
3612          */
3613         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags)) {
3614                 spin_lock(&eb->refs_lock);
3615                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
3616         }
3617         mark_extent_buffer_accessed(eb);
3618         return eb;
3619 }
3620
3621 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
3622 struct extent_buffer *alloc_test_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3623                                         u64 start)
3624 {
3625         struct extent_buffer *eb, *exists = NULL;
3626         int ret;
3627
3628         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
3629         if (eb)
3630                 return eb;
3631         eb = alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start);
3632         if (!eb)
3633                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3634         eb->fs_info = fs_info;
3635 again:
3636         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
3637         if (ret) {
3638                 exists = ERR_PTR(ret);
3639                 goto free_eb;
3640         }
3641         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
3642         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
3643                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
3644         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
3645         radix_tree_preload_end();
3646         if (ret == -EEXIST) {
3647                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
3648                 if (exists)
3649                         goto free_eb;
3650                 else
3651                         goto again;
3652         }
3653         check_buffer_tree_ref(eb);
3654         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
3655
3656         return eb;
3657 free_eb:
3658         btrfs_release_extent_buffer(eb);
3659         return exists;
3660 }
3661 #endif
3662
3663 static struct extent_buffer *grab_extent_buffer(
3664                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
3665 {
3666         struct folio *folio = page_folio(page);
3667         struct extent_buffer *exists;
3668
3669         /*
3670          * For subpage case, we completely rely on radix tree to ensure we
3671          * don't try to insert two ebs for the same bytenr.  So here we always
3672          * return NULL and just continue.
3673          */
3674         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE)
3675                 return NULL;
3676
3677         /* Page not yet attached to an extent buffer */
3678         if (!folio_test_private(folio))
3679                 return NULL;
3680
3681         /*
3682          * We could have already allocated an eb for this page and attached one
3683          * so lets see if we can get a ref on the existing eb, and if we can we
3684          * know it's good and we can just return that one, else we know we can
3685          * just overwrite folio private.
3686          */
3687         exists = folio_get_private(folio);
3688         if (atomic_inc_not_zero(&exists->refs))
3689                 return exists;
3690
3691         WARN_ON(PageDirty(page));
3692         folio_detach_private(folio);
3693         return NULL;
3694 }
3695
3696 static int check_eb_alignment(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
3697 {
3698         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize)) {
3699                 btrfs_err(fs_info, "bad tree block start %llu", start);
3700                 return -EINVAL;
3701         }
3702
3703         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE &&
3704             offset_in_page(start) + fs_info->nodesize > PAGE_SIZE) {
3705                 btrfs_err(fs_info,
3706                 "tree block crosses page boundary, start %llu nodesize %u",
3707                           start, fs_info->nodesize);
3708                 return -EINVAL;
3709         }
3710         if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE &&
3711             !PAGE_ALIGNED(start)) {
3712                 btrfs_err(fs_info,
3713                 "tree block is not page aligned, start %llu nodesize %u",
3714                           start, fs_info->nodesize);
3715                 return -EINVAL;
3716         }
3717         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->nodesize) &&
3718             !test_and_set_bit(BTRFS_FS_UNALIGNED_TREE_BLOCK, &fs_info->flags)) {
3719                 btrfs_warn(fs_info,
3720 "tree block not nodesize aligned, start %llu nodesize %u, can be resolved by a full metadata balance",
3721                               start, fs_info->nodesize);
3722         }
3723         return 0;
3724 }
3725
3726
3727 /*
3728  * Return 0 if eb->folios[i] is attached to btree inode successfully.
3729  * Return >0 if there is already another extent buffer for the range,
3730  * and @found_eb_ret would be updated.
3731  * Return -EAGAIN if the filemap has an existing folio but with different size
3732  * than @eb.
3733  * The caller needs to free the existing folios and retry using the same order.
3734  */
3735 static int attach_eb_folio_to_filemap(struct extent_buffer *eb, int i,
3736                                       struct extent_buffer **found_eb_ret)
3737 {
3738
3739         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3740         struct address_space *mapping = fs_info->btree_inode->i_mapping;
3741         const unsigned long index = eb->start >> PAGE_SHIFT;
3742         struct folio *existing_folio;
3743         int ret;
3744
3745         ASSERT(found_eb_ret);
3746
3747         /* Caller should ensure the folio exists. */
3748         ASSERT(eb->folios[i]);
3749
3750 retry:
3751         ret = filemap_add_folio(mapping, eb->folios[i], index + i,
3752                                 GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
3753         if (!ret)
3754                 return 0;
3755
3756         existing_folio = filemap_lock_folio(mapping, index + i);
3757         /* The page cache only exists for a very short time, just retry. */
3758         if (IS_ERR(existing_folio))
3759                 goto retry;
3760
3761         /* For now, we should only have single-page folios for btree inode. */
3762         ASSERT(folio_nr_pages(existing_folio) == 1);
3763
3764         if (folio_size(existing_folio) != eb->folio_size) {
3765                 folio_unlock(existing_folio);
3766                 folio_put(existing_folio);
3767                 return -EAGAIN;
3768         }
3769
3770         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
3771                 /*
3772                  * We're going to reuse the existing page, can drop our page
3773                  * and subpage structure now.
3774                  */
3775                 __free_page(folio_page(eb->folios[i], 0));
3776                 eb->folios[i] = existing_folio;
3777         } else {
3778                 struct extent_buffer *existing_eb;
3779
3780                 existing_eb = grab_extent_buffer(fs_info,
3781                                                  folio_page(existing_folio, 0));
3782                 if (existing_eb) {
3783                         /* The extent buffer still exists, we can use it directly. */
3784                         *found_eb_ret = existing_eb;
3785                         folio_unlock(existing_folio);
3786                         folio_put(existing_folio);
3787                         return 1;
3788                 }
3789                 /* The extent buffer no longer exists, we can reuse the folio. */
3790                 __free_page(folio_page(eb->folios[i], 0));
3791                 eb->folios[i] = existing_folio;
3792         }
3793         return 0;
3794 }
3795
3796 struct extent_buffer *alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3797                                           u64 start, u64 owner_root, int level)
3798 {
3799         unsigned long len = fs_info->nodesize;
3800         int num_folios;
3801         int attached = 0;
3802         struct extent_buffer *eb;
3803         struct extent_buffer *existing_eb = NULL;
3804         struct address_space *mapping = fs_info->btree_inode->i_mapping;
3805         struct btrfs_subpage *prealloc = NULL;
3806         u64 lockdep_owner = owner_root;
3807         bool page_contig = true;
3808         int uptodate = 1;
3809         int ret;
3810
3811         if (check_eb_alignment(fs_info, start))
3812                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3813
3814 #if BITS_PER_LONG == 32
3815         if (start >= MAX_LFS_FILESIZE) {
3816                 btrfs_err_rl(fs_info,
3817                 "extent buffer %llu is beyond 32bit page cache limit", start);
3818                 btrfs_err_32bit_limit(fs_info);
3819                 return ERR_PTR(-EOVERFLOW);
3820         }
3821         if (start >= BTRFS_32BIT_EARLY_WARN_THRESHOLD)
3822                 btrfs_warn_32bit_limit(fs_info);
3823 #endif
3824
3825         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
3826         if (eb)
3827                 return eb;
3828
3829         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
3830         if (!eb)
3831                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3832
3833         /*
3834          * The reloc trees are just snapshots, so we need them to appear to be
3835          * just like any other fs tree WRT lockdep.
