Merge branch 'work.iov_iter' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/viro/vfs
[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 #include "subpage.h"
11
12 #define BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN    SZ_16M
13
14 static int clone_finish_inode_update(struct btrfs_trans_handle *trans,
15                                      struct inode *inode,
16                                      u64 endoff,
17                                      const u64 destoff,
18                                      const u64 olen,
19                                      int no_time_update)
20 {
21         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
22         int ret;
23
24         inode_inc_iversion(inode);
25         if (!no_time_update)
26                 inode->i_mtime = inode->i_ctime = current_time(inode);
27         /*
28          * We round up to the block size at eof when determining which
29          * extents to clone above, but shouldn't round up the file size.
30          */
31         if (endoff > destoff + olen)
32                 endoff = destoff + olen;
33         if (endoff > inode->i_size) {
34                 i_size_write(inode, endoff);
35                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
36         }
37
38         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
39         if (ret) {
40                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
41                 btrfs_end_transaction(trans);
42                 goto out;
43         }
44         ret = btrfs_end_transaction(trans);
45 out:
46         return ret;
47 }
48
49 static int copy_inline_to_page(struct btrfs_inode *inode,
50                                const u64 file_offset,
51                                char *inline_data,
52                                const u64 size,
53                                const u64 datal,
54                                const u8 comp_type)
55 {
56         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
57         const u32 block_size = fs_info->sectorsize;
58         const u64 range_end = file_offset + block_size - 1;
59         const size_t inline_size = size - btrfs_file_extent_calc_inline_size(0);
60         char *data_start = inline_data + btrfs_file_extent_calc_inline_size(0);
61         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
62         struct page *page = NULL;
63         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
64         int ret;
65
66         ASSERT(IS_ALIGNED(file_offset, block_size));
67
68         /*
69          * We have flushed and locked the ranges of the source and destination
70          * inodes, we also have locked the inodes, so we are safe to do a
71          * reservation here. Also we must not do the reservation while holding
72          * a transaction open, otherwise we would deadlock.
73          */
74         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, file_offset,
75                                            block_size);
76         if (ret)
77                 goto out;
78
79         page = find_or_create_page(mapping, file_offset >> PAGE_SHIFT,
80                                    btrfs_alloc_write_mask(mapping));
81         if (!page) {
82                 ret = -ENOMEM;
83                 goto out_unlock;
84         }
85
86         ret = set_page_extent_mapped(page);
87         if (ret < 0)
88                 goto out_unlock;
89
90         clear_extent_bit(&inode->io_tree, file_offset, range_end,
91                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
92                          0, 0, NULL);
93         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, file_offset, range_end, 0, NULL);
94         if (ret)
95                 goto out_unlock;
96
97         /*
98          * After dirtying the page our caller will need to start a transaction,
99          * and if we are low on metadata free space, that can cause flushing of
100          * delalloc for all inodes in order to get metadata space released.
101          * However we are holding the range locked for the whole duration of
102          * the clone/dedupe operation, so we may deadlock if that happens and no
103          * other task releases enough space. So mark this inode as not being
104          * possible to flush to avoid such deadlock. We will clear that flag
105          * when we finish cloning all extents, since a transaction is started
106          * after finding each extent to clone.
107          */
108         set_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &inode->runtime_flags);
109
110         if (comp_type == BTRFS_COMPRESS_NONE) {
111                 memcpy_to_page(page, offset_in_page(file_offset), data_start,
112                                datal);
113                 flush_dcache_page(page);
114         } else {
115                 ret = btrfs_decompress(comp_type, data_start, page,
116                                        offset_in_page(file_offset),
117                                        inline_size, datal);
118                 if (ret)
119                         goto out_unlock;
120                 flush_dcache_page(page);
121         }
122
123         /*
124          * If our inline data is smaller then the block/page size, then the
125          * remaining of the block/page is equivalent to zeroes. We had something
126          * like the following done:
127          *
128          * $ xfs_io -f -c "pwrite -S 0xab 0 500" file
129          * $ sync  # (or fsync)
130          * $ xfs_io -c "falloc 0 4K" file
131          * $ xfs_io -c "pwrite -S 0xcd 4K 4K"
132          *
133          * So what's in the range [500, 4095] corresponds to zeroes.
