OSDN Git Service

Merge tag 'for-5.18-rc4-tag' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/kdave...
[tomoyo/tomoyo-test1.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/spinlock.h>
10 #include <linux/blkdev.h>
11 #include <linux/swap.h>
12 #include <linux/writeback.h>
13 #include <linux/pagevec.h>
14 #include <linux/prefetch.h>
15 #include <linux/fsverity.h>
16 #include "misc.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 "volumes.h"
23 #include "check-integrity.h"
24 #include "locking.h"
25 #include "rcu-string.h"
26 #include "backref.h"
27 #include "disk-io.h"
28 #include "subpage.h"
29 #include "zoned.h"
30 #include "block-group.h"
31
32 static struct kmem_cache *extent_state_cache;
33 static struct kmem_cache *extent_buffer_cache;
34 static struct bio_set btrfs_bioset;
35
36 static inline bool extent_state_in_tree(const struct extent_state *state)
37 {
38         return !RB_EMPTY_NODE(&state->rb_node);
39 }
40
41 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
42 static LIST_HEAD(states);
43 static DEFINE_SPINLOCK(leak_lock);
44
45 static inline void btrfs_leak_debug_add(spinlock_t *lock,
46                                         struct list_head *new,
47                                         struct list_head *head)
48 {
49         unsigned long flags;
50
51         spin_lock_irqsave(lock, flags);
52         list_add(new, head);
53         spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
54 }
55
56 static inline void btrfs_leak_debug_del(spinlock_t *lock,
57                                         struct list_head *entry)
58 {
59         unsigned long flags;
60
61         spin_lock_irqsave(lock, flags);
62         list_del(entry);
63         spin_unlock_irqrestore(lock, flags);
64 }
65
66 void btrfs_extent_buffer_leak_debug_check(struct btrfs_fs_info *fs_info)
67 {
68         struct extent_buffer *eb;
69         unsigned long flags;
70
71         /*
72          * If we didn't get into open_ctree our allocated_ebs will not be
73          * initialized, so just skip this.
74          */
75         if (!fs_info->allocated_ebs.next)
76                 return;
77
78         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
79         while (!list_empty(&fs_info->allocated_ebs)) {
80                 eb = list_first_entry(&fs_info->allocated_ebs,
81                                       struct extent_buffer, leak_list);
82                 pr_err(
83         "BTRFS: buffer leak start %llu len %lu refs %d bflags %lu owner %llu\n",
84                        eb->start, eb->len, atomic_read(&eb->refs), eb->bflags,
85                        btrfs_header_owner(eb));
86                 list_del(&eb->leak_list);
87                 kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
88         }
89         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
90 }
91
92 static inline void btrfs_extent_state_leak_debug_check(void)
93 {
94         struct extent_state *state;
95
96         while (!list_empty(&states)) {
97                 state = list_entry(states.next, struct extent_state, leak_list);
98                 pr_err("BTRFS: state leak: start %llu end %llu state %u in tree %d refs %d\n",
99                        state->start, state->end, state->state,
100                        extent_state_in_tree(state),
101                        refcount_read(&state->refs));
102                 list_del(&state->leak_list);
103                 kmem_cache_free(extent_state_cache, state);
104         }
105 }
106
107 #define btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end)             \
108         __btrfs_debug_check_extent_io_range(__func__, (tree), (start), (end))
109 static inline void __btrfs_debug_check_extent_io_range(const char *caller,
110                 struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
111 {
112         struct inode *inode = tree->private_data;
113         u64 isize;
114
115         if (!inode || !is_data_inode(inode))
116                 return;
117
118         isize = i_size_read(inode);
119         if (end >= PAGE_SIZE && (end % 2) == 0 && end != isize - 1) {
120                 btrfs_debug_rl(BTRFS_I(inode)->root->fs_info,
121                     "%s: ino %llu isize %llu odd range [%llu,%llu]",
122                         caller, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), isize, start, end);
123         }
124 }
125 #else
126 #define btrfs_leak_debug_add(lock, new, head)   do {} while (0)
127 #define btrfs_leak_debug_del(lock, entry)       do {} while (0)
128 #define btrfs_extent_state_leak_debug_check()   do {} while (0)
129 #define btrfs_debug_check_extent_io_range(c, s, e)      do {} while (0)
130 #endif
131
132 struct tree_entry {
133         u64 start;
134         u64 end;
135         struct rb_node rb_node;
136 };
137
138 struct extent_page_data {
139         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl;
140         /* tells writepage not to lock the state bits for this range
141          * it still does the unlocking
142          */
143         unsigned int extent_locked:1;
144
145         /* tells the submit_bio code to use REQ_SYNC */
146         unsigned int sync_io:1;
147 };
148
149 static int add_extent_changeset(struct extent_state *state, u32 bits,
150                                  struct extent_changeset *changeset,
151                                  int set)
152 {
153         int ret;
154
155         if (!changeset)
156                 return 0;
157         if (set && (state->state & bits) == bits)
158                 return 0;
159         if (!set && (state->state & bits) == 0)
160                 return 0;
161         changeset->bytes_changed += state->end - state->start + 1;
162         ret = ulist_add(&changeset->range_changed, state->start, state->end,
163                         GFP_ATOMIC);
164         return ret;
165 }
166
167 int __must_check submit_one_bio(struct bio *bio, int mirror_num,
168                                 unsigned long bio_flags)
169 {
170         blk_status_t ret = 0;
171         struct extent_io_tree *tree = bio->bi_private;
172
173         bio->bi_private = NULL;
174
175         /* Caller should ensure the bio has at least some range added */
176         ASSERT(bio->bi_iter.bi_size);
177         if (is_data_inode(tree->private_data))
178                 ret = btrfs_submit_data_bio(tree->private_data, bio, mirror_num,
179                                             bio_flags);
180         else
181                 ret = btrfs_submit_metadata_bio(tree->private_data, bio,
182                                                 mirror_num, bio_flags);
183
184         return blk_status_to_errno(ret);
185 }
186
187 /* Cleanup unsubmitted bios */
188 static void end_write_bio(struct extent_page_data *epd, int ret)
189 {
190         struct bio *bio = epd->bio_ctrl.bio;
191
192         if (bio) {
193                 bio->bi_status = errno_to_blk_status(ret);
194                 bio_endio(bio);
195                 epd->bio_ctrl.bio = NULL;
196         }
197 }
198
199 /*
200  * Submit bio from extent page data via submit_one_bio
201  *
202  * Return 0 if everything is OK.