3836          */
3837         if (lockdep_owner == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID)
3838                 lockdep_owner = BTRFS_FS_TREE_OBJECTID;
3839
3840         btrfs_set_buffer_lockdep_class(lockdep_owner, eb, level);
3841
3842         /*
3843          * Preallocate folio private for subpage case, so that we won't
3844          * allocate memory with i_private_lock nor page lock hold.
3845          *
3846          * The memory will be freed by attach_extent_buffer_page() or freed
3847          * manually if we exit earlier.
3848          */
3849         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
3850                 prealloc = btrfs_alloc_subpage(fs_info, BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
3851                 if (IS_ERR(prealloc)) {
3852                         ret = PTR_ERR(prealloc);
3853                         goto out;
3854                 }
3855         }
3856
3857 reallocate:
3858         /* Allocate all pages first. */
3859         ret = alloc_eb_folio_array(eb, __GFP_NOFAIL);
3860         if (ret < 0) {
3861                 btrfs_free_subpage(prealloc);
3862                 goto out;
3863         }
3864
3865         num_folios = num_extent_folios(eb);
3866         /* Attach all pages to the filemap. */
3867         for (int i = 0; i < num_folios; i++) {
3868                 struct folio *folio;
3869
3870                 ret = attach_eb_folio_to_filemap(eb, i, &existing_eb);
3871                 if (ret > 0) {
3872                         ASSERT(existing_eb);
3873                         goto out;
3874                 }
3875
3876                 /*
3877                  * TODO: Special handling for a corner case where the order of
3878                  * folios mismatch between the new eb and filemap.
3879                  *
3880                  * This happens when:
3881                  *
3882                  * - the new eb is using higher order folio
3883                  *
3884                  * - the filemap is still using 0-order folios for the range
3885                  *   This can happen at the previous eb allocation, and we don't
3886                  *   have higher order folio for the call.
3887                  *
3888                  * - the existing eb has already been freed
3889                  *
3890                  * In this case, we have to free the existing folios first, and
3891                  * re-allocate using the same order.
3892                  * Thankfully this is not going to happen yet, as we're still
3893                  * using 0-order folios.
3894                  */
3895                 if (unlikely(ret == -EAGAIN)) {
3896                         ASSERT(0);
3897                         goto reallocate;
3898                 }
3899                 attached++;
3900
3901                 /*
3902                  * Only after attach_eb_folio_to_filemap(), eb->folios[] is
3903                  * reliable, as we may choose to reuse the existing page cache
3904                  * and free the allocated page.
3905                  */
3906                 folio = eb->folios[i];
3907                 eb->folio_size = folio_size(folio);
3908                 eb->folio_shift = folio_shift(folio);
3909                 spin_lock(&mapping->i_private_lock);
3910                 /* Should not fail, as we have preallocated the memory */
3911                 ret = attach_extent_buffer_folio(eb, folio, prealloc);
3912                 ASSERT(!ret);
3913                 /*
3914                  * To inform we have extra eb under allocation, so that
3915                  * detach_extent_buffer_page() won't release the folio private
3916                  * when the eb hasn't yet been inserted into radix tree.
3917                  *
3918                  * The ref will be decreased when the eb released the page, in
3919                  * detach_extent_buffer_page().
3920                  * Thus needs no special handling in error path.
3921                  */
3922                 btrfs_folio_inc_eb_refs(fs_info, folio);
3923                 spin_unlock(&mapping->i_private_lock);
3924
3925                 WARN_ON(btrfs_folio_test_dirty(fs_info, folio, eb->start, eb->len));
3926
3927                 /*
3928                  * Check if the current page is physically contiguous with previous eb
3929                  * page.
3930                  * At this stage, either we allocated a large folio, thus @i
3931                  * would only be 0, or we fall back to per-page allocation.
3932                  */
3933                 if (i && folio_page(eb->folios[i - 1], 0) + 1 != folio_page(folio, 0))
3934                         page_contig = false;
3935
3936                 if (!btrfs_folio_test_uptodate(fs_info, folio, eb->start, eb->len))
3937                         uptodate = 0;
3938
3939                 /*
3940                  * We can't unlock the pages just yet since the extent buffer
3941                  * hasn't been properly inserted in the radix tree, this
3942                  * opens a race with btree_release_folio which can free a page
3943                  * while we are still filling in all pages for the buffer and
3944                  * we could crash.
3945                  */
3946         }
3947         if (uptodate)
3948                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
3949         /* All pages are physically contiguous, can skip cross page handling. */
3950         if (page_contig)
3951                 eb->addr = folio_address(eb->folios[0]) + offset_in_page(eb->start);
3952 again:
3953         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
3954         if (ret)
3955                 goto out;
3956
3957         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
3958         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
3959                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
3960         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
3961         radix_tree_preload_end();
3962         if (ret == -EEXIST) {
3963                 ret = 0;
3964                 existing_eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
3965                 if (existing_eb)
3966                         goto out;
3967                 else
3968                         goto again;
3969         }
3970         /* add one reference for the tree */
3971         check_buffer_tree_ref(eb);
3972         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
3973
3974         /*
3975          * Now it's safe to unlock the pages because any calls to
3976          * btree_release_folio will correctly detect that a page belongs to a
3977          * live buffer and won't free them prematurely.