134          */
135         if (datal < block_size) {
136                 memzero_page(page, datal, block_size - datal);
137                 flush_dcache_page(page);
138         }
139
140         btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, file_offset, block_size);
141         ClearPageChecked(page);
142         btrfs_page_set_dirty(fs_info, page, file_offset, block_size);
143 out_unlock:
144         if (page) {
145                 unlock_page(page);
146                 put_page(page);
147         }
148         if (ret)
149                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, file_offset,
150                                              block_size, true);
151         btrfs_delalloc_release_extents(inode, block_size);
152 out:
153         extent_changeset_free(data_reserved);
154
155         return ret;
156 }
157
158 /*
159  * Deal with cloning of inline extents. We try to copy the inline extent from
160  * the source inode to destination inode when possible. When not possible we
161  * copy the inline extent's data into the respective page of the inode.
162  */
163 static int clone_copy_inline_extent(struct inode *dst,
164                                     struct btrfs_path *path,
165                                     struct btrfs_key *new_key,
166                                     const u64 drop_start,
167                                     const u64 datal,
168                                     const u64 size,
169                                     const u8 comp_type,
170                                     char *inline_data,
171                                     struct btrfs_trans_handle **trans_out)
172 {
173         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dst->i_sb);
174         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dst)->root;
175         const u64 aligned_end = ALIGN(new_key->offset + datal,
176                                       fs_info->sectorsize);
177         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
178         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
179         int ret;
180         struct btrfs_key key;
181
182         if (new_key->offset > 0) {
183                 ret = copy_inline_to_page(BTRFS_I(dst), new_key->offset,
184                                           inline_data, size, datal, comp_type);
185                 goto out;
186         }
187
188         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(dst));
189         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
190         key.offset = 0;
191         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
192         if (ret < 0) {
193                 return ret;
194         } else if (ret > 0) {
195                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
196                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
197                         if (ret < 0)
198                                 return ret;
199                         else if (ret > 0)
200                                 goto copy_inline_extent;
201                 }
202                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
203                 if (key.objectid == btrfs_ino(BTRFS_I(dst)) &&
204                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
205                         /*
206                          * There's an implicit hole at file offset 0, copy the
207                          * inline extent's data to the page.
208                          */
209                         ASSERT(key.offset > 0);
210                         goto copy_to_page;
211                 }
212         } else if (i_size_read(dst) <= datal) {
213                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
214
215                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
216                                     struct btrfs_file_extent_item);
217                 /*
218                  * If it's an inline extent replace it with the source inline
219                  * extent, otherwise copy the source inline extent data into
220                  * the respective page at the destination inode.
221                  */
222                 if (btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei) ==
223                     BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE)
224                         goto copy_inline_extent;
225
226                 goto copy_to_page;
227         }
228
229 copy_inline_extent:
230         /*
231          * We have no extent items, or we have an extent at offset 0 which may
232          * or may not be inlined. All these cases are dealt the same way.
233          */
234         if (i_size_read(dst) > datal) {
235                 /*
236                  * At the destination offset 0 we have either a hole, a regular
237                  * extent or an inline extent larger then the one we want to
238                  * clone. Deal with all these cases by copying the inline extent
239                  * data into the respective page at the destination inode.
240                  */
241                 goto copy_to_page;
242         }
243
244         /*
245          * Release path before starting a new transaction so we don't hold locks
246          * that would confuse lockdep.
247          */
248         btrfs_release_path(path);
249         /*
250          * If we end up here it means were copy the inline extent into a leaf
251          * of the destination inode. We know we will drop or adjust at most one
252          * extent item in the destination root.