203  * Return <0 for error.
204  */
205 static int __must_check flush_write_bio(struct extent_page_data *epd)
206 {
207         int ret = 0;
208         struct bio *bio = epd->bio_ctrl.bio;
209
210         if (bio) {
211                 ret = submit_one_bio(bio, 0, 0);
212                 /*
213                  * Clean up of epd->bio is handled by its endio function.
214                  * And endio is either triggered by successful bio execution
215                  * or the error handler of submit bio hook.
216                  * So at this point, no matter what happened, we don't need
217                  * to clean up epd->bio.
218                  */
219                 epd->bio_ctrl.bio = NULL;
220         }
221         return ret;
222 }
223
224 int __init extent_state_cache_init(void)
225 {
226         extent_state_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_state",
227                         sizeof(struct extent_state), 0,
228                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
229         if (!extent_state_cache)
230                 return -ENOMEM;
231         return 0;
232 }
233
234 int __init extent_io_init(void)
235 {
236         extent_buffer_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_buffer",
237                         sizeof(struct extent_buffer), 0,
238                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
239         if (!extent_buffer_cache)
240                 return -ENOMEM;
241
242         if (bioset_init(&btrfs_bioset, BIO_POOL_SIZE,
243                         offsetof(struct btrfs_bio, bio),
244                         BIOSET_NEED_BVECS))
245                 goto free_buffer_cache;
246
247         if (bioset_integrity_create(&btrfs_bioset, BIO_POOL_SIZE))
248                 goto free_bioset;
249
250         return 0;
251
252 free_bioset:
253         bioset_exit(&btrfs_bioset);
254
255 free_buffer_cache:
256         kmem_cache_destroy(extent_buffer_cache);
257         extent_buffer_cache = NULL;
258         return -ENOMEM;
259 }
260
261 void __cold extent_state_cache_exit(void)
262 {
263         btrfs_extent_state_leak_debug_check();
264         kmem_cache_destroy(extent_state_cache);
265 }
266
267 void __cold extent_io_exit(void)
268 {
269         /*
270          * Make sure all delayed rcu free are flushed before we
271          * destroy caches.
272          */
273         rcu_barrier();
274         kmem_cache_destroy(extent_buffer_cache);
275         bioset_exit(&btrfs_bioset);
276 }
277
278 /*
279  * For the file_extent_tree, we want to hold the inode lock when we lookup and
280  * update the disk_i_size, but lockdep will complain because our io_tree we hold
281  * the tree lock and get the inode lock when setting delalloc.  These two things
282  * are unrelated, so make a class for the file_extent_tree so we don't get the
283  * two locking patterns mixed up.
284  */
285 static struct lock_class_key file_extent_tree_class;
286
287 void extent_io_tree_init(struct btrfs_fs_info *fs_info,
288                          struct extent_io_tree *tree, unsigned int owner,
289                          void *private_data)
290 {
291         tree->fs_info = fs_info;
292         tree->state = RB_ROOT;
293         tree->dirty_bytes = 0;
294         spin_lock_init(&tree->lock);
295         tree->private_data = private_data;
296         tree->owner = owner;
297         if (owner == IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT)
298                 lockdep_set_class(&tree->lock, &file_extent_tree_class);
299 }
300
301 void extent_io_tree_release(struct extent_io_tree *tree)
302 {
303         spin_lock(&tree->lock);
304         /*
305          * Do a single barrier for the waitqueue_active check here, the state
306          * of the waitqueue should not change once extent_io_tree_release is
307          * called.
308          */
309         smp_mb();
310         while (!RB_EMPTY_ROOT(&tree->state)) {
311                 struct rb_node *node;
312                 struct extent_state *state;
313
314                 node = rb_first(&tree->state);
315                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
316                 rb_erase(&state->rb_node, &tree->state);
317                 RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
318                 /*
319                  * btree io trees aren't supposed to have tasks waiting for
320                  * changes in the flags of extent states ever.
321                  */
322                 ASSERT(!waitqueue_active(&state->wq));
323                 free_extent_state(state);
324
325                 cond_resched_lock(&tree->lock);
326         }
327         spin_unlock(&tree->lock);
328 }
329
330 static struct extent_state *alloc_extent_state(gfp_t mask)
331 {
332         struct extent_state *state;
333
334         /*
335          * The given mask might be not appropriate for the slab allocator,
336          * drop the unsupported bits
337          */
338         mask &= ~(__GFP_DMA32|__GFP_HIGHMEM);
339         state = kmem_cache_alloc(extent_state_cache, mask);
340         if (!state)
341                 return state;
342         state->state = 0;
343         state->failrec = NULL;
344         RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
345         btrfs_leak_debug_add(&leak_lock, &state->leak_list, &states);
346         refcount_set(&state->refs, 1);
347         init_waitqueue_head(&state->wq);
348         trace_alloc_extent_state(state, mask, _RET_IP_);
349         return state;
350 }
351
352 void free_extent_state(struct extent_state *state)
353 {
354         if (!state)
355                 return;
356         if (refcount_dec_and_test(&state->refs)) {
357                 WARN_ON(extent_state_in_tree(state));
358                 btrfs_leak_debug_del(&leak_lock, &state->leak_list);
359                 trace_free_extent_state(state, _RET_IP_);
360                 kmem_cache_free(extent_state_cache, state);
361         }
362 }
363
364 static struct rb_node *tree_insert(struct rb_root *root,
365                                    struct rb_node *search_start,
366                                    u64 offset,
367                                    struct rb_node *node,
368                                    struct rb_node ***p_in,
369                                    struct rb_node **parent_in)
370 {
371         struct rb_node **p;
372         struct rb_node *parent = NULL;
373         struct tree_entry *entry;
374
375         if (p_in && parent_in) {
376                 p = *p_in;
377                 parent = *parent_in;
378                 goto do_insert;
379         }
380
381         p = search_start ? &search_start : &root->rb_node;
382         while (*p) {
383                 parent = *p;
384                 entry = rb_entry(parent, struct tree_entry, rb_node);
385
386                 if (offset < entry->start)
387                         p = &(*p)->rb_left;
388                 else if (offset > entry->end)
389                         p = &(*p)->rb_right;
390                 else
391                         return parent;
392         }
393
394 do_insert:
395         rb_link_node(node, parent, p);
396         rb_insert_color(node, root);
397         return NULL;
398 }
399
400 /**
401  * Search @tree for an entry that contains @offset. Such entry would have
402  * entry->start <= offset && entry->end >= offset.