3978          */
3979         for (int i = 0; i < num_folios; i++)
3980                 unlock_page(folio_page(eb->folios[i], 0));
3981         return eb;
3982
3983 out:
3984         WARN_ON(!atomic_dec_and_test(&eb->refs));
3985
3986         /*
3987          * Any attached folios need to be detached before we unlock them.  This
3988          * is because when we're inserting our new folios into the mapping, and
3989          * then attaching our eb to that folio.  If we fail to insert our folio
3990          * we'll lookup the folio for that index, and grab that EB.  We do not
3991          * want that to grab this eb, as we're getting ready to free it.  So we
3992          * have to detach it first and then unlock it.
3993          *
3994          * We have to drop our reference and NULL it out here because in the
3995          * subpage case detaching does a btrfs_folio_dec_eb_refs() for our eb.
3996          * Below when we call btrfs_release_extent_buffer() we will call
3997          * detach_extent_buffer_folio() on our remaining pages in the !subpage
3998          * case.  If we left eb->folios[i] populated in the subpage case we'd
3999          * double put our reference and be super sad.
4000          */
4001         for (int i = 0; i < attached; i++) {
4002                 ASSERT(eb->folios[i]);
4003                 detach_extent_buffer_folio(eb, eb->folios[i]);
4004                 unlock_page(folio_page(eb->folios[i], 0));
4005                 folio_put(eb->folios[i]);
4006                 eb->folios[i] = NULL;
4007         }
4008         /*
4009          * Now all pages of that extent buffer is unmapped, set UNMAPPED flag,
4010          * so it can be cleaned up without utlizing page->mapping.
4011          */
4012         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
4013
4014         btrfs_release_extent_buffer(eb);
4015         if (ret < 0)
4016                 return ERR_PTR(ret);
4017         ASSERT(existing_eb);
4018         return existing_eb;
4019 }
4020
4021 static inline void btrfs_release_extent_buffer_rcu(struct rcu_head *head)
4022 {
4023         struct extent_buffer *eb =
4024                         container_of(head, struct extent_buffer, rcu_head);
4025
4026         __free_extent_buffer(eb);
4027 }
4028
4029 static int release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
4030         __releases(&eb->refs_lock)
4031 {
4032         lockdep_assert_held(&eb->refs_lock);
4033
4034         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
4035         if (atomic_dec_and_test(&eb->refs)) {
4036                 if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags)) {
4037                         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4038
4039                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4040
4041                         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
4042                         radix_tree_delete(&fs_info->buffer_radix,
4043                                           eb->start >> fs_info->sectorsize_bits);
4044                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
4045                 } else {
4046                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4047                 }
4048
4049                 btrfs_leak_debug_del_eb(eb);
4050                 /* Should be safe to release our pages at this point */
4051                 btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
4052 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
4053                 if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags))) {
4054                         __free_extent_buffer(eb);
4055                         return 1;
4056                 }
4057 #endif
4058                 call_rcu(&eb->rcu_head, btrfs_release_extent_buffer_rcu);
4059                 return 1;
4060         }
4061         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4062
4063         return 0;
4064 }
4065
4066 void free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
4067 {
4068         int refs;
4069         if (!eb)
4070                 return;
4071
4072         refs = atomic_read(&eb->refs);
4073         while (1) {
4074                 if ((!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) && refs <= 3)
4075                     || (test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) &&
4076                         refs == 1))
4077                         break;
4078                 if (atomic_try_cmpxchg(&eb->refs, &refs, refs - 1))
4079                         return;
4080         }
4081
4082         spin_lock(&eb->refs_lock);
4083         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 &&
4084             test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags) &&
4085             !extent_buffer_under_io(eb) &&
4086             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
4087                 atomic_dec(&eb->refs);
4088
4089         /*
4090          * I know this is terrible, but it's temporary until we stop tracking
4091          * the uptodate bits and such for the extent buffers.
4092          */
4093         release_extent_buffer(eb);
4094 }
4095
4096 void free_extent_buffer_stale(struct extent_buffer *eb)
4097 {
4098         if (!eb)
4099                 return;
4100
4101         spin_lock(&eb->refs_lock);
4102         set_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags);
4103
4104         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 && !extent_buffer_under_io(eb) &&
4105             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
4106                 atomic_dec(&eb->refs);
4107         release_extent_buffer(eb);
4108 }
4109
4110 static void btree_clear_folio_dirty(struct folio *folio)
4111 {
4112         ASSERT(folio_test_dirty(folio));
4113         ASSERT(folio_test_locked(folio));
4114         folio_clear_dirty_for_io(folio);
4115         xa_lock_irq(&folio->mapping->i_pages);
4116         if (!folio_test_dirty(folio))
4117                 __xa_clear_mark(&folio->mapping->i_pages,
4118                                 folio_index(folio), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
4119         xa_unlock_irq(&folio->mapping->i_pages);
4120 }
4121
4122 static void clear_subpage_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
4123 {
4124         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4125         struct folio *folio = eb->folios[0];
4126         bool last;
4127
4128         /* btree_clear_folio_dirty() needs page locked. */
4129         folio_lock(folio);
4130         last = btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, folio, eb->start, eb->len);
4131         if (last)
4132                 btree_clear_folio_dirty(folio);
4133         folio_unlock(folio);
4134         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
4135 }
4136
4137 void btrfs_clear_buffer_dirty(struct btrfs_trans_handle *trans,
4138                               struct extent_buffer *eb)
4139 {
4140         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4141         int num_folios;
4142
4143         btrfs_assert_tree_write_locked(eb);
4144
4145         if (trans && btrfs_header_generation(eb) != trans->transid)
4146                 return;
4147
4148         /*
4149          * Instead of clearing the dirty flag off of the buffer, mark it as
4150          * EXTENT_BUFFER_ZONED_ZEROOUT. This allows us to preserve
4151          * write-ordering in zoned mode, without the need to later re-dirty
4152          * the extent_buffer.
4153          *
4154          * The actual zeroout of the buffer will happen later in
4155          * btree_csum_one_bio.