253          *
254          * 1 unit - adjusting old extent (we may have to split it)
255          * 1 unit - add new extent
256          * 1 unit - inode update
257          */
258         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
259         if (IS_ERR(trans)) {
260                 ret = PTR_ERR(trans);
261                 trans = NULL;
262                 goto out;
263         }
264         drop_args.path = path;
265         drop_args.start = drop_start;
266         drop_args.end = aligned_end;
267         drop_args.drop_cache = true;
268         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, BTRFS_I(dst), &drop_args);
269         if (ret)
270                 goto out;
271         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, new_key, size);
272         if (ret)
273                 goto out;
274
275         write_extent_buffer(path->nodes[0], inline_data,
276                             btrfs_item_ptr_offset(path->nodes[0],
277                                                   path->slots[0]),
278                             size);
279         btrfs_update_inode_bytes(BTRFS_I(dst), datal, drop_args.bytes_found);
280         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(dst)->runtime_flags);
281         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(dst), 0, aligned_end);
282 out:
283         if (!ret && !trans) {
284                 /*
285                  * No transaction here means we copied the inline extent into a
286                  * page of the destination inode.
287                  *
288                  * 1 unit to update inode item
289                  */
290                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
291                 if (IS_ERR(trans)) {
292                         ret = PTR_ERR(trans);
293                         trans = NULL;
294                 }
295         }
296         if (ret && trans) {
297                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
298                 btrfs_end_transaction(trans);
299         }
300         if (!ret)
301                 *trans_out = trans;
302
303         return ret;
304
305 copy_to_page:
306         /*
307          * Release our path because we don't need it anymore and also because
308          * copy_inline_to_page() needs to reserve data and metadata, which may
309          * need to flush delalloc when we are low on available space and
310          * therefore cause a deadlock if writeback of an inline extent needs to
311          * write to the same leaf or an ordered extent completion needs to write
312          * to the same leaf.
313          */
314         btrfs_release_path(path);
315
316         ret = copy_inline_to_page(BTRFS_I(dst), new_key->offset,
317                                   inline_data, size, datal, comp_type);
318         goto out;
319 }
320
321 /**
322  * btrfs_clone() - clone a range from inode file to another
323  *
324  * @src: Inode to clone from
325  * @inode: Inode to clone to
326  * @off: Offset within source to start clone from
327  * @olen: Original length, passed by user, of range to clone
328  * @olen_aligned: Block-aligned value of olen
329  * @destoff: Offset within @inode to start clone
330  * @no_time_update: Whether to update mtime/ctime on the target inode
331  */
332 static int btrfs_clone(struct inode *src, struct inode *inode,
333                        const u64 off, const u64 olen, const u64 olen_aligned,
334                        const u64 destoff, int no_time_update)
335 {
336         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
337         struct btrfs_path *path = NULL;
338         struct extent_buffer *leaf;
339         struct btrfs_trans_handle *trans;
340         char *buf = NULL;
341         struct btrfs_key key;
342         u32 nritems;
343         int slot;
344         int ret;
345         const u64 len = olen_aligned;
346         u64 last_dest_end = destoff;
347
348         ret = -ENOMEM;
349         buf = kvmalloc(fs_info->nodesize, GFP_KERNEL);
350         if (!buf)
351                 return ret;
352
353         path = btrfs_alloc_path();
354         if (!path) {
355                 kvfree(buf);
356                 return ret;
357         }
358
359         path->reada = READA_FORWARD;
360         /* Clone data */
361         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(src));
362         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
363         key.offset = off;
364
365         while (1) {
366                 u64 next_key_min_offset = key.offset + 1;
367                 struct btrfs_file_extent_item *extent;
368                 u64 extent_gen;
369                 int type;
370                 u32 size;
371                 struct btrfs_key new_key;
372                 u64 disko = 0, diskl = 0;
373                 u64 datao = 0, datal = 0;
374                 u8 comp;
375                 u64 drop_start;
376
377                 /* Note the key will change type as we walk through the tree */
378                 ret = btrfs_search_slot(NULL, BTRFS_I(src)->root, &key, path,
379                                 0, 0);
380                 if (ret < 0)
381                         goto out;
382                 /*
383                  * First search, if no extent item that starts at offset off was
384                  * found but the previous item is an extent item, it's possible
385                  * it might overlap our target range, therefore process it.