403  *
404  * @tree:       the tree to search
405  * @offset:     offset that should fall within an entry in @tree
406  * @next_ret:   pointer to the first entry whose range ends after @offset
407  * @prev_ret:   pointer to the first entry whose range begins before @offset
408  * @p_ret:      pointer where new node should be anchored (used when inserting an
409  *              entry in the tree)
410  * @parent_ret: points to entry which would have been the parent of the entry,
411  *               containing @offset
412  *
413  * This function returns a pointer to the entry that contains @offset byte
414  * address. If no such entry exists, then NULL is returned and the other
415  * pointer arguments to the function are filled, otherwise the found entry is
416  * returned and other pointers are left untouched.
417  */
418 static struct rb_node *__etree_search(struct extent_io_tree *tree, u64 offset,
419                                       struct rb_node **next_ret,
420                                       struct rb_node **prev_ret,
421                                       struct rb_node ***p_ret,
422                                       struct rb_node **parent_ret)
423 {
424         struct rb_root *root = &tree->state;
425         struct rb_node **n = &root->rb_node;
426         struct rb_node *prev = NULL;
427         struct rb_node *orig_prev = NULL;
428         struct tree_entry *entry;
429         struct tree_entry *prev_entry = NULL;
430
431         while (*n) {
432                 prev = *n;
433                 entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
434                 prev_entry = entry;
435
436                 if (offset < entry->start)
437                         n = &(*n)->rb_left;
438                 else if (offset > entry->end)
439                         n = &(*n)->rb_right;
440                 else
441                         return *n;
442         }
443
444         if (p_ret)
445                 *p_ret = n;
446         if (parent_ret)
447                 *parent_ret = prev;
448
449         if (next_ret) {
450                 orig_prev = prev;
451                 while (prev && offset > prev_entry->end) {
452                         prev = rb_next(prev);
453                         prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
454                 }
455                 *next_ret = prev;
456                 prev = orig_prev;
457         }
458
459         if (prev_ret) {
460                 prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
461                 while (prev && offset < prev_entry->start) {
462                         prev = rb_prev(prev);
463                         prev_entry = rb_entry(prev, struct tree_entry, rb_node);
464                 }
465                 *prev_ret = prev;
466         }
467         return NULL;
468 }
469
470 static inline struct rb_node *
471 tree_search_for_insert(struct extent_io_tree *tree,
472                        u64 offset,
473                        struct rb_node ***p_ret,
474                        struct rb_node **parent_ret)
475 {
476         struct rb_node *next= NULL;
477         struct rb_node *ret;
478
479         ret = __etree_search(tree, offset, &next, NULL, p_ret, parent_ret);
480         if (!ret)
481                 return next;
482         return ret;
483 }
484
485 static inline struct rb_node *tree_search(struct extent_io_tree *tree,
486                                           u64 offset)
487 {
488         return tree_search_for_insert(tree, offset, NULL, NULL);
489 }
490
491 /*
492  * utility function to look for merge candidates inside a given range.
493  * Any extents with matching state are merged together into a single
494  * extent in the tree.  Extents with EXTENT_IO in their state field
495  * are not merged because the end_io handlers need to be able to do
496  * operations on them without sleeping (or doing allocations/splits).
497  *
498  * This should be called with the tree lock held.
499  */
500 static void merge_state(struct extent_io_tree *tree,
501                         struct extent_state *state)
502 {
503         struct extent_state *other;
504         struct rb_node *other_node;
505
506         if (state->state & (EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY))
507                 return;
508
509         other_node = rb_prev(&state->rb_node);
510         if (other_node) {
511                 other = rb_entry(other_node, struct extent_state, rb_node);
512                 if (other->end == state->start - 1 &&
513                     other->state == state->state) {
514                         if (tree->private_data &&
515                             is_data_inode(tree->private_data))
516                                 btrfs_merge_delalloc_extent(tree->private_data,
517                                                             state, other);
518                         state->start = other->start;
519                         rb_erase(&other->rb_node, &tree->state);
520                         RB_CLEAR_NODE(&other->rb_node);
521                         free_extent_state(other);
522                 }
523         }
524         other_node = rb_next(&state->rb_node);
525         if (other_node) {
526                 other = rb_entry(other_node, struct extent_state, rb_node);
527                 if (other->start == state->end + 1 &&
528                     other->state == state->state) {
529                         if (tree->private_data &&
530                             is_data_inode(tree->private_data))
531                                 btrfs_merge_delalloc_extent(tree->private_data,
532                                                             state, other);
533                         state->end = other->end;
534                         rb_erase(&other->rb_node, &tree->state);
535                         RB_CLEAR_NODE(&other->rb_node);
536                         free_extent_state(other);
537                 }
538         }
539 }
540
541 static void set_state_bits(struct extent_io_tree *tree,
542                            struct extent_state *state, u32 *bits,
543                            struct extent_changeset *changeset);
544
545 /*
546  * insert an extent_state struct into the tree.  'bits' are set on the
547  * struct before it is inserted.
548  *
549  * This may return -EEXIST if the extent is already there, in which case the
550  * state struct is freed.
551  *
552  * The tree lock is not taken internally.  This is a utility function and
553  * probably isn't what you want to call (see set/clear_extent_bit).