4156          */
4157         if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
4158                 set_bit(EXTENT_BUFFER_ZONED_ZEROOUT, &eb->bflags);
4159                 return;
4160         }
4161
4162         if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags))
4163                 return;
4164
4165         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes, -eb->len,
4166                                  fs_info->dirty_metadata_batch);
4167
4168         if (eb->fs_info->nodesize < PAGE_SIZE)
4169                 return clear_subpage_extent_buffer_dirty(eb);
4170
4171         num_folios = num_extent_folios(eb);
4172         for (int i = 0; i < num_folios; i++) {
4173                 struct folio *folio = eb->folios[i];
4174
4175                 if (!folio_test_dirty(folio))
4176                         continue;
4177                 folio_lock(folio);
4178                 btree_clear_folio_dirty(folio);
4179                 folio_unlock(folio);
4180         }
4181         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
4182 }
4183
4184 void set_extent_buffer_dirty(struct extent_buffer *eb)
4185 {
4186         int num_folios;
4187         bool was_dirty;
4188
4189         check_buffer_tree_ref(eb);
4190
4191         was_dirty = test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
4192
4193         num_folios = num_extent_folios(eb);
4194         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
4195         WARN_ON(!test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags));
4196
4197         if (!was_dirty) {
4198                 bool subpage = eb->fs_info->nodesize < PAGE_SIZE;
4199
4200                 /*
4201                  * For subpage case, we can have other extent buffers in the
4202                  * same page, and in clear_subpage_extent_buffer_dirty() we
4203                  * have to clear page dirty without subpage lock held.
4204                  * This can cause race where our page gets dirty cleared after
4205                  * we just set it.
4206                  *
4207                  * Thankfully, clear_subpage_extent_buffer_dirty() has locked
4208                  * its page for other reasons, we can use page lock to prevent
4209                  * the above race.
4210                  */
4211                 if (subpage)
4212                         lock_page(folio_page(eb->folios[0], 0));
4213                 for (int i = 0; i < num_folios; i++)
4214                         btrfs_folio_set_dirty(eb->fs_info, eb->folios[i],
4215                                               eb->start, eb->len);
4216                 if (subpage)
4217                         unlock_page(folio_page(eb->folios[0], 0));
4218                 percpu_counter_add_batch(&eb->fs_info->dirty_metadata_bytes,
4219                                          eb->len,
4220                                          eb->fs_info->dirty_metadata_batch);
4221         }
4222 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
4223         for (int i = 0; i < num_folios; i++)
4224                 ASSERT(folio_test_dirty(eb->folios[i]));
4225 #endif
4226 }
4227
4228 void clear_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
4229 {
4230         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4231         int num_folios = num_extent_folios(eb);
4232
4233         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
4234         for (int i = 0; i < num_folios; i++) {
4235                 struct folio *folio = eb->folios[i];
4236
4237                 if (!folio)
4238                         continue;
4239
4240                 /*
4241                  * This is special handling for metadata subpage, as regular
4242                  * btrfs_is_subpage() can not handle cloned/dummy metadata.
4243                  */
4244                 if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE)
4245                         folio_clear_uptodate(folio);
4246                 else
4247                         btrfs_subpage_clear_uptodate(fs_info, folio,
4248                                                      eb->start, eb->len);
4249         }
4250 }
4251
4252 void set_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
4253 {
4254         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4255         int num_folios = num_extent_folios(eb);
4256
4257         set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
4258         for (int i = 0; i < num_folios; i++) {
4259                 struct folio *folio = eb->folios[i];
4260
4261                 /*
4262                  * This is special handling for metadata subpage, as regular
4263                  * btrfs_is_subpage() can not handle cloned/dummy metadata.
4264                  */
4265                 if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE)
4266                         folio_mark_uptodate(folio);
4267                 else
4268                         btrfs_subpage_set_uptodate(fs_info, folio,
4269                                                    eb->start, eb->len);
4270         }
4271 }
4272
4273 static void end_bbio_meta_read(struct btrfs_bio *bbio)
4274 {
4275         struct extent_buffer *eb = bbio->private;
4276         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4277         bool uptodate = !bbio->bio.bi_status;
4278         struct folio_iter fi;
4279         u32 bio_offset = 0;
4280
4281         eb->read_mirror = bbio->mirror_num;
4282
4283         if (uptodate &&
4284             btrfs_validate_extent_buffer(eb, &bbio->parent_check) < 0)
4285                 uptodate = false;
4286
4287         if (uptodate) {
4288                 set_extent_buffer_uptodate(eb);
4289         } else {
4290                 clear_extent_buffer_uptodate(eb);
4291                 set_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
4292         }
4293
4294         bio_for_each_folio_all(fi, &bbio->bio) {
4295                 struct folio *folio = fi.folio;
4296                 u64 start = eb->start + bio_offset;
4297                 u32 len = fi.length;
4298
4299                 if (uptodate)
4300                         btrfs_folio_set_uptodate(fs_info, folio, start, len);
4301                 else
4302                         btrfs_folio_clear_uptodate(fs_info, folio, start, len);
4303
4304                 bio_offset += len;
4305         }
4306
4307         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READING, &eb->bflags);
4308         smp_mb__after_atomic();
4309         wake_up_bit(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_READING);
4310         free_extent_buffer(eb);
4311
4312         bio_put(&bbio->bio);
4313 }
4314
4315 int read_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb, int wait, int mirror_num,
4316                              struct btrfs_tree_parent_check *check)
4317 {
4318         struct btrfs_bio *bbio;
4319         bool ret;
4320
4321         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
4322                 return 0;
4323
4324         /*
4325          * We could have had EXTENT_BUFFER_UPTODATE cleared by the write
4326          * operation, which could potentially still be in flight.  In this case
4327          * we simply want to return an error.
4328          */
4329         if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)))
4330                 return -EIO;
4331
4332         /* Someone else is already reading the buffer, just wait for it. */
4333         if (test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_READING, &eb->bflags))
4334                 goto done;
4335
4336         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
4337         eb->read_mirror = 0;
4338         check_buffer_tree_ref(eb);
4339         atomic_inc(&eb->refs);
4340
4341         bbio = btrfs_bio_alloc(INLINE_EXTENT_BUFFER_PAGES,
4342                                REQ_OP_READ | REQ_META, eb->fs_info,
4343                                end_bbio_meta_read, eb);
4344         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = eb->start >> SECTOR_SHIFT;
4345         bbio->inode = BTRFS_I(eb->fs_info->btree_inode);
4346         bbio->file_offset = eb->start;
4347         memcpy(&bbio->parent_check, check, sizeof(*check));
4348         if (eb->fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
4349                 ret = bio_add_folio(&bbio->bio, eb->folios[0], eb->len,
4350                                     eb->start - folio_pos(eb->folios[0]));
4351                 ASSERT(ret);
4352         } else {
4353                 int num_folios = num_extent_folios(eb);
4354
4355                 for (int i = 0; i < num_folios; i++) {
4356                         struct folio *folio = eb->folios[i];
4357
4358                         ret = bio_add_folio(&bbio->bio, folio, eb->folio_size, 0);
4359                         ASSERT(ret);
4360                 }
4361         }
4362         btrfs_submit_bio(bbio, mirror_num);
4363
4364 done:
4365         if (wait == WAIT_COMPLETE) {
4366                 wait_on_bit_io(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_READING, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4367                 if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
4368                         return -EIO;
4369         }
4370
4371         return 0;
4372 }
4373
4374 static bool report_eb_range(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
4375                             unsigned long len)
4376 {
4377         btrfs_warn(eb->fs_info,
4378                 "access to eb bytenr %llu len %u out of range start %lu len %lu",
4379                 eb->start, eb->len, start, len);
4380         WARN_ON(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG));
4381
4382         return true;
4383 }
4384
4385 /*
4386  * Check if the [start, start + len) range is valid before reading/writing
4387  * the eb.