386                  */
387                 if (key.offset == off && ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
388                         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key,
389                                               path->slots[0] - 1);
390                         if (key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
391                                 path->slots[0]--;
392                 }
393
394                 nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[0]);
395 process_slot:
396                 if (path->slots[0] >= nritems) {
397                         ret = btrfs_next_leaf(BTRFS_I(src)->root, path);
398                         if (ret < 0)
399                                 goto out;
400                         if (ret > 0)
401                                 break;
402                         nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[0]);
403                 }
404                 leaf = path->nodes[0];
405                 slot = path->slots[0];
406
407                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
408                 if (key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
409                     key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(src)))
410                         break;
411
412                 ASSERT(key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
413
414                 extent = btrfs_item_ptr(leaf, slot,
415                                         struct btrfs_file_extent_item);
416                 extent_gen = btrfs_file_extent_generation(leaf, extent);
417                 comp = btrfs_file_extent_compression(leaf, extent);
418                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, extent);
419                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
420                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
421                         disko = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, extent);
422                         diskl = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, extent);
423                         datao = btrfs_file_extent_offset(leaf, extent);
424                         datal = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, extent);
425                 } else if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
426                         /* Take upper bound, may be compressed */
427                         datal = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, extent);
428                 }
429
430                 /*
431                  * The first search might have left us at an extent item that
432                  * ends before our target range's start, can happen if we have
433                  * holes and NO_HOLES feature enabled.
434                  */
435                 if (key.offset + datal <= off) {
436                         path->slots[0]++;
437                         goto process_slot;
438                 } else if (key.offset >= off + len) {
439                         break;
440                 }
441                 next_key_min_offset = key.offset + datal;
442                 size = btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
443                 read_extent_buffer(leaf, buf, btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot),
444                                    size);
445
446                 btrfs_release_path(path);
447
448                 memcpy(&new_key, &key, sizeof(new_key));
449                 new_key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
450                 if (off <= key.offset)
451                         new_key.offset = key.offset + destoff - off;
452                 else
453                         new_key.offset = destoff;
454
455                 /*
456                  * Deal with a hole that doesn't have an extent item that
457                  * represents it (NO_HOLES feature enabled).
458                  * This hole is either in the middle of the cloning range or at
459                  * the beginning (fully overlaps it or partially overlaps it).
460                  */
461                 if (new_key.offset != last_dest_end)
462                         drop_start = last_dest_end;
463                 else
464                         drop_start = new_key.offset;
465
466                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
467                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
468                         struct btrfs_replace_extent_info clone_info;
469
470                         /*
471                          *    a  | --- range to clone ---|  b
472                          * | ------------- extent ------------- |
473                          */
474
475                         /* Subtract range b */
476                         if (key.offset + datal > off + len)
477                                 datal = off + len - key.offset;
478
479                         /* Subtract range a */
480                         if (off > key.offset) {
481                                 datao += off - key.offset;
482                                 datal -= off - key.offset;
483                         }
484
485                         clone_info.disk_offset = disko;
486                         clone_info.disk_len = diskl;
487                         clone_info.data_offset = datao;
488                         clone_info.data_len = datal;
489                         clone_info.file_offset = new_key.offset;
490                         clone_info.extent_buf = buf;
491                         clone_info.is_new_extent = false;
492                         ret = btrfs_replace_file_extents(BTRFS_I(inode), path,
493                                         drop_start, new_key.offset + datal - 1,
494                                         &clone_info, &trans);
495                         if (ret)
496                                 goto out;
497                 } else if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
498                         /*
499                          * Inline extents always have to start at file offset 0
500                          * and can never be bigger then the sector size. We can
501                          * never clone only parts of an inline extent, since all
502                          * reflink operations must start at a sector size aligned
503                          * offset, and the length must be aligned too or end at
504                          * the i_size (which implies the whole inlined data).