554  */
555 static int insert_state(struct extent_io_tree *tree,
556                         struct extent_state *state, u64 start, u64 end,
557                         struct rb_node ***p,
558                         struct rb_node **parent,
559                         u32 *bits, struct extent_changeset *changeset)
560 {
561         struct rb_node *node;
562
563         if (end < start) {
564                 btrfs_err(tree->fs_info,
565                         "insert state: end < start %llu %llu", end, start);
566                 WARN_ON(1);
567         }
568         state->start = start;
569         state->end = end;
570
571         set_state_bits(tree, state, bits, changeset);
572
573         node = tree_insert(&tree->state, NULL, end, &state->rb_node, p, parent);
574         if (node) {
575                 struct extent_state *found;
576                 found = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
577                 btrfs_err(tree->fs_info,
578                        "found node %llu %llu on insert of %llu %llu",
579                        found->start, found->end, start, end);
580                 return -EEXIST;
581         }
582         merge_state(tree, state);
583         return 0;
584 }
585
586 /*
587  * split a given extent state struct in two, inserting the preallocated
588  * struct 'prealloc' as the newly created second half.  'split' indicates an
589  * offset inside 'orig' where it should be split.
590  *
591  * Before calling,
592  * the tree has 'orig' at [orig->start, orig->end].  After calling, there
593  * are two extent state structs in the tree:
594  * prealloc: [orig->start, split - 1]
595  * orig: [ split, orig->end ]
596  *
597  * The tree locks are not taken by this function. They need to be held
598  * by the caller.
599  */
600 static int split_state(struct extent_io_tree *tree, struct extent_state *orig,
601                        struct extent_state *prealloc, u64 split)
602 {
603         struct rb_node *node;
604
605         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
606                 btrfs_split_delalloc_extent(tree->private_data, orig, split);
607
608         prealloc->start = orig->start;
609         prealloc->end = split - 1;
610         prealloc->state = orig->state;
611         orig->start = split;
612
613         node = tree_insert(&tree->state, &orig->rb_node, prealloc->end,
614                            &prealloc->rb_node, NULL, NULL);
615         if (node) {
616                 free_extent_state(prealloc);
617                 return -EEXIST;
618         }
619         return 0;
620 }
621
622 static struct extent_state *next_state(struct extent_state *state)
623 {
624         struct rb_node *next = rb_next(&state->rb_node);
625         if (next)
626                 return rb_entry(next, struct extent_state, rb_node);
627         else
628                 return NULL;
629 }
630
631 /*
632  * utility function to clear some bits in an extent state struct.
633  * it will optionally wake up anyone waiting on this state (wake == 1).
634  *
635  * If no bits are set on the state struct after clearing things, the
636  * struct is freed and removed from the tree
637  */
638 static struct extent_state *clear_state_bit(struct extent_io_tree *tree,
639                                             struct extent_state *state,
640                                             u32 *bits, int wake,
641                                             struct extent_changeset *changeset)
642 {
643         struct extent_state *next;
644         u32 bits_to_clear = *bits & ~EXTENT_CTLBITS;
645         int ret;
646
647         if ((bits_to_clear & EXTENT_DIRTY) && (state->state & EXTENT_DIRTY)) {
648                 u64 range = state->end - state->start + 1;
649                 WARN_ON(range > tree->dirty_bytes);
650                 tree->dirty_bytes -= range;
651         }
652
653         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
654                 btrfs_clear_delalloc_extent(tree->private_data, state, bits);
655
656         ret = add_extent_changeset(state, bits_to_clear, changeset, 0);
657         BUG_ON(ret < 0);
658         state->state &= ~bits_to_clear;
659         if (wake)
660                 wake_up(&state->wq);
661         if (state->state == 0) {
662                 next = next_state(state);
663                 if (extent_state_in_tree(state)) {
664                         rb_erase(&state->rb_node, &tree->state);
665                         RB_CLEAR_NODE(&state->rb_node);
666                         free_extent_state(state);
667                 } else {
668                         WARN_ON(1);
669                 }
670         } else {
671                 merge_state(tree, state);
672                 next = next_state(state);
673         }
674         return next;
675 }
676
677 static struct extent_state *
678 alloc_extent_state_atomic(struct extent_state *prealloc)
679 {
680         if (!prealloc)
681                 prealloc = alloc_extent_state(GFP_ATOMIC);
682
683         return prealloc;
684 }
685
686 static void extent_io_tree_panic(struct extent_io_tree *tree, int err)
687 {
688         btrfs_panic(tree->fs_info, err,
689         "locking error: extent tree was modified by another thread while locked");
690 }
691
692 /*
693  * clear some bits on a range in the tree.  This may require splitting
694  * or inserting elements in the tree, so the gfp mask is used to
695  * indicate which allocations or sleeping are allowed.
696  *
697  * pass 'wake' == 1 to kick any sleepers, and 'delete' == 1 to remove
698  * the given range from the tree regardless of state (ie for truncate).
699  *
700  * the range [start, end] is inclusive.
701  *
702  * This takes the tree lock, and returns 0 on success and < 0 on error.
703  */
704 int __clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
705                        u32 bits, int wake, int delete,
706                        struct extent_state **cached_state,
707                        gfp_t mask, struct extent_changeset *changeset)
708 {
709         struct extent_state *state;
710         struct extent_state *cached;
711         struct extent_state *prealloc = NULL;
712         struct rb_node *node;
713         u64 last_end;
714         int err;
715         int clear = 0;
716
717         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
718         trace_btrfs_clear_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits);
719
720         if (bits & EXTENT_DELALLOC)
721                 bits |= EXTENT_NORESERVE;
722
723         if (delete)
724                 bits |= ~EXTENT_CTLBITS;
725
726         if (bits & (EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY))
727                 clear = 1;
728 again:
729         if (!prealloc && gfpflags_allow_blocking(mask)) {
730                 /*
731                  * Don't care for allocation failure here because we might end
732                  * up not needing the pre-allocated extent state at all, which
733                  * is the case if we only have in the tree extent states that
734                  * cover our input range and don't cover too any other range.