4388  * NOTE: @start and @len are offset inside the eb, not logical address.
4389  *
4390  * Caller should not touch the dst/src memory if this function returns error.
4391  */
4392 static inline int check_eb_range(const struct extent_buffer *eb,
4393                                  unsigned long start, unsigned long len)
4394 {
4395         unsigned long offset;
4396
4397         /* start, start + len should not go beyond eb->len nor overflow */
4398         if (unlikely(check_add_overflow(start, len, &offset) || offset > eb->len))
4399                 return report_eb_range(eb, start, len);
4400
4401         return false;
4402 }
4403
4404 void read_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, void *dstv,
4405                         unsigned long start, unsigned long len)
4406 {
4407         const int unit_size = eb->folio_size;
4408         size_t cur;
4409         size_t offset;
4410         char *dst = (char *)dstv;
4411         unsigned long i = get_eb_folio_index(eb, start);
4412
4413         if (check_eb_range(eb, start, len)) {
4414                 /*
4415                  * Invalid range hit, reset the memory, so callers won't get
4416                  * some random garbage for their uninitialized memory.
4417                  */
4418                 memset(dstv, 0, len);
4419                 return;
4420         }
4421
4422         if (eb->addr) {
4423                 memcpy(dstv, eb->addr + start, len);
4424                 return;
4425         }
4426
4427         offset = get_eb_offset_in_folio(eb, start);
4428
4429         while (len > 0) {
4430                 char *kaddr;
4431
4432                 cur = min(len, unit_size - offset);
4433                 kaddr = folio_address(eb->folios[i]);
4434                 memcpy(dst, kaddr + offset, cur);
4435
4436                 dst += cur;
4437                 len -= cur;
4438                 offset = 0;
4439                 i++;
4440         }
4441 }
4442
4443 int read_extent_buffer_to_user_nofault(const struct extent_buffer *eb,
4444                                        void __user *dstv,
4445                                        unsigned long start, unsigned long len)
4446 {
4447         const int unit_size = eb->folio_size;
4448         size_t cur;
4449         size_t offset;
4450         char __user *dst = (char __user *)dstv;
4451         unsigned long i = get_eb_folio_index(eb, start);
4452         int ret = 0;
4453
4454         WARN_ON(start > eb->len);
4455         WARN_ON(start + len > eb->start + eb->len);
4456
4457         if (eb->addr) {
4458                 if (copy_to_user_nofault(dstv, eb->addr + start, len))
4459                         ret = -EFAULT;
4460                 return ret;
4461         }
4462
4463         offset = get_eb_offset_in_folio(eb, start);
4464
4465         while (len > 0) {
4466                 char *kaddr;
4467
4468                 cur = min(len, unit_size - offset);
4469                 kaddr = folio_address(eb->folios[i]);
4470                 if (copy_to_user_nofault(dst, kaddr + offset, cur)) {
4471                         ret = -EFAULT;
4472                         break;
4473                 }
4474
4475                 dst += cur;
4476                 len -= cur;
4477                 offset = 0;
4478                 i++;
4479         }
4480
4481         return ret;
4482 }
4483
4484 int memcmp_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *ptrv,
4485                          unsigned long start, unsigned long len)
4486 {
4487         const int unit_size = eb->folio_size;
4488         size_t cur;
4489         size_t offset;
4490         char *kaddr;
4491         char *ptr = (char *)ptrv;
4492         unsigned long i = get_eb_folio_index(eb, start);
4493         int ret = 0;
4494
4495         if (check_eb_range(eb, start, len))
4496                 return -EINVAL;
4497
4498         if (eb->addr)
4499                 return memcmp(ptrv, eb->addr + start, len);
4500
4501         offset = get_eb_offset_in_folio(eb, start);
4502
4503         while (len > 0) {
4504                 cur = min(len, unit_size - offset);
4505                 kaddr = folio_address(eb->folios[i]);
4506                 ret = memcmp(ptr, kaddr + offset, cur);
4507                 if (ret)
4508                         break;
4509
4510                 ptr += cur;
4511                 len -= cur;
4512                 offset = 0;
4513                 i++;
4514         }
4515         return ret;
4516 }
4517
4518 /*
4519  * Check that the extent buffer is uptodate.
4520  *
4521  * For regular sector size == PAGE_SIZE case, check if @page is uptodate.
4522  * For subpage case, check if the range covered by the eb has EXTENT_UPTODATE.
4523  */
4524 static void assert_eb_folio_uptodate(const struct extent_buffer *eb, int i)
4525 {
4526         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4527         struct folio *folio = eb->folios[i];
4528
4529         ASSERT(folio);
4530
4531         /*
4532          * If we are using the commit root we could potentially clear a page
4533          * Uptodate while we're using the extent buffer that we've previously
4534          * looked up.  We don't want to complain in this case, as the page was
4535          * valid before, we just didn't write it out.  Instead we want to catch
4536          * the case where we didn't actually read the block properly, which
4537          * would have !PageUptodate and !EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR.
