Merge remote-tracking branch 'torvalds/master' into perf/core
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / btrfs / reflink.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2
3 #include <linux/blkdev.h>
4 #include <linux/iversion.h>
5 #include "compression.h"
6 #include "ctree.h"
7 #include "delalloc-space.h"
8 #include "reflink.h"
9 #include "transaction.h"
10
11 #define BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN    SZ_16M
12
13 static int clone_finish_inode_update(struct btrfs_trans_handle *trans,
14                                      struct inode *inode,
15                                      u64 endoff,
16                                      const u64 destoff,
17                                      const u64 olen,
18                                      int no_time_update)
19 {
20         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
21         int ret;
22
23         inode_inc_iversion(inode);
24         if (!no_time_update)
25                 inode->i_mtime = inode->i_ctime = current_time(inode);
26         /*
27          * We round up to the block size at eof when determining which
28          * extents to clone above, but shouldn't round up the file size.
29          */
30         if (endoff > destoff + olen)
31                 endoff = destoff + olen;
32         if (endoff > inode->i_size) {
33                 i_size_write(inode, endoff);
34                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
35         }
36
37         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
38         if (ret) {
39                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
40                 btrfs_end_transaction(trans);
41                 goto out;
42         }
43         ret = btrfs_end_transaction(trans);
44 out:
45         return ret;
46 }
47
48 static int copy_inline_to_page(struct btrfs_inode *inode,
49                                const u64 file_offset,
50                                char *inline_data,
51                                const u64 size,
52                                const u64 datal,
53                                const u8 comp_type)
54 {
55         const u64 block_size = btrfs_inode_sectorsize(inode);
56         const u64 range_end = file_offset + block_size - 1;
57         const size_t inline_size = size - btrfs_file_extent_calc_inline_size(0);
58         char *data_start = inline_data + btrfs_file_extent_calc_inline_size(0);
59         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
60         struct page *page = NULL;
61         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
62         int ret;
63
64         ASSERT(IS_ALIGNED(file_offset, block_size));
65
66         /*
67          * We have flushed and locked the ranges of the source and destination
68          * inodes, we also have locked the inodes, so we are safe to do a
69          * reservation here. Also we must not do the reservation while holding
70          * a transaction open, otherwise we would deadlock.
71          */
72         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, file_offset,
73                                            block_size);
74         if (ret)
75                 goto out;
76
77         page = find_or_create_page(mapping, file_offset >> PAGE_SHIFT,
78                                    btrfs_alloc_write_mask(mapping));
79         if (!page) {
80                 ret = -ENOMEM;
81                 goto out_unlock;
82         }
83
84         ret = set_page_extent_mapped(page);
85         if (ret < 0)
86                 goto out_unlock;
87
88         clear_extent_bit(&inode->io_tree, file_offset, range_end,
89                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
90                          0, 0, NULL);
91         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, file_offset, range_end, 0, NULL);
92         if (ret)
93                 goto out_unlock;
94
95         /*
96          * After dirtying the page our caller will need to start a transaction,
97          * and if we are low on metadata free space, that can cause flushing of
98          * delalloc for all inodes in order to get metadata space released.
99          * However we are holding the range locked for the whole duration of
100          * the clone/dedupe operation, so we may deadlock if that happens and no
101          * other task releases enough space. So mark this inode as not being
102          * possible to flush to avoid such deadlock. We will clear that flag
103          * when we finish cloning all extents, since a transaction is started
104          * after finding each extent to clone.
105          */
106         set_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &inode->runtime_flags);
107
108         if (comp_type == BTRFS_COMPRESS_NONE) {
109                 memcpy_to_page(page, 0, data_start, datal);
110                 flush_dcache_page(page);
111         } else {
112                 ret = btrfs_decompress(comp_type, data_start, page, 0,
113                                        inline_size, datal);
114                 if (ret)
115                         goto out_unlock;
116                 flush_dcache_page(page);
117         }
118
119         /*
120          * If our inline data is smaller then the block/page size, then the
121          * remaining of the block/page is equivalent to zeroes. We had something
122          * like the following done:
123          *
124          * $ xfs_io -f -c "pwrite -S 0xab 0 500" file
125          * $ sync  # (or fsync)
126          * $ xfs_io -c "falloc 0 4K" file
127          * $ xfs_io -c "pwrite -S 0xcd 4K 4K"
128          *
129          * So what's in the range [500, 4095] corresponds to zeroes.