505                          */
506                         ASSERT(key.offset == 0);
507                         ASSERT(datal <= fs_info->sectorsize);
508                         if (key.offset != 0 || datal > fs_info->sectorsize)
509                                 return -EUCLEAN;
510
511                         ret = clone_copy_inline_extent(inode, path, &new_key,
512                                                        drop_start, datal, size,
513                                                        comp, buf, &trans);
514                         if (ret)
515                                 goto out;
516                 }
517
518                 btrfs_release_path(path);
519
520                 /*
521                  * If this is a new extent update the last_reflink_trans of both
522                  * inodes. This is used by fsync to make sure it does not log
523                  * multiple checksum items with overlapping ranges. For older
524                  * extents we don't need to do it since inode logging skips the
525                  * checksums for older extents. Also ignore holes and inline
526                  * extents because they don't have checksums in the csum tree.
527                  */
528                 if (extent_gen == trans->transid && disko > 0) {
529                         BTRFS_I(src)->last_reflink_trans = trans->transid;
530                         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = trans->transid;
531                 }
532
533                 last_dest_end = ALIGN(new_key.offset + datal,
534                                       fs_info->sectorsize);
535                 ret = clone_finish_inode_update(trans, inode, last_dest_end,
536                                                 destoff, olen, no_time_update);
537                 if (ret)
538                         goto out;
539                 if (new_key.offset + datal >= destoff + len)
540                         break;
541
542                 btrfs_release_path(path);
543                 key.offset = next_key_min_offset;
544
545                 if (fatal_signal_pending(current)) {
546                         ret = -EINTR;
547                         goto out;
548                 }
549
550                 cond_resched();
551         }
552         ret = 0;
553
554         if (last_dest_end < destoff + len) {
555                 /*
556                  * We have an implicit hole that fully or partially overlaps our
557                  * cloning range at its end. This means that we either have the
558                  * NO_HOLES feature enabled or the implicit hole happened due to
559                  * mixing buffered and direct IO writes against this file.
560                  */
561                 btrfs_release_path(path);
562
563                 /*
564                  * When using NO_HOLES and we are cloning a range that covers
565                  * only a hole (no extents) into a range beyond the current
566                  * i_size, punching a hole in the target range will not create
567                  * an extent map defining a hole, because the range starts at or
568                  * beyond current i_size. If the file previously had an i_size
569                  * greater than the new i_size set by this clone operation, we
570                  * need to make sure the next fsync is a full fsync, so that it
571                  * detects and logs a hole covering a range from the current
572                  * i_size to the new i_size. If the clone range covers extents,
573                  * besides a hole, then we know the full sync flag was already
574                  * set by previous calls to btrfs_replace_file_extents() that
575                  * replaced file extent items.