735                  * If we end up needing a new extent state we allocate it later.
736                  */
737                 prealloc = alloc_extent_state(mask);
738         }
739
740         spin_lock(&tree->lock);
741         if (cached_state) {
742                 cached = *cached_state;
743
744                 if (clear) {
745                         *cached_state = NULL;
746                         cached_state = NULL;
747                 }
748
749                 if (cached && extent_state_in_tree(cached) &&
750                     cached->start <= start && cached->end > start) {
751                         if (clear)
752                                 refcount_dec(&cached->refs);
753                         state = cached;
754                         goto hit_next;
755                 }
756                 if (clear)
757                         free_extent_state(cached);
758         }
759         /*
760          * this search will find the extents that end after
761          * our range starts
762          */
763         node = tree_search(tree, start);
764         if (!node)
765                 goto out;
766         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
767 hit_next:
768         if (state->start > end)
769                 goto out;
770         WARN_ON(state->end < start);
771         last_end = state->end;
772
773         /* the state doesn't have the wanted bits, go ahead */
774         if (!(state->state & bits)) {
775                 state = next_state(state);
776                 goto next;
777         }
778
779         /*
780          *     | ---- desired range ---- |
781          *  | state | or
782          *  | ------------- state -------------- |
783          *
784          * We need to split the extent we found, and may flip
785          * bits on second half.
786          *
787          * If the extent we found extends past our range, we
788          * just split and search again.  It'll get split again
789          * the next time though.
790          *
791          * If the extent we found is inside our range, we clear
792          * the desired bit on it.
793          */
794
795         if (state->start < start) {
796                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
797                 BUG_ON(!prealloc);
798                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
799                 if (err)
800                         extent_io_tree_panic(tree, err);
801
802                 prealloc = NULL;
803                 if (err)
804                         goto out;
805                 if (state->end <= end) {
806                         state = clear_state_bit(tree, state, &bits, wake,
807                                                 changeset);
808                         goto next;
809                 }
810                 goto search_again;
811         }
812         /*
813          * | ---- desired range ---- |
814          *                        | state |
815          * We need to split the extent, and clear the bit
816          * on the first half
817          */
818         if (state->start <= end && state->end > end) {
819                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
820                 BUG_ON(!prealloc);
821                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
822                 if (err)
823                         extent_io_tree_panic(tree, err);
824
825                 if (wake)
826                         wake_up(&state->wq);
827
828                 clear_state_bit(tree, prealloc, &bits, wake, changeset);
829
830                 prealloc = NULL;
831                 goto out;
832         }
833
834         state = clear_state_bit(tree, state, &bits, wake, changeset);
835 next:
836         if (last_end == (u64)-1)
837                 goto out;
838         start = last_end + 1;
839         if (start <= end && state && !need_resched())
840                 goto hit_next;
841
842 search_again:
843         if (start > end)
844                 goto out;
845         spin_unlock(&tree->lock);
846         if (gfpflags_allow_blocking(mask))
847                 cond_resched();
848         goto again;
849
850 out:
851         spin_unlock(&tree->lock);
852         if (prealloc)
853                 free_extent_state(prealloc);
854
855         return 0;
856
857 }
858
859 static void wait_on_state(struct extent_io_tree *tree,
860                           struct extent_state *state)
861                 __releases(tree->lock)
862                 __acquires(tree->lock)
863 {
864         DEFINE_WAIT(wait);
865         prepare_to_wait(&state->wq, &wait, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
866         spin_unlock(&tree->lock);
867         schedule();
868         spin_lock(&tree->lock);
869         finish_wait(&state->wq, &wait);
870 }
871
872 /*
873  * waits for one or more bits to clear on a range in the state tree.
874  * The range [start, end] is inclusive.
875  * The tree lock is taken by this function
876  */
877 static void wait_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
878                             u32 bits)
879 {
880         struct extent_state *state;
881         struct rb_node *node;
882
883         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
884
885         spin_lock(&tree->lock);
886 again:
887         while (1) {
888                 /*
889                  * this search will find all the extents that end after
890                  * our range starts
891                  */
892                 node = tree_search(tree, start);
893 process_node:
894                 if (!node)
895                         break;
896
897                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
898
899                 if (state->start > end)
900                         goto out;
901
902                 if (state->state & bits) {
903                         start = state->start;
904                         refcount_inc(&state->refs);
905                         wait_on_state(tree, state);
906                         free_extent_state(state);
907                         goto again;
908                 }
909                 start = state->end + 1;
910
911                 if (start > end)
912                         break;
913
914                 if (!cond_resched_lock(&tree->lock)) {
915                         node = rb_next(node);
916                         goto process_node;
917                 }
918         }
919 out:
920         spin_unlock(&tree->lock);
921 }
922
923 static void set_state_bits(struct extent_io_tree *tree,
924                            struct extent_state *state,
925                            u32 *bits, struct extent_changeset *changeset)
926 {
927         u32 bits_to_set = *bits & ~EXTENT_CTLBITS;
928         int ret;
929
930         if (tree->private_data && is_data_inode(tree->private_data))
931                 btrfs_set_delalloc_extent(tree->private_data, state, bits);
932
933         if ((bits_to_set & EXTENT_DIRTY) && !(state->state & EXTENT_DIRTY)) {
934                 u64 range = state->end - state->start + 1;
935                 tree->dirty_bytes += range;
936         }
937         ret = add_extent_changeset(state, bits_to_set, changeset, 1);
938         BUG_ON(ret < 0);
939         state->state |= bits_to_set;
940 }
941
942 static void cache_state_if_flags(struct extent_state *state,
943                                  struct extent_state **cached_ptr,
944                                  unsigned flags)
945 {
946         if (cached_ptr && !(*cached_ptr)) {
947                 if (!flags || (state->state & flags)) {
948                         *cached_ptr = state;
949                         refcount_inc(&state->refs);
950                 }
951         }
952 }
953
954 static void cache_state(struct extent_state *state,
955                         struct extent_state **cached_ptr)
956 {
957         return cache_state_if_flags(state, cached_ptr,
958                                     EXTENT_LOCKED | EXTENT_BOUNDARY);
959 }
960
961 /*
962  * set some bits on a range in the tree.  This may require allocations or
963  * sleeping, so the gfp mask is used to indicate what is allowed.