130          */
131         if (datal < block_size) {
132                 memzero_page(page, datal, block_size - datal);
133                 flush_dcache_page(page);
134         }
135
136         SetPageUptodate(page);
137         ClearPageChecked(page);
138         set_page_dirty(page);
139 out_unlock:
140         if (page) {
141                 unlock_page(page);
142                 put_page(page);
143         }
144         if (ret)
145                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, file_offset,
146                                              block_size, true);
147         btrfs_delalloc_release_extents(inode, block_size);
148 out:
149         extent_changeset_free(data_reserved);
150
151         return ret;
152 }
153
154 /*
155  * Deal with cloning of inline extents. We try to copy the inline extent from
156  * the source inode to destination inode when possible. When not possible we
157  * copy the inline extent's data into the respective page of the inode.
158  */
159 static int clone_copy_inline_extent(struct inode *dst,
160                                     struct btrfs_path *path,
161                                     struct btrfs_key *new_key,
162                                     const u64 drop_start,
163                                     const u64 datal,
164                                     const u64 size,
165                                     const u8 comp_type,
166                                     char *inline_data,
167                                     struct btrfs_trans_handle **trans_out)
168 {
169         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dst->i_sb);
170         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dst)->root;
171         const u64 aligned_end = ALIGN(new_key->offset + datal,
172                                       fs_info->sectorsize);
173         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
174         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
175         int ret;
176         struct btrfs_key key;
177
178         if (new_key->offset > 0) {
179                 ret = copy_inline_to_page(BTRFS_I(dst), new_key->offset,
180                                           inline_data, size, datal, comp_type);
181                 goto out;
182         }
183
184         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(dst));
185         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
186         key.offset = 0;
187         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
188         if (ret < 0) {
189                 return ret;
190         } else if (ret > 0) {
191                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
192                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
193                         if (ret < 0)
194                                 return ret;
195                         else if (ret > 0)
196                                 goto copy_inline_extent;
197                 }
198                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
199                 if (key.objectid == btrfs_ino(BTRFS_I(dst)) &&
200                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
201                         /*
202                          * There's an implicit hole at file offset 0, copy the
203                          * inline extent's data to the page.
204                          */
205                         ASSERT(key.offset > 0);
206                         goto copy_to_page;
207                 }
208         } else if (i_size_read(dst) <= datal) {
209                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
210
211                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
212                                     struct btrfs_file_extent_item);
213                 /*
214                  * If it's an inline extent replace it with the source inline
215                  * extent, otherwise copy the source inline extent data into
216                  * the respective page at the destination inode.
217                  */
218                 if (btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei) ==
219                     BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE)
220                         goto copy_inline_extent;
221
222                 goto copy_to_page;
223         }
224
225 copy_inline_extent:
226         /*
227          * We have no extent items, or we have an extent at offset 0 which may
228          * or may not be inlined. All these cases are dealt the same way.
229          */
230         if (i_size_read(dst) > datal) {
231                 /*
232                  * At the destination offset 0 we have either a hole, a regular
233                  * extent or an inline extent larger then the one we want to
234                  * clone. Deal with all these cases by copying the inline extent
235                  * data into the respective page at the destination inode.
236                  */
237                 goto copy_to_page;
238         }
239
240         /*
241          * Release path before starting a new transaction so we don't hold locks
242          * that would confuse lockdep.
243          */
244         btrfs_release_path(path);
245         /*
246          * If we end up here it means were copy the inline extent into a leaf
247          * of the destination inode. We know we will drop or adjust at most one
248          * extent item in the destination root.