4538          */
4539         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags))
4540                 return;
4541
4542         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
4543                 struct folio *folio = eb->folios[0];
4544
4545                 ASSERT(i == 0);
4546                 if (WARN_ON(!btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, folio,
4547                                                          eb->start, eb->len)))
4548                         btrfs_subpage_dump_bitmap(fs_info, folio, eb->start, eb->len);
4549         } else {
4550                 WARN_ON(!folio_test_uptodate(folio));
4551         }
4552 }
4553
4554 static void __write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb,
4555                                   const void *srcv, unsigned long start,
4556                                   unsigned long len, bool use_memmove)
4557 {
4558         const int unit_size = eb->folio_size;
4559         size_t cur;
4560         size_t offset;
4561         char *kaddr;
4562         char *src = (char *)srcv;
4563         unsigned long i = get_eb_folio_index(eb, start);
4564         /* For unmapped (dummy) ebs, no need to check their uptodate status. */
4565         const bool check_uptodate = !test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
4566
4567         if (check_eb_range(eb, start, len))
4568                 return;
4569
4570         if (eb->addr) {
4571                 if (use_memmove)
4572                         memmove(eb->addr + start, srcv, len);
4573                 else
4574                         memcpy(eb->addr + start, srcv, len);
4575                 return;
4576         }
4577
4578         offset = get_eb_offset_in_folio(eb, start);
4579
4580         while (len > 0) {
4581                 if (check_uptodate)
4582                         assert_eb_folio_uptodate(eb, i);
4583
4584                 cur = min(len, unit_size - offset);
4585                 kaddr = folio_address(eb->folios[i]);
4586                 if (use_memmove)
4587                         memmove(kaddr + offset, src, cur);
4588                 else
4589                         memcpy(kaddr + offset, src, cur);
4590
4591                 src += cur;
4592                 len -= cur;
4593                 offset = 0;
4594                 i++;
4595         }
4596 }
4597
4598 void write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv,
4599                          unsigned long start, unsigned long len)
4600 {
4601         return __write_extent_buffer(eb, srcv, start, len, false);
4602 }
4603
4604 static void memset_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, int c,
4605                                  unsigned long start, unsigned long len)
4606 {
4607         const int unit_size = eb->folio_size;
4608         unsigned long cur = start;
4609
4610         if (eb->addr) {
4611                 memset(eb->addr + start, c, len);
4612                 return;
4613         }
4614
4615         while (cur < start + len) {
4616                 unsigned long index = get_eb_folio_index(eb, cur);
4617                 unsigned int offset = get_eb_offset_in_folio(eb, cur);
4618                 unsigned int cur_len = min(start + len - cur, unit_size - offset);
4619
4620                 assert_eb_folio_uptodate(eb, index);
4621                 memset(folio_address(eb->folios[index]) + offset, c, cur_len);
4622
4623                 cur += cur_len;
4624         }
4625 }
4626
4627 void memzero_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
4628                            unsigned long len)
4629 {
4630         if (check_eb_range(eb, start, len))
4631                 return;
4632         return memset_extent_buffer(eb, 0, start, len);
4633 }
4634
4635 void copy_extent_buffer_full(const struct extent_buffer *dst,
4636                              const struct extent_buffer *src)
4637 {
4638         const int unit_size = src->folio_size;
4639         unsigned long cur = 0;
4640
4641         ASSERT(dst->len == src->len);
4642
4643         while (cur < src->len) {
4644                 unsigned long index = get_eb_folio_index(src, cur);
4645                 unsigned long offset = get_eb_offset_in_folio(src, cur);
4646                 unsigned long cur_len = min(src->len, unit_size - offset);
4647                 void *addr = folio_address(src->folios[index]) + offset;
4648
4649                 write_extent_buffer(dst, addr, cur, cur_len);
4650
4651                 cur += cur_len;
4652         }
4653 }
4654
4655 void copy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
4656                         const struct extent_buffer *src,
4657                         unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
4658                         unsigned long len)
4659 {
4660         const int unit_size = dst->folio_size;
4661         u64 dst_len = dst->len;
4662         size_t cur;
4663         size_t offset;
4664         char *kaddr;
4665         unsigned long i = get_eb_folio_index(dst, dst_offset);
4666
4667         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
4668             check_eb_range(src, src_offset, len))
4669                 return;
4670
4671         WARN_ON(src->len != dst_len);
4672
4673         offset = get_eb_offset_in_folio(dst, dst_offset);
4674
4675         while (len > 0) {
4676                 assert_eb_folio_uptodate(dst, i);
4677
4678                 cur = min(len, (unsigned long)(unit_size - offset));
4679
4680                 kaddr = folio_address(dst->folios[i]);
4681                 read_extent_buffer(src, kaddr + offset, src_offset, cur);
4682
4683                 src_offset += cur;
4684                 len -= cur;
4685                 offset = 0;
4686                 i++;
4687         }
4688 }
4689
4690 /*
4691  * Calculate the folio and offset of the byte containing the given bit number.
4692  *
4693  * @eb:           the extent buffer
4694  * @start:        offset of the bitmap item in the extent buffer
4695  * @nr:           bit number
4696  * @folio_index:  return index of the folio in the extent buffer that contains
4697  *                the given bit number
4698  * @folio_offset: return offset into the folio given by folio_index
4699  *
4700  * This helper hides the ugliness of finding the byte in an extent buffer which
4701  * contains a given bit.
4702  */
4703 static inline void eb_bitmap_offset(const struct extent_buffer *eb,
4704                                     unsigned long start, unsigned long nr,
4705                                     unsigned long *folio_index,
4706                                     size_t *folio_offset)
4707 {
4708         size_t byte_offset = BIT_BYTE(nr);
4709         size_t offset;
4710
4711         /*
4712          * The byte we want is the offset of the extent buffer + the offset of
4713          * the bitmap item in the extent buffer + the offset of the byte in the
4714          * bitmap item.
4715          */
4716         offset = start + offset_in_eb_folio(eb, eb->start) + byte_offset;
4717
4718         *folio_index = offset >> eb->folio_shift;
4719         *folio_offset = offset_in_eb_folio(eb, offset);
4720 }
4721
4722 /*
4723  * Determine whether a bit in a bitmap item is set.
4724  *
4725  * @eb:     the extent buffer
4726  * @start:  offset of the bitmap item in the extent buffer
4727  * @nr:     bit number to test
4728  */
4729 int extent_buffer_test_bit(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
4730                            unsigned long nr)
4731 {
4732         unsigned long i;
4733         size_t offset;
4734         u8 *kaddr;
4735
4736         eb_bitmap_offset(eb, start, nr, &i, &offset);
4737         assert_eb_folio_uptodate(eb, i);
4738         kaddr = folio_address(eb->folios[i]);
4739         return 1U & (kaddr[offset] >> (nr & (BITS_PER_BYTE - 1)));
4740 }
4741
4742 static u8 *extent_buffer_get_byte(const struct extent_buffer *eb, unsigned long bytenr)
4743 {
4744         unsigned long index = get_eb_folio_index(eb, bytenr);
4745
4746         if (check_eb_range(eb, bytenr, 1))
4747                 return NULL;
4748         return folio_address(eb->folios[index]) + get_eb_offset_in_folio(eb, bytenr);
4749 }
4750
4751 /*
4752  * Set an area of a bitmap to 1.