964  *
965  * If any of the exclusive bits are set, this will fail with -EEXIST if some
966  * part of the range already has the desired bits set.  The start of the
967  * existing range is returned in failed_start in this case.
968  *
969  * [start, end] is inclusive This takes the tree lock.
970  */
971 int set_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end, u32 bits,
972                    u32 exclusive_bits, u64 *failed_start,
973                    struct extent_state **cached_state, gfp_t mask,
974                    struct extent_changeset *changeset)
975 {
976         struct extent_state *state;
977         struct extent_state *prealloc = NULL;
978         struct rb_node *node;
979         struct rb_node **p;
980         struct rb_node *parent;
981         int err = 0;
982         u64 last_start;
983         u64 last_end;
984
985         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
986         trace_btrfs_set_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits);
987
988         if (exclusive_bits)
989                 ASSERT(failed_start);
990         else
991                 ASSERT(failed_start == NULL);
992 again:
993         if (!prealloc && gfpflags_allow_blocking(mask)) {
994                 /*
995                  * Don't care for allocation failure here because we might end
996                  * up not needing the pre-allocated extent state at all, which
997                  * is the case if we only have in the tree extent states that
998                  * cover our input range and don't cover too any other range.
999                  * If we end up needing a new extent state we allocate it later.
1000                  */
1001                 prealloc = alloc_extent_state(mask);
1002         }
1003
1004         spin_lock(&tree->lock);
1005         if (cached_state && *cached_state) {
1006                 state = *cached_state;
1007                 if (state->start <= start && state->end > start &&
1008                     extent_state_in_tree(state)) {
1009                         node = &state->rb_node;
1010                         goto hit_next;
1011                 }
1012         }
1013         /*
1014          * this search will find all the extents that end after
1015          * our range starts.
1016          */
1017         node = tree_search_for_insert(tree, start, &p, &parent);
1018         if (!node) {
1019                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1020                 BUG_ON(!prealloc);
1021                 err = insert_state(tree, prealloc, start, end,
1022                                    &p, &parent, &bits, changeset);
1023                 if (err)
1024                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1025
1026                 cache_state(prealloc, cached_state);
1027                 prealloc = NULL;
1028                 goto out;
1029         }
1030         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1031 hit_next:
1032         last_start = state->start;
1033         last_end = state->end;
1034
1035         /*
1036          * | ---- desired range ---- |
1037          * | state |
1038          *
1039          * Just lock what we found and keep going
1040          */
1041         if (state->start == start && state->end <= end) {
1042                 if (state->state & exclusive_bits) {
1043                         *failed_start = state->start;
1044                         err = -EEXIST;
1045                         goto out;
1046                 }
1047
1048                 set_state_bits(tree, state, &bits, changeset);
1049                 cache_state(state, cached_state);
1050                 merge_state(tree, state);
1051                 if (last_end == (u64)-1)
1052                         goto out;
1053                 start = last_end + 1;
1054                 state = next_state(state);
1055                 if (start < end && state && state->start == start &&
1056                     !need_resched())
1057                         goto hit_next;
1058                 goto search_again;
1059         }
1060
1061         /*
1062          *     | ---- desired range ---- |
1063          * | state |
1064          *   or
1065          * | ------------- state -------------- |
1066          *
1067          * We need to split the extent we found, and may flip bits on
1068          * second half.
1069          *
1070          * If the extent we found extends past our
1071          * range, we just split and search again.  It'll get split
1072          * again the next time though.
1073          *
1074          * If the extent we found is inside our range, we set the
1075          * desired bit on it.
1076          */
1077         if (state->start < start) {
1078                 if (state->state & exclusive_bits) {
1079                         *failed_start = start;
1080                         err = -EEXIST;
1081                         goto out;
1082                 }
1083
1084                 /*
1085                  * If this extent already has all the bits we want set, then
1086                  * skip it, not necessary to split it or do anything with it.
1087                  */
1088                 if ((state->state & bits) == bits) {
1089                         start = state->end + 1;
1090                         cache_state(state, cached_state);
1091                         goto search_again;
1092                 }
1093
1094                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1095                 BUG_ON(!prealloc);
1096                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
1097                 if (err)
1098                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1099
1100                 prealloc = NULL;
1101                 if (err)
1102                         goto out;
1103                 if (state->end <= end) {
1104                         set_state_bits(tree, state, &bits, changeset);
1105                         cache_state(state, cached_state);
1106                         merge_state(tree, state);
1107                         if (last_end == (u64)-1)
1108                                 goto out;
1109                         start = last_end + 1;
1110                         state = next_state(state);
1111                         if (start < end && state && state->start == start &&
1112                             !need_resched())
1113                                 goto hit_next;
1114                 }
1115                 goto search_again;
1116         }
1117         /*
1118          * | ---- desired range ---- |
1119          *     | state | or               | state |
1120          *
1121          * There's a hole, we need to insert something in it and
1122          * ignore the extent we found.
1123          */
1124         if (state->start > start) {
1125                 u64 this_end;
1126                 if (end < last_start)
1127                         this_end = end;
1128                 else
1129                         this_end = last_start - 1;
1130
1131                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1132                 BUG_ON(!prealloc);
1133
1134                 /*
1135                  * Avoid to free 'prealloc' if it can be merged with
1136                  * the later extent.