249          *
250          * 1 unit - adjusting old extent (we may have to split it)
251          * 1 unit - add new extent
252          * 1 unit - inode update
253          */
254         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
255         if (IS_ERR(trans)) {
256                 ret = PTR_ERR(trans);
257                 trans = NULL;
258                 goto out;
259         }
260         drop_args.path = path;
261         drop_args.start = drop_start;
262         drop_args.end = aligned_end;
263         drop_args.drop_cache = true;
264         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, BTRFS_I(dst), &drop_args);
265         if (ret)
266                 goto out;
267         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, new_key, size);
268         if (ret)
269                 goto out;
270
271         write_extent_buffer(path->nodes[0], inline_data,
272                             btrfs_item_ptr_offset(path->nodes[0],
273                                                   path->slots[0]),
274                             size);
275         btrfs_update_inode_bytes(BTRFS_I(dst), datal, drop_args.bytes_found);
276         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(dst)->runtime_flags);
277         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(dst), 0, aligned_end);
278 out:
279         if (!ret && !trans) {
280                 /*
281                  * No transaction here means we copied the inline extent into a
282                  * page of the destination inode.
283                  *
284                  * 1 unit to update inode item
285                  */
286                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
287                 if (IS_ERR(trans)) {
288                         ret = PTR_ERR(trans);
289                         trans = NULL;
290                 }
291         }
292         if (ret && trans) {
293                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
294                 btrfs_end_transaction(trans);
295         }
296         if (!ret)
297                 *trans_out = trans;
298
299         return ret;
300
301 copy_to_page:
302         /*
303          * Release our path because we don't need it anymore and also because
304          * copy_inline_to_page() needs to reserve data and metadata, which may
305          * need to flush delalloc when we are low on available space and
306          * therefore cause a deadlock if writeback of an inline extent needs to
307          * write to the same leaf or an ordered extent completion needs to write
308          * to the same leaf.
309          */
310         btrfs_release_path(path);
311
312         ret = copy_inline_to_page(BTRFS_I(dst), new_key->offset,
313                                   inline_data, size, datal, comp_type);
314         goto out;
315 }
316
317 /**
318  * btrfs_clone() - clone a range from inode file to another
319  *
320  * @src: Inode to clone from
321  * @inode: Inode to clone to
322  * @off: Offset within source to start clone from
323  * @olen: Original length, passed by user, of range to clone
324  * @olen_aligned: Block-aligned value of olen
325  * @destoff: Offset within @inode to start clone
326  * @no_time_update: Whether to update mtime/ctime on the target inode
327  */
328 static int btrfs_clone(struct inode *src, struct inode *inode,
329                        const u64 off, const u64 olen, const u64 olen_aligned,
330                        const u64 destoff, int no_time_update)
331 {
332         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
333         struct btrfs_path *path = NULL;
334         struct extent_buffer *leaf;
335         struct btrfs_trans_handle *trans;
336         char *buf = NULL;
337         struct btrfs_key key;
338         u32 nritems;
339         int slot;
340         int ret;
341         const u64 len = olen_aligned;
342         u64 last_dest_end = destoff;
343
344         ret = -ENOMEM;
345         buf = kvmalloc(fs_info->nodesize, GFP_KERNEL);
346         if (!buf)
347                 return ret;
348
349         path = btrfs_alloc_path();
350         if (!path) {
351                 kvfree(buf);
352                 return ret;
353         }
354
355         path->reada = READA_FORWARD;
356         /* Clone data */
357         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(src));
358         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
359         key.offset = off;
360
361         while (1) {
362                 u64 next_key_min_offset = key.offset + 1;
363                 struct btrfs_file_extent_item *extent;
364                 u64 extent_gen;
365                 int type;
366                 u32 size;
367                 struct btrfs_key new_key;
368                 u64 disko = 0, diskl = 0;
369                 u64 datao = 0, datal = 0;
370                 u8 comp;
371                 u64 drop_start;
372
373                 /* Note the key will change type as we walk through the tree */
374                 ret = btrfs_search_slot(NULL, BTRFS_I(src)->root, &key, path,
375                                 0, 0);
376                 if (ret < 0)
377                         goto out;
378                 /*
379                  * First search, if no extent item that starts at offset off was
380                  * found but the previous item is an extent item, it's possible
381                  * it might overlap our target range, therefore process it.