4753  *
4754  * @eb:     the extent buffer
4755  * @start:  offset of the bitmap item in the extent buffer
4756  * @pos:    bit number of the first bit
4757  * @len:    number of bits to set
4758  */
4759 void extent_buffer_bitmap_set(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
4760                               unsigned long pos, unsigned long len)
4761 {
4762         unsigned int first_byte = start + BIT_BYTE(pos);
4763         unsigned int last_byte = start + BIT_BYTE(pos + len - 1);
4764         const bool same_byte = (first_byte == last_byte);
4765         u8 mask = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
4766         u8 *kaddr;
4767
4768         if (same_byte)
4769                 mask &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4770
4771         /* Handle the first byte. */
4772         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, first_byte);
4773         *kaddr |= mask;
4774         if (same_byte)
4775                 return;
4776
4777         /* Handle the byte aligned part. */
4778         ASSERT(first_byte + 1 <= last_byte);
4779         memset_extent_buffer(eb, 0xff, first_byte + 1, last_byte - first_byte - 1);
4780
4781         /* Handle the last byte. */
4782         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, last_byte);
4783         *kaddr |= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4784 }
4785
4786
4787 /*
4788  * Clear an area of a bitmap.
4789  *
4790  * @eb:     the extent buffer
4791  * @start:  offset of the bitmap item in the extent buffer
4792  * @pos:    bit number of the first bit
4793  * @len:    number of bits to clear
4794  */
4795 void extent_buffer_bitmap_clear(const struct extent_buffer *eb,
4796                                 unsigned long start, unsigned long pos,
4797                                 unsigned long len)
4798 {
4799         unsigned int first_byte = start + BIT_BYTE(pos);
4800         unsigned int last_byte = start + BIT_BYTE(pos + len - 1);
4801         const bool same_byte = (first_byte == last_byte);
4802         u8 mask = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
4803         u8 *kaddr;
4804
4805         if (same_byte)
4806                 mask &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4807
4808         /* Handle the first byte. */
4809         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, first_byte);
4810         *kaddr &= ~mask;
4811         if (same_byte)
4812                 return;
4813
4814         /* Handle the byte aligned part. */
4815         ASSERT(first_byte + 1 <= last_byte);
4816         memset_extent_buffer(eb, 0, first_byte + 1, last_byte - first_byte - 1);
4817
4818         /* Handle the last byte. */
4819         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, last_byte);
4820         *kaddr &= ~BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4821 }
4822
4823 static inline bool areas_overlap(unsigned long src, unsigned long dst, unsigned long len)
4824 {
4825         unsigned long distance = (src > dst) ? src - dst : dst - src;
4826         return distance < len;
4827 }
4828
4829 void memcpy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
4830                           unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
4831                           unsigned long len)
4832 {
4833         const int unit_size = dst->folio_size;
4834         unsigned long cur_off = 0;
4835
4836         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
4837             check_eb_range(dst, src_offset, len))
4838                 return;
4839
4840         if (dst->addr) {
4841                 const bool use_memmove = areas_overlap(src_offset, dst_offset, len);
4842
4843                 if (use_memmove)
4844                         memmove(dst->addr + dst_offset, dst->addr + src_offset, len);
4845                 else
4846                         memcpy(dst->addr + dst_offset, dst->addr + src_offset, len);
4847                 return;
4848         }
4849
4850         while (cur_off < len) {
4851                 unsigned long cur_src = cur_off + src_offset;
4852                 unsigned long folio_index = get_eb_folio_index(dst, cur_src);
4853                 unsigned long folio_off = get_eb_offset_in_folio(dst, cur_src);
4854                 unsigned long cur_len = min(src_offset + len - cur_src,
4855                                             unit_size - folio_off);
4856                 void *src_addr = folio_address(dst->folios[folio_index]) + folio_off;
4857                 const bool use_memmove = areas_overlap(src_offset + cur_off,
4858                                                        dst_offset + cur_off, cur_len);
4859
4860                 __write_extent_buffer(dst, src_addr, dst_offset + cur_off, cur_len,
4861                                       use_memmove);
4862                 cur_off += cur_len;
4863         }
4864 }
4865
4866 void memmove_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
4867                            unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
4868                            unsigned long len)
4869 {
4870         unsigned long dst_end = dst_offset + len - 1;
4871         unsigned long src_end = src_offset + len - 1;
4872
4873         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
4874             check_eb_range(dst, src_offset, len))
4875                 return;
4876
4877         if (dst_offset < src_offset) {
4878                 memcpy_extent_buffer(dst, dst_offset, src_offset, len);
4879                 return;
4880         }
4881
4882         if (dst->addr) {
4883                 memmove(dst->addr + dst_offset, dst->addr + src_offset, len);
4884                 return;
4885         }
4886
4887         while (len > 0) {
4888                 unsigned long src_i;
4889                 size_t cur;
4890                 size_t dst_off_in_folio;
4891                 size_t src_off_in_folio;
4892                 void *src_addr;
4893                 bool use_memmove;
4894
4895                 src_i = get_eb_folio_index(dst, src_end);
4896
4897                 dst_off_in_folio = get_eb_offset_in_folio(dst, dst_end);
4898                 src_off_in_folio = get_eb_offset_in_folio(dst, src_end);
4899
4900                 cur = min_t(unsigned long, len, src_off_in_folio + 1);
4901                 cur = min(cur, dst_off_in_folio + 1);
4902
4903                 src_addr = folio_address(dst->folios[src_i]) + src_off_in_folio -
4904                                          cur + 1;
4905                 use_memmove = areas_overlap(src_end - cur + 1, dst_end - cur + 1,
4906                                             cur);
4907
4908                 __write_extent_buffer(dst, src_addr, dst_end - cur + 1, cur,
4909                                       use_memmove);
4910
4911                 dst_end -= cur;
4912                 src_end -= cur;
4913                 len -= cur;
4914         }
4915 }
4916
4917 #define GANG_LOOKUP_SIZE        16
4918 static struct extent_buffer *get_next_extent_buffer(
4919                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
4920 {
4921         struct extent_buffer *gang[GANG_LOOKUP_SIZE];
4922         struct extent_buffer *found = NULL;
4923         u64 page_start = page_offset(page);
4924         u64 cur = page_start;
4925
4926         ASSERT(in_range(bytenr, page_start, PAGE_SIZE));
4927         lockdep_assert_held(&fs_info->buffer_lock);
4928
4929         while (cur < page_start + PAGE_SIZE) {
4930                 int ret;
4931                 int i;
4932
4933                 ret = radix_tree_gang_lookup(&fs_info->buffer_radix,
4934                                 (void **)gang, cur >> fs_info->sectorsize_bits,
4935                                 min_t(unsigned int, GANG_LOOKUP_SIZE,
4936                                       PAGE_SIZE / fs_info->nodesize));
4937                 if (ret == 0)
4938                         goto out;
4939                 for (i = 0; i < ret; i++) {
4940                         /* Already beyond page end */
4941                         if (gang[i]->start >= page_start + PAGE_SIZE)
4942                                 goto out;
4943                         /* Found one */
4944                         if (gang[i]->start >= bytenr) {
4945                                 found = gang[i];
4946                                 goto out;
4947                         }
4948                 }
4949                 cur = gang[ret - 1]->start + gang[ret - 1]->len;
4950         }
4951 out:
4952         return found;
4953 }
4954
4955 static int try_release_subpage_extent_buffer(struct page *page)
4956 {
4957         struct btrfs_fs_info *fs_info = page_to_fs_info(page);
4958         u64 cur = page_offset(page);
4959         const u64 end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
4960         int ret;
4961
4962         while (cur < end) {
4963                 struct extent_buffer *eb = NULL;
4964
4965                 /*
4966                  * Unlike try_release_extent_buffer() which uses folio private
4967                  * to grab buffer, for subpage case we rely on radix tree, thus
4968                  * we need to ensure radix tree consistency.