576                  */
577                 if (last_dest_end >= i_size_read(inode))
578                         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
579                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
580
581                 ret = btrfs_replace_file_extents(BTRFS_I(inode), path,
582                                 last_dest_end, destoff + len - 1, NULL, &trans);
583                 if (ret)
584                         goto out;
585
586                 ret = clone_finish_inode_update(trans, inode, destoff + len,
587                                                 destoff, olen, no_time_update);
588         }
589
590 out:
591         btrfs_free_path(path);
592         kvfree(buf);
593         clear_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
594
595         return ret;
596 }
597
598 static void btrfs_double_extent_unlock(struct inode *inode1, u64 loff1,
599                                        struct inode *inode2, u64 loff2, u64 len)
600 {
601         unlock_extent(&BTRFS_I(inode1)->io_tree, loff1, loff1 + len - 1);
602         unlock_extent(&BTRFS_I(inode2)->io_tree, loff2, loff2 + len - 1);
603 }
604
605 static void btrfs_double_extent_lock(struct inode *inode1, u64 loff1,
606                                      struct inode *inode2, u64 loff2, u64 len)
607 {
608         if (inode1 < inode2) {
609                 swap(inode1, inode2);
610                 swap(loff1, loff2);
611         } else if (inode1 == inode2 && loff2 < loff1) {
612                 swap(loff1, loff2);
613         }
614         lock_extent(&BTRFS_I(inode1)->io_tree, loff1, loff1 + len - 1);
615         lock_extent(&BTRFS_I(inode2)->io_tree, loff2, loff2 + len - 1);
616 }
617
618 static void btrfs_double_mmap_lock(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
619 {
620         if (inode1 < inode2)
621                 swap(inode1, inode2);
622         down_write(&BTRFS_I(inode1)->i_mmap_lock);
623         down_write_nested(&BTRFS_I(inode2)->i_mmap_lock, SINGLE_DEPTH_NESTING);
624 }
625
626 static void btrfs_double_mmap_unlock(struct inode *inode1, struct inode *inode2)
627 {
628         up_write(&BTRFS_I(inode1)->i_mmap_lock);
629         up_write(&BTRFS_I(inode2)->i_mmap_lock);
630 }
631
632 static int btrfs_extent_same_range(struct inode *src, u64 loff, u64 len,
633                                    struct inode *dst, u64 dst_loff)
634 {
635         const u64 bs = BTRFS_I(src)->root->fs_info->sb->s_blocksize;
636         int ret;
637
638         /*
639          * Lock destination range to serialize with concurrent readpages() and
640          * source range to serialize with relocation.
641          */
642         btrfs_double_extent_lock(src, loff, dst, dst_loff, len);
643         ret = btrfs_clone(src, dst, loff, len, ALIGN(len, bs), dst_loff, 1);
644         btrfs_double_extent_unlock(src, loff, dst, dst_loff, len);
645
646         return ret;
647 }
648
649 static int btrfs_extent_same(struct inode *src, u64 loff, u64 olen,
650                              struct inode *dst, u64 dst_loff)
651 {
652         int ret;
653         u64 i, tail_len, chunk_count;
654         struct btrfs_root *root_dst = BTRFS_I(dst)->root;
655
656         spin_lock(&root_dst->root_item_lock);
657         if (root_dst->send_in_progress) {
658                 btrfs_warn_rl(root_dst->fs_info,
659 "cannot deduplicate to root %llu while send operations are using it (%d in progress)",
660                               root_dst->root_key.objectid,
661                               root_dst->send_in_progress);
662                 spin_unlock(&root_dst->root_item_lock);
663                 return -EAGAIN;
664         }
665         root_dst->dedupe_in_progress++;
666         spin_unlock(&root_dst->root_item_lock);
667
668         tail_len = olen % BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN;
669         chunk_count = div_u64(olen, BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN);
670
671         for (i = 0; i < chunk_count; i++) {
672                 ret = btrfs_extent_same_range(src, loff, BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN,
673                                               dst, dst_loff);
674                 if (ret)
675                         goto out;
676
677                 loff += BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN;
678                 dst_loff += BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN;
679         }
680
681         if (tail_len > 0)
682                 ret = btrfs_extent_same_range(src, loff, tail_len, dst, dst_loff);
683 out:
684         spin_lock(&root_dst->root_item_lock);
685         root_dst->dedupe_in_progress--;
686         spin_unlock(&root_dst->root_item_lock);
687
688         return ret;
689 }
690
691 static noinline int btrfs_clone_files(struct file *file, struct file *file_src,
692                                         u64 off, u64 olen, u64 destoff)
693 {
694         struct inode *inode = file_inode(file);
695         struct inode *src = file_inode(file_src);
696         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
697         int ret;
698         int wb_ret;
699         u64 len = olen;
700         u64 bs = fs_info->sb->s_blocksize;
701
702         /*
703          * VFS's generic_remap_file_range_prep() protects us from cloning the
704          * eof block into the middle of a file, which would result in corruption
705          * if the file size is not blocksize aligned. So we don't need to check
706          * for that case here.