1137                  */
1138                 err = insert_state(tree, prealloc, start, this_end,
1139                                    NULL, NULL, &bits, changeset);
1140                 if (err)
1141                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1142
1143                 cache_state(prealloc, cached_state);
1144                 prealloc = NULL;
1145                 start = this_end + 1;
1146                 goto search_again;
1147         }
1148         /*
1149          * | ---- desired range ---- |
1150          *                        | state |
1151          * We need to split the extent, and set the bit
1152          * on the first half
1153          */
1154         if (state->start <= end && state->end > end) {
1155                 if (state->state & exclusive_bits) {
1156                         *failed_start = start;
1157                         err = -EEXIST;
1158                         goto out;
1159                 }
1160
1161                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1162                 BUG_ON(!prealloc);
1163                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
1164                 if (err)
1165                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1166
1167                 set_state_bits(tree, prealloc, &bits, changeset);
1168                 cache_state(prealloc, cached_state);
1169                 merge_state(tree, prealloc);
1170                 prealloc = NULL;
1171                 goto out;
1172         }
1173
1174 search_again:
1175         if (start > end)
1176                 goto out;
1177         spin_unlock(&tree->lock);
1178         if (gfpflags_allow_blocking(mask))
1179                 cond_resched();
1180         goto again;
1181
1182 out:
1183         spin_unlock(&tree->lock);
1184         if (prealloc)
1185                 free_extent_state(prealloc);
1186
1187         return err;
1188
1189 }
1190
1191 /**
1192  * convert_extent_bit - convert all bits in a given range from one bit to
1193  *                      another
1194  * @tree:       the io tree to search
1195  * @start:      the start offset in bytes
1196  * @end:        the end offset in bytes (inclusive)
1197  * @bits:       the bits to set in this range
1198  * @clear_bits: the bits to clear in this range
1199  * @cached_state:       state that we're going to cache
1200  *
1201  * This will go through and set bits for the given range.  If any states exist
1202  * already in this range they are set with the given bit and cleared of the
1203  * clear_bits.  This is only meant to be used by things that are mergeable, ie
1204  * converting from say DELALLOC to DIRTY.  This is not meant to be used with
1205  * boundary bits like LOCK.
1206  *
1207  * All allocations are done with GFP_NOFS.
1208  */
1209 int convert_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1210                        u32 bits, u32 clear_bits,
1211                        struct extent_state **cached_state)
1212 {
1213         struct extent_state *state;
1214         struct extent_state *prealloc = NULL;
1215         struct rb_node *node;
1216         struct rb_node **p;
1217         struct rb_node *parent;
1218         int err = 0;
1219         u64 last_start;
1220         u64 last_end;
1221         bool first_iteration = true;
1222
1223         btrfs_debug_check_extent_io_range(tree, start, end);
1224         trace_btrfs_convert_extent_bit(tree, start, end - start + 1, bits,
1225                                        clear_bits);
1226
1227 again:
1228         if (!prealloc) {
1229                 /*
1230                  * Best effort, don't worry if extent state allocation fails
1231                  * here for the first iteration. We might have a cached state
1232                  * that matches exactly the target range, in which case no
1233                  * extent state allocations are needed. We'll only know this
1234                  * after locking the tree.
1235                  */
1236                 prealloc = alloc_extent_state(GFP_NOFS);
1237                 if (!prealloc && !first_iteration)
1238                         return -ENOMEM;
1239         }
1240
1241         spin_lock(&tree->lock);
1242         if (cached_state && *cached_state) {
1243                 state = *cached_state;
1244                 if (state->start <= start && state->end > start &&
1245                     extent_state_in_tree(state)) {
1246                         node = &state->rb_node;
1247                         goto hit_next;
1248                 }
1249         }
1250
1251         /*
1252          * this search will find all the extents that end after
1253          * our range starts.
1254          */
1255         node = tree_search_for_insert(tree, start, &p, &parent);
1256         if (!node) {
1257                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1258                 if (!prealloc) {
1259                         err = -ENOMEM;
1260                         goto out;
1261                 }
1262                 err = insert_state(tree, prealloc, start, end,
1263                                    &p, &parent, &bits, NULL);
1264                 if (err)
1265                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1266                 cache_state(prealloc, cached_state);
1267                 prealloc = NULL;
1268                 goto out;
1269         }
1270         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1271 hit_next:
1272         last_start = state->start;
1273         last_end = state->end;
1274
1275         /*
1276          * | ---- desired range ---- |
1277          * | state |
1278          *
1279          * Just lock what we found and keep going
1280          */
1281         if (state->start == start && state->end <= end) {
1282                 set_state_bits(tree, state, &bits, NULL);
1283                 cache_state(state, cached_state);
1284                 state = clear_state_bit(tree, state, &clear_bits, 0, NULL);
1285                 if (last_end == (u64)-1)
1286                         goto out;
1287                 start = last_end + 1;
1288                 if (start < end && state && state->start == start &&
1289                     !need_resched())
1290                         goto hit_next;
1291                 goto search_again;
1292         }
1293
1294         /*
1295          *     | ---- desired range ---- |
1296          * | state |
1297          *   or
1298          * | ------------- state -------------- |
1299          *
1300          * We need to split the extent we found, and may flip bits on
1301          * second half.
1302          *
1303          * If the extent we found extends past our
1304          * range, we just split and search again.  It'll get split
1305          * again the next time though.
1306          *
1307          * If the extent we found is inside our range, we set the
1308          * desired bit on it.
1309          */
1310         if (state->start < start) {
1311                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1312                 if (!prealloc) {
1313                         err = -ENOMEM;
1314                         goto out;
1315                 }
1316                 err = split_state(tree, state, prealloc, start);
1317                 if (err)
1318                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1319                 prealloc = NULL;
1320                 if (err)
1321                         goto out;
1322                 if (state->end <= end) {
1323                         set_state_bits(tree, state, &bits, NULL);
1324                         cache_state(state, cached_state);
1325                         state = clear_state_bit(tree, state, &clear_bits, 0,
1326                                                 NULL);
1327                         if (last_end == (u64)-1)
1328                                 goto out;
1329                         start = last_end + 1;
1330                         if (start < end && state && state->start == start &&
1331                             !need_resched())
1332                                 goto hit_next;
1333                 }
1334                 goto search_again;
1335         }
1336         /*
1337          * | ---- desired range ---- |
1338          *     | state | or               | state |
1339          *
1340          * There's a hole, we need to insert something in it and
1341          * ignore the extent we found.