382                  */
383                 if (key.offset == off && ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
384                         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key,
385                                               path->slots[0] - 1);
386                         if (key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
387                                 path->slots[0]--;
388                 }
389
390                 nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[0]);
391 process_slot:
392                 if (path->slots[0] >= nritems) {
393                         ret = btrfs_next_leaf(BTRFS_I(src)->root, path);
394                         if (ret < 0)
395                                 goto out;
396                         if (ret > 0)
397                                 break;
398                         nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[0]);
399                 }
400                 leaf = path->nodes[0];
401                 slot = path->slots[0];
402
403                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
404                 if (key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
405                     key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(src)))
406                         break;
407
408                 ASSERT(key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
409
410                 extent = btrfs_item_ptr(leaf, slot,
411                                         struct btrfs_file_extent_item);
412                 extent_gen = btrfs_file_extent_generation(leaf, extent);
413                 comp = btrfs_file_extent_compression(leaf, extent);
414                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, extent);
415                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
416                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
417                         disko = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, extent);
418                         diskl = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, extent);
419                         datao = btrfs_file_extent_offset(leaf, extent);
420                         datal = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, extent);
421                 } else if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
422                         /* Take upper bound, may be compressed */
423                         datal = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, extent);
424                 }
425
426                 /*
427                  * The first search might have left us at an extent item that
428                  * ends before our target range's start, can happen if we have
429                  * holes and NO_HOLES feature enabled.
430                  */
431                 if (key.offset + datal <= off) {
432                         path->slots[0]++;
433                         goto process_slot;
434                 } else if (key.offset >= off + len) {
435                         break;
436                 }
437                 next_key_min_offset = key.offset + datal;
438                 size = btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
439                 read_extent_buffer(leaf, buf, btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot),
440                                    size);
441
442                 btrfs_release_path(path);
443
444                 memcpy(&new_key, &key, sizeof(new_key));
445                 new_key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
446                 if (off <= key.offset)
447                         new_key.offset = key.offset + destoff - off;
448                 else
449                         new_key.offset = destoff;
450
451                 /*
452                  * Deal with a hole that doesn't have an extent item that
453                  * represents it (NO_HOLES feature enabled).
454                  * This hole is either in the middle of the cloning range or at
455                  * the beginning (fully overlaps it or partially overlaps it).
456                  */
457                 if (new_key.offset != last_dest_end)
458                         drop_start = last_dest_end;
459                 else
460                         drop_start = new_key.offset;
461
462                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
463                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
464                         struct btrfs_replace_extent_info clone_info;
465
466                         /*
467                          *    a  | --- range to clone ---|  b
468                          * | ------------- extent ------------- |
469                          */
470
471                         /* Subtract range b */
472                         if (key.offset + datal > off + len)
473                                 datal = off + len - key.offset;
474
475                         /* Subtract range a */
476                         if (off > key.offset) {
477                                 datao += off - key.offset;
478                                 datal -= off - key.offset;
479                         }
480
481                         clone_info.disk_offset = disko;
482                         clone_info.disk_len = diskl;
483                         clone_info.data_offset = datao;
484                         clone_info.data_len = datal;
485                         clone_info.file_offset = new_key.offset;
486                         clone_info.extent_buf = buf;
487                         clone_info.is_new_extent = false;
488                         ret = btrfs_replace_file_extents(BTRFS_I(inode), path,
489                                         drop_start, new_key.offset + datal - 1,
490                                         &clone_info, &trans);
491                         if (ret)
492                                 goto out;
493                 } else if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
494                         /*
495                          * Inline extents always have to start at file offset 0
496                          * and can never be bigger then the sector size. We can
497                          * never clone only parts of an inline extent, since all
498                          * reflink operations must start at a sector size aligned
499                          * offset, and the length must be aligned too or end at
500                          * the i_size (which implies the whole inlined data).