707          */
708         if (off + len == src->i_size)
709                 len = ALIGN(src->i_size, bs) - off;
710
711         if (destoff > inode->i_size) {
712                 const u64 wb_start = ALIGN_DOWN(inode->i_size, bs);
713
714                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), inode->i_size, destoff);
715                 if (ret)
716                         return ret;
717                 /*
718                  * We may have truncated the last block if the inode's size is
719                  * not sector size aligned, so we need to wait for writeback to
720                  * complete before proceeding further, otherwise we can race
721                  * with cloning and attempt to increment a reference to an
722                  * extent that no longer exists (writeback completed right after
723                  * we found the previous extent covering eof and before we
724                  * attempted to increment its reference count).
725                  */
726                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, wb_start,
727                                                destoff - wb_start);
728                 if (ret)
729                         return ret;
730         }
731
732         /*
733          * Lock destination range to serialize with concurrent readpages() and
734          * source range to serialize with relocation.
735          */
736         btrfs_double_extent_lock(src, off, inode, destoff, len);
737         ret = btrfs_clone(src, inode, off, olen, len, destoff, 0);
738         btrfs_double_extent_unlock(src, off, inode, destoff, len);
739
740         /*
741          * We may have copied an inline extent into a page of the destination
742          * range, so wait for writeback to complete before truncating pages
743          * from the page cache. This is a rare case.
744          */
745         wb_ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, destoff, len);
746         ret = ret ? ret : wb_ret;
747         /*
748          * Truncate page cache pages so that future reads will see the cloned
749          * data immediately and not the previous data.
750          */
751         truncate_inode_pages_range(&inode->i_data,
752                                 round_down(destoff, PAGE_SIZE),
753                                 round_up(destoff + len, PAGE_SIZE) - 1);
754
755         return ret;
756 }
757
758 static int btrfs_remap_file_range_prep(struct file *file_in, loff_t pos_in,
759                                        struct file *file_out, loff_t pos_out,
760                                        loff_t *len, unsigned int remap_flags)
761 {
762         struct inode *inode_in = file_inode(file_in);
763         struct inode *inode_out = file_inode(file_out);
764         u64 bs = BTRFS_I(inode_out)->root->fs_info->sb->s_blocksize;
765         bool same_inode = inode_out == inode_in;
766         u64 wb_len;
767         int ret;
768
769         if (!(remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP)) {
770                 struct btrfs_root *root_out = BTRFS_I(inode_out)->root;
771
772                 if (btrfs_root_readonly(root_out))
773                         return -EROFS;
774
775                 if (file_in->f_path.mnt != file_out->f_path.mnt ||
776                     inode_in->i_sb != inode_out->i_sb)
777                         return -EXDEV;
778         }
779
780         /* Don't make the dst file partly checksummed */
781         if ((BTRFS_I(inode_in)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM) !=
782             (BTRFS_I(inode_out)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
783                 return -EINVAL;
784         }
785
786         /*
787          * Now that the inodes are locked, we need to start writeback ourselves
788          * and can not rely on the writeback from the VFS's generic helper
789          * generic_remap_file_range_prep() because:
790          *
791          * 1) For compression we must call filemap_fdatawrite_range() range
792          *    twice (btrfs_fdatawrite_range() does it for us), and the generic
793          *    helper only calls it once;
794          *
795          * 2) filemap_fdatawrite_range(), called by the generic helper only
796          *    waits for the writeback to complete, i.e. for IO to be done, and
797          *    not for the ordered extents to complete. We need to wait for them
798          *    to complete so that new file extent items are in the fs tree.
799          */
800         if (*len == 0 && !(remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP))
801                 wb_len = ALIGN(inode_in->i_size, bs) - ALIGN_DOWN(pos_in, bs);
802         else
803                 wb_len = ALIGN(*len, bs);
804
805         /*
806          * Since we don't lock ranges, wait for ongoing lockless dio writes (as
807          * any in progress could create its ordered extents after we wait for
808          * existing ordered extents below).