4969                  *
4970                  * We also want an atomic snapshot of the radix tree, thus go
4971                  * with spinlock rather than RCU.
4972                  */
4973                 spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
4974                 eb = get_next_extent_buffer(fs_info, page, cur);
4975                 if (!eb) {
4976                         /* No more eb in the page range after or at cur */
4977                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
4978                         break;
4979                 }
4980                 cur = eb->start + eb->len;
4981
4982                 /*
4983                  * The same as try_release_extent_buffer(), to ensure the eb
4984                  * won't disappear out from under us.
4985                  */
4986                 spin_lock(&eb->refs_lock);
4987                 if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
4988                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4989                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
4990                         break;
4991                 }
4992                 spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
4993
4994                 /*
4995                  * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a
4996                  * real ref, so just return, this eb will likely be freed soon
4997                  * anyway.
4998                  */
4999                 if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
5000                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
5001                         break;
5002                 }
5003
5004                 /*
5005                  * Here we don't care about the return value, we will always
5006                  * check the folio private at the end.  And
5007                  * release_extent_buffer() will release the refs_lock.
5008                  */
5009                 release_extent_buffer(eb);
5010         }
5011         /*
5012          * Finally to check if we have cleared folio private, as if we have
5013          * released all ebs in the page, the folio private should be cleared now.
5014          */
5015         spin_lock(&page->mapping->i_private_lock);
5016         if (!folio_test_private(page_folio(page)))
5017                 ret = 1;
5018         else
5019                 ret = 0;
5020         spin_unlock(&page->mapping->i_private_lock);
5021         return ret;
5022
5023 }
5024
5025 int try_release_extent_buffer(struct page *page)
5026 {
5027         struct folio *folio = page_folio(page);
5028         struct extent_buffer *eb;
5029
5030         if (page_to_fs_info(page)->nodesize < PAGE_SIZE)
5031                 return try_release_subpage_extent_buffer(page);
5032
5033         /*
5034          * We need to make sure nobody is changing folio private, as we rely on
5035          * folio private as the pointer to extent buffer.
5036          */
5037         spin_lock(&page->mapping->i_private_lock);
5038         if (!folio_test_private(folio)) {
5039                 spin_unlock(&page->mapping->i_private_lock);
5040                 return 1;
5041         }
5042
5043         eb = folio_get_private(folio);
5044         BUG_ON(!eb);
5045
5046         /*
5047          * This is a little awful but should be ok, we need to make sure that
5048          * the eb doesn't disappear out from under us while we're looking at
5049          * this page.
5050          */
5051         spin_lock(&eb->refs_lock);
5052         if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
5053                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
5054                 spin_unlock(&page->mapping->i_private_lock);
5055                 return 0;
5056         }
5057         spin_unlock(&page->mapping->i_private_lock);
5058
5059         /*
5060          * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a real ref,
5061          * so just return, this page will likely be freed soon anyway.
5062          */
5063         if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
5064                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
5065                 return 0;
5066         }
5067
5068         return release_extent_buffer(eb);
5069 }
5070
5071 /*
5072  * Attempt to readahead a child block.
5073  *
5074  * @fs_info:    the fs_info
5075  * @bytenr:     bytenr to read
5076  * @owner_root: objectid of the root that owns this eb
5077  * @gen:        generation for the uptodate check, can be 0
5078  * @level:      level for the eb
5079  *
5080  * Attempt to readahead a tree block at @bytenr.  If @gen is 0 then we do a
5081  * normal uptodate check of the eb, without checking the generation.  If we have
5082  * to read the block we will not block on anything.
5083  */
5084 void btrfs_readahead_tree_block(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5085                                 u64 bytenr, u64 owner_root, u64 gen, int level)
5086 {
5087         struct btrfs_tree_parent_check check = {
5088                 .has_first_key = 0,
5089                 .level = level,
5090                 .transid = gen
5091         };
5092         struct extent_buffer *eb;
5093         int ret;
5094
5095         eb = btrfs_find_create_tree_block(fs_info, bytenr, owner_root, level);
5096         if (IS_ERR(eb))
5097                 return;
5098
5099         if (btrfs_buffer_uptodate(eb, gen, 1)) {
5100                 free_extent_buffer(eb);
5101                 return;
5102         }
5103
5104         ret = read_extent_buffer_pages(eb, WAIT_NONE, 0, &check);
5105         if (ret < 0)
5106                 free_extent_buffer_stale(eb);
5107         else
5108                 free_extent_buffer(eb);
5109 }
5110
5111 /*
5112  * Readahead a node's child block.
5113  *
5114  * @node:       parent node we're reading from
5115  * @slot:       slot in the parent node for the child we want to read
5116  *
5117  * A helper for btrfs_readahead_tree_block, we simply read the bytenr pointed at
5118  * the slot in the node provided.
5119  */
5120 void btrfs_readahead_node_child(struct extent_buffer *node, int slot)
5121 {
5122         btrfs_readahead_tree_block(node->fs_info,
5123                                    btrfs_node_blockptr(node, slot),
5124                                    btrfs_header_owner(node),
5125                                    btrfs_node_ptr_generation(node, slot),
5126                                    btrfs_header_level(node) - 1);
5127 }