501                          */
502                         ASSERT(key.offset == 0);
503                         ASSERT(datal <= fs_info->sectorsize);
504                         if (key.offset != 0 || datal > fs_info->sectorsize)
505                                 return -EUCLEAN;
506
507                         ret = clone_copy_inline_extent(inode, path, &new_key,
508                                                        drop_start, datal, size,
509                                                        comp, buf, &trans);
510                         if (ret)
511                                 goto out;
512                 }
513
514                 btrfs_release_path(path);
515
516                 /*
517                  * If this is a new extent update the last_reflink_trans of both
518                  * inodes. This is used by fsync to make sure it does not log
519                  * multiple checksum items with overlapping ranges. For older
520                  * extents we don't need to do it since inode logging skips the
521                  * checksums for older extents. Also ignore holes and inline
522                  * extents because they don't have checksums in the csum tree.
523                  */
524                 if (extent_gen == trans->transid && disko > 0) {
525                         BTRFS_I(src)->last_reflink_trans = trans->transid;
526                         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = trans->transid;
527                 }
528
529                 last_dest_end = ALIGN(new_key.offset + datal,
530                                       fs_info->sectorsize);
531                 ret = clone_finish_inode_update(trans, inode, last_dest_end,
532                                                 destoff, olen, no_time_update);
533                 if (ret)
534                         goto out;
535                 if (new_key.offset + datal >= destoff + len)
536                         break;
537
538                 btrfs_release_path(path);
539                 key.offset = next_key_min_offset;
540
541                 if (fatal_signal_pending(current)) {
542                         ret = -EINTR;
543                         goto out;
544                 }
545
546                 cond_resched();
547         }
548         ret = 0;
549
550         if (last_dest_end < destoff + len) {
551                 /*
552                  * We have an implicit hole that fully or partially overlaps our
553                  * cloning range at its end. This means that we either have the
554                  * NO_HOLES feature enabled or the implicit hole happened due to
555                  * mixing buffered and direct IO writes against this file.
556                  */
557                 btrfs_release_path(path);
558
559                 /*
560                  * When using NO_HOLES and we are cloning a range that covers
561                  * only a hole (no extents) into a range beyond the current
562                  * i_size, punching a hole in the target range will not create
563                  * an extent map defining a hole, because the range starts at or
564                  * beyond current i_size. If the file previously had an i_size
565                  * greater than the new i_size set by this clone operation, we
566                  * need to make sure the next fsync is a full fsync, so that it
567                  * detects and logs a hole covering a range from the current
568                  * i_size to the new i_size. If the clone range covers extents,
569                  * besides a hole, then we know the full sync flag was already
570                  * set by previous calls to btrfs_replace_file_extents() that
571                  * replaced file extent items.