809          */
810         inode_dio_wait(inode_in);
811         if (!same_inode)
812                 inode_dio_wait(inode_out);
813
814         /*
815          * Workaround to make sure NOCOW buffered write reach disk as NOCOW.
816          *
817          * Btrfs' back references do not have a block level granularity, they
818          * work at the whole extent level.
819          * NOCOW buffered write without data space reserved may not be able
820          * to fall back to CoW due to lack of data space, thus could cause
821          * data loss.
822          *
823          * Here we take a shortcut by flushing the whole inode, so that all
824          * nocow write should reach disk as nocow before we increase the
825          * reference of the extent. We could do better by only flushing NOCOW
826          * data, but that needs extra accounting.
827          *
828          * Also we don't need to check ASYNC_EXTENT, as async extent will be
829          * CoWed anyway, not affecting nocow part.
830          */
831         ret = filemap_flush(inode_in->i_mapping);
832         if (ret < 0)
833                 return ret;
834
835         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode_in, ALIGN_DOWN(pos_in, bs),
836                                        wb_len);
837         if (ret < 0)
838                 return ret;
839         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode_out, ALIGN_DOWN(pos_out, bs),
840                                        wb_len);
841         if (ret < 0)
842                 return ret;
843
844         return generic_remap_file_range_prep(file_in, pos_in, file_out, pos_out,
845                                             len, remap_flags);
846 }
847
848 static bool file_sync_write(const struct file *file)
849 {
850         if (file->f_flags & (__O_SYNC | O_DSYNC))
851                 return true;
852         if (IS_SYNC(file_inode(file)))
853                 return true;
854
855         return false;
856 }
857
858 loff_t btrfs_remap_file_range(struct file *src_file, loff_t off,
859                 struct file *dst_file, loff_t destoff, loff_t len,
860                 unsigned int remap_flags)
861 {
862         struct inode *src_inode = file_inode(src_file);
863         struct inode *dst_inode = file_inode(dst_file);
864         bool same_inode = dst_inode == src_inode;
865         int ret;
866
867         if (remap_flags & ~(REMAP_FILE_DEDUP | REMAP_FILE_ADVISORY))
868                 return -EINVAL;
869
870         if (same_inode) {
871                 btrfs_inode_lock(src_inode, BTRFS_ILOCK_MMAP);
872         } else {
873                 lock_two_nondirectories(src_inode, dst_inode);
874                 btrfs_double_mmap_lock(src_inode, dst_inode);
875         }
876
877         ret = btrfs_remap_file_range_prep(src_file, off, dst_file, destoff,
878                                           &len, remap_flags);
879         if (ret < 0 || len == 0)
880                 goto out_unlock;
881
882         if (remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP)
883                 ret = btrfs_extent_same(src_inode, off, len, dst_inode, destoff);
884         else
885                 ret = btrfs_clone_files(dst_file, src_file, off, len, destoff);
886
887 out_unlock:
888         if (same_inode) {
889                 btrfs_inode_unlock(src_inode, BTRFS_ILOCK_MMAP);
890         } else {
891                 btrfs_double_mmap_unlock(src_inode, dst_inode);
892                 unlock_two_nondirectories(src_inode, dst_inode);
893         }
894
895         /*
896          * If either the source or the destination file was opened with O_SYNC,
897          * O_DSYNC or has the S_SYNC attribute, fsync both the destination and
898          * source files/ranges, so that after a successful return (0) followed
899          * by a power failure results in the reflinked data to be readable from
900          * both files/ranges.
901          */
902         if (ret == 0 && len > 0 &&
903             (file_sync_write(src_file) || file_sync_write(dst_file))) {
904                 ret = btrfs_sync_file(src_file, off, off + len - 1, 0);
905                 if (ret == 0)
906                         ret = btrfs_sync_file(dst_file, destoff,
907                                               destoff + len - 1, 0);
908         }
909
910         return ret < 0 ? ret : len;
911 }