572                  */
573                 if (last_dest_end >= i_size_read(inode))
574                         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
575                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
576
577                 ret = btrfs_replace_file_extents(BTRFS_I(inode), path,
578                                 last_dest_end, destoff + len - 1, NULL, &trans);
579                 if (ret)
580                         goto out;
581
582                 ret = clone_finish_inode_update(trans, inode, destoff + len,
583                                                 destoff, olen, no_time_update);
584         }
585
586 out:
587         btrfs_free_path(path);
588         kvfree(buf);
589         clear_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
590
591         return ret;
592 }
593
594 static void btrfs_double_extent_unlock(struct inode *inode1, u64 loff1,
595                                        struct inode *inode2, u64 loff2, u64 len)
596 {
597         unlock_extent(&BTRFS_I(inode1)->io_tree, loff1, loff1 + len - 1);
598         unlock_extent(&BTRFS_I(inode2)->io_tree, loff2, loff2 + len - 1);
599 }
600
601 static void btrfs_double_extent_lock(struct inode *inode1, u64 loff1,
602                                      struct inode *inode2, u64 loff2, u64 len)
603 {
604         if (inode1 < inode2) {
605                 swap(inode1, inode2);
606                 swap(loff1, loff2);
607         } else if (inode1 == inode2 && loff2 < loff1) {
608                 swap(loff1, loff2);
609         }
610         lock_extent(&BTRFS_I(inode1)->io_tree, loff1, loff1 + len - 1);
611         lock_extent(&BTRFS_I(inode2)->io_tree, loff2, loff2 + len - 1);
612 }
613
614 static void btrfs_double_mmap_lock(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
615 {
616         if (inode1 < inode2)
617                 swap(inode1, inode2);
618         down_write(&BTRFS_I(inode1)->i_mmap_lock);
619         down_write_nested(&BTRFS_I(inode2)->i_mmap_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
620 }
621
622 static void btrfs_double_mmap_unlock(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
623 {
624         up_write(&BTRFS_I(inode1)->i_mmap_lock);
625         up_write(&BTRFS_I(inode2)->i_mmap_lock);
626 }
627
628 static int btrfs_extent_same_range(struct inode *src, u64 loff, u64 len,
629                                    struct inode *dst, u64 dst_loff)
630 {
631         const u64 bs = BTRFS_I(src)->root->fs_info->sb->s_blocksize;
632         int ret;
633
634         /*
635          * Lock destination range to serialize with concurrent readpages() and
636          * source range to serialize with relocation.
637          */
638         btrfs_double_extent_lock(src, loff, dst, dst_loff, len);
639         ret = btrfs_clone(src, dst, loff, len, ALIGN(len, bs), dst_loff, 1);
640         btrfs_double_extent_unlock(src, loff, dst, dst_loff, len);
641
642         return ret;
643 }
644
645 static int btrfs_extent_same(struct inode *src, u64 loff, u64 olen,
646                              struct inode *dst, u64 dst_loff)
647 {
648         int ret;
649         u64 i, tail_len, chunk_count;
650         struct btrfs_root *root_dst = BTRFS_I(dst)->root;
651
652         spin_lock(&root_dst->root_item_lock);
653         if (root_dst->send_in_progress) {
654                 btrfs_warn_rl(root_dst->fs_info,
655 "cannot deduplicate to root %llu while send operations are using it (%d in progress)",
656                               root_dst->root_key.objectid,
657                               root_dst->send_in_progress);
658                 spin_unlock(&root_dst->root_item_lock);
659                 return -EAGAIN;
660         }
661         root_dst->dedupe_in_progress++;
662         spin_unlock(&root_dst->root_item_lock);
663
664         tail_len = olen % BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN;
665         chunk_count = div_u64(olen, BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN);
666
667         for (i = 0; i < chunk_count; i++) {
668                 ret = btrfs_extent_same_range(src, loff, BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN,
669                                               dst, dst_loff);
670                 if (ret)
671                         goto out;
672
673                 loff += BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN;
674                 dst_loff += BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN;
675         }
676
677         if (tail_len > 0)
678                 ret = btrfs_extent_same_range(src, loff, tail_len, dst, dst_loff);
679 out:
680         spin_lock(&root_dst->root_item_lock);
681         root_dst->dedupe_in_progress--;
682         spin_unlock(&root_dst->root_item_lock);
683
684         return ret;
685 }
686
687 static noinline int btrfs_clone_files(struct file *file, struct file *file_src,
688                                         u64 off, u64 olen, u64 destoff)
689 {
690         struct inode *inode = file_inode(file);
691         struct inode *src = file_inode(file_src);
692         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
693         int ret;
694         int wb_ret;
695         u64 len = olen;
696         u64 bs = fs_info->sb->s_blocksize;
697
698         /*
699          * VFS's generic_remap_file_range_prep() protects us from cloning the
700          * eof block into the middle of a file, which would result in corruption
701          * if the file size is not blocksize aligned. So we don't need to check
702          * for that case here.
703          */
704         if (off + len == src->i_size)
705                 len = ALIGN(src->i_size, bs) - off;
706
707         if (destoff > inode->i_size) {
708                 const u64 wb_start = ALIGN_DOWN(inode->i_size, bs);
709
710                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), inode->i_size, destoff);
711                 if (ret)
712                         return ret;
713                 /*
714                  * We may have truncated the last block if the inode's size is
715                  * not sector size aligned, so we need to wait for writeback to
716                  * complete before proceeding further, otherwise we can race
717                  * with cloning and attempt to increment a reference to an
718                  * extent that no longer exists (writeback completed right after
719                  * we found the previous extent covering eof and before we
720                  * attempted to increment its reference count).
721                  */
722                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, wb_start,
723                                                destoff - wb_start);
724                 if (ret)
725                         return ret;
726         }
727
728         /*
729          * Lock destination range to serialize with concurrent readpages() and
730          * source range to serialize with relocation.
731          */
732         btrfs_double_extent_lock(src, off, inode, destoff, len);
733         ret = btrfs_clone(src, inode, off, olen, len, destoff, 0);
734         btrfs_double_extent_unlock(src, off, inode, destoff, len);
735
736         /*
737          * We may have copied an inline extent into a page of the destination
738          * range, so wait for writeback to complete before truncating pages
739          * from the page cache. This is a rare case.
740          */
741         wb_ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, destoff, len);
742         ret = ret ? ret : wb_ret;
743         /*
744          * Truncate page cache pages so that future reads will see the cloned
745          * data immediately and not the previous data.
746          */
747         truncate_inode_pages_range(&inode->i_data,
748                                 round_down(destoff, PAGE_SIZE),
749                                 round_up(destoff + len, PAGE_SIZE) - 1);
750
751         return ret;
752 }
753
754 static int btrfs_remap_file_range_prep(struct file *file_in, loff_t pos_in,
755                                        struct file *file_out, loff_t pos_out,
756                                        loff_t *len, unsigned int remap_flags)
757 {
758         struct inode *inode_in = file_inode(file_in);
759         struct inode *inode_out = file_inode(file_out);
760         u64 bs = BTRFS_I(inode_out)->root->fs_info->sb->s_blocksize;
761         bool same_inode = inode_out == inode_in;
762         u64 wb_len;
763         int ret;
764
765         if (!(remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP)) {
766                 struct btrfs_root *root_out = BTRFS_I(inode_out)->root;
767
768                 if (btrfs_root_readonly(root_out))
769                         return -EROFS;
770
771                 if (file_in->f_path.mnt != file_out->f_path.mnt ||
772                     inode_in->i_sb != inode_out->i_sb)
773                         return -EXDEV;
774         }
775
776         /* Don't make the dst file partly checksummed */
777         if ((BTRFS_I(inode_in)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM) !=
778             (BTRFS_I(inode_out)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
779                 return -EINVAL;
780         }
781
782         /*
783          * Now that the inodes are locked, we need to start writeback ourselves
784          * and can not rely on the writeback from the VFS's generic helper
785          * generic_remap_file_range_prep() because:
786          *
787          * 1) For compression we must call filemap_fdatawrite_range() range
788          *    twice (btrfs_fdatawrite_range() does it for us), and the generic
789          *    helper only calls it once;
790          *
791          * 2) filemap_fdatawrite_range(), called by the generic helper only
792          *    waits for the writeback to complete, i.e. for IO to be done, and
793          *    not for the ordered extents to complete. We need to wait for them
794          *    to complete so that new file extent items are in the fs tree.
795          */
796         if (*len == 0 && !(remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP))
797                 wb_len = ALIGN(inode_in->i_size, bs) - ALIGN_DOWN(pos_in, bs);
798         else
799                 wb_len = ALIGN(*len, bs);
800
801         /*
802          * Since we don't lock ranges, wait for ongoing lockless dio writes (as
803          * any in progress could create its ordered extents after we wait for
804          * existing ordered extents below).
805          */
806         inode_dio_wait(inode_in);
807         if (!same_inode)
808                 inode_dio_wait(inode_out);
809
810         /*
811          * Workaround to make sure NOCOW buffered write reach disk as NOCOW.
812          *
813          * Btrfs' back references do not have a block level granularity, they
814          * work at the whole extent level.
815          * NOCOW buffered write without data space reserved may not be able
816          * to fall back to CoW due to lack of data space, thus could cause
817          * data loss.
818          *
819          * Here we take a shortcut by flushing the whole inode, so that all
820          * nocow write should reach disk as nocow before we increase the
821          * reference of the extent. We could do better by only flushing NOCOW
822          * data, but that needs extra accounting.
823          *
824          * Also we don't need to check ASYNC_EXTENT, as async extent will be
825          * CoWed anyway, not affecting nocow part.
826          */
827         ret = filemap_flush(inode_in->i_mapping);
828         if (ret < 0)
829                 return ret;
830
831         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode_in, ALIGN_DOWN(pos_in, bs),
832                                        wb_len);
833         if (ret < 0)
834                 return ret;
835         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode_out, ALIGN_DOWN(pos_out, bs),
836                                        wb_len);
837         if (ret < 0)
838                 return ret;
839
840         return generic_remap_file_range_prep(file_in, pos_in, file_out, pos_out,
841                                             len, remap_flags);
842 }
843
844 static bool file_sync_write(const struct file *file)
845 {
846         if (file->f_flags & (__O_SYNC | O_DSYNC))
847                 return true;
848         if (IS_SYNC(file_inode(file)))
849                 return true;
850
851         return false;
852 }
853
854 loff_t btrfs_remap_file_range(struct file *src_file, loff_t off,
855                 struct file *dst_file, loff_t destoff, loff_t len,
856                 unsigned int remap_flags)
857 {
858         struct inode *src_inode = file_inode(src_file);
859         struct inode *dst_inode = file_inode(dst_file);
860         bool same_inode = dst_inode == src_inode;
861         int ret;
862
863         if (remap_flags & ~(REMAP_FILE_DEDUP | REMAP_FILE_ADVISORY))
864                 return -EINVAL;
865
866         if (same_inode) {
867                 btrfs_inode_lock(src_inode, BTRFS_ILOCK_MMAP);
868         } else {
869                 lock_two_nondirectories(src_inode, dst_inode);
870                 btrfs_double_mmap_lock(src_inode, dst_inode);
871         }
872
873         ret = btrfs_remap_file_range_prep(src_file, off, dst_file, destoff,
874                                           &len, remap_flags);
875         if (ret < 0 || len == 0)
876                 goto out_unlock;
877
878         if (remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP)
879                 ret = btrfs_extent_same(src_inode, off, len, dst_inode, destoff);
880         else
881                 ret = btrfs_clone_files(dst_file, src_file, off, len, destoff);
882
883 out_unlock:
884         if (same_inode) {
885                 btrfs_inode_unlock(src_inode, BTRFS_ILOCK_MMAP);
886         } else {
887                 btrfs_double_mmap_unlock(src_inode, dst_inode);
888                 unlock_two_nondirectories(src_inode, dst_inode);
889         }
890
891         /*
892          * If either the source or the destination file was opened with O_SYNC,
893          * O_DSYNC or has the S_SYNC attribute, fsync both the destination and
894          * source files/ranges, so that after a successful return (0) followed
895          * by a power failure results in the reflinked data to be readable from
896          * both files/ranges.
897          */
898         if (ret == 0 && len > 0 &&
899             (file_sync_write(src_file) || file_sync_write(dst_file))) {
900                 ret = btrfs_sync_file(src_file, off, off + len - 1, 0);
901                 if (ret == 0)
902                         ret = btrfs_sync_file(dst_file, destoff,
903                                               destoff + len - 1, 0);
904         }
905
906         return ret < 0 ? ret : len;
907 }