1342          */
1343         if (state->start > start) {
1344                 u64 this_end;
1345                 if (end < last_start)
1346                         this_end = end;
1347                 else
1348                         this_end = last_start - 1;
1349
1350                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1351                 if (!prealloc) {
1352                         err = -ENOMEM;
1353                         goto out;
1354                 }
1355
1356                 /*
1357                  * Avoid to free 'prealloc' if it can be merged with
1358                  * the later extent.
1359                  */
1360                 err = insert_state(tree, prealloc, start, this_end,
1361                                    NULL, NULL, &bits, NULL);
1362                 if (err)
1363                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1364                 cache_state(prealloc, cached_state);
1365                 prealloc = NULL;
1366                 start = this_end + 1;
1367                 goto search_again;
1368         }
1369         /*
1370          * | ---- desired range ---- |
1371          *                        | state |
1372          * We need to split the extent, and set the bit
1373          * on the first half
1374          */
1375         if (state->start <= end && state->end > end) {
1376                 prealloc = alloc_extent_state_atomic(prealloc);
1377                 if (!prealloc) {
1378                         err = -ENOMEM;
1379                         goto out;
1380                 }
1381
1382                 err = split_state(tree, state, prealloc, end + 1);
1383                 if (err)
1384                         extent_io_tree_panic(tree, err);
1385
1386                 set_state_bits(tree, prealloc, &bits, NULL);
1387                 cache_state(prealloc, cached_state);
1388                 clear_state_bit(tree, prealloc, &clear_bits, 0, NULL);
1389                 prealloc = NULL;
1390                 goto out;
1391         }
1392
1393 search_again:
1394         if (start > end)
1395                 goto out;
1396         spin_unlock(&tree->lock);
1397         cond_resched();
1398         first_iteration = false;
1399         goto again;
1400
1401 out:
1402         spin_unlock(&tree->lock);
1403         if (prealloc)
1404                 free_extent_state(prealloc);
1405
1406         return err;
1407 }
1408
1409 /* wrappers around set/clear extent bit */
1410 int set_record_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1411                            u32 bits, struct extent_changeset *changeset)
1412 {
1413         /*
1414          * We don't support EXTENT_LOCKED yet, as current changeset will
1415          * record any bits changed, so for EXTENT_LOCKED case, it will
1416          * either fail with -EEXIST or changeset will record the whole
1417          * range.
1418          */
1419         BUG_ON(bits & EXTENT_LOCKED);
1420
1421         return set_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, NULL, NULL, GFP_NOFS,
1422                               changeset);
1423 }
1424
1425 int set_extent_bits_nowait(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1426                            u32 bits)
1427 {
1428         return set_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, NULL, NULL,
1429                               GFP_NOWAIT, NULL);
1430 }
1431
1432 int clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1433                      u32 bits, int wake, int delete,
1434                      struct extent_state **cached)
1435 {
1436         return __clear_extent_bit(tree, start, end, bits, wake, delete,
1437                                   cached, GFP_NOFS, NULL);
1438 }
1439
1440 int clear_record_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1441                 u32 bits, struct extent_changeset *changeset)
1442 {
1443         /*
1444          * Don't support EXTENT_LOCKED case, same reason as
1445          * set_record_extent_bits().
1446          */
1447         BUG_ON(bits & EXTENT_LOCKED);
1448
1449         return __clear_extent_bit(tree, start, end, bits, 0, 0, NULL, GFP_NOFS,
1450                                   changeset);
1451 }
1452
1453 /*
1454  * either insert or lock state struct between start and end use mask to tell
1455  * us if waiting is desired.
1456  */
1457 int lock_extent_bits(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
1458                      struct extent_state **cached_state)
1459 {
1460         int err;
1461         u64 failed_start;
1462
1463         while (1) {
1464                 err = set_extent_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED,
1465                                      EXTENT_LOCKED, &failed_start,
1466                                      cached_state, GFP_NOFS, NULL);
1467                 if (err == -EEXIST) {
1468                         wait_extent_bit(tree, failed_start, end, EXTENT_LOCKED);
1469                         start = failed_start;
1470                 } else
1471                         break;
1472                 WARN_ON(start > end);
1473         }
1474         return err;
1475 }
1476
1477 int try_lock_extent(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
1478 {
1479         int err;
1480         u64 failed_start;
1481
1482         err = set_extent_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED, EXTENT_LOCKED,
1483                              &failed_start, NULL, GFP_NOFS, NULL);
1484         if (err == -EEXIST) {
1485                 if (failed_start > start)
1486                         clear_extent_bit(tree, start, failed_start - 1,
1487                                          EXTENT_LOCKED, 1, 0, NULL);
1488                 return 0;
1489         }
1490         return 1;
1491 }
1492
1493 void extent_range_clear_dirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
1494 {
1495         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1496         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1497         struct page *page;
1498
1499         while (index <= end_index) {
1500                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
1501                 BUG_ON(!page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
1502                 clear_page_dirty_for_io(page);
1503                 put_page(page);
1504                 index++;
1505         }
1506 }
1507
1508 void extent_range_redirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
1509 {
1510         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
1511         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1512         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1513         struct folio *folio;
1514
1515         while (index <= end_index) {
1516                 folio = filemap_get_folio(mapping, index);
1517                 filemap_dirty_folio(mapping, folio);
1518                 folio_account_redirty(folio);
1519                 index += folio_nr_pages(folio);
1520                 folio_put(folio);
1521         }
1522 }
1523
1524 /* find the first state struct with 'bits' set after 'start', and
1525  * return it.  tree->lock must be held.  NULL will returned if
1526  * nothing was found after 'start'
1527  */
1528 static struct extent_state *
1529 find_first_extent_bit_state(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u32 bits)
1530 {
1531         struct rb_node *node;
1532         struct extent_state *state;
1533
1534         /*
1535          * this search will find all the extents that end after
1536          * our range starts.
1537          */
1538         node = tree_search(tree, start);
1539         if (!node)
1540                 goto out;
1541
1542         while (1) {
1543                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1544                 if (state->end >= start && (state->state & bits))
1545                         return state;
1546
1547                 node = rb_next(node);
1548                 if (!node)
1549                         break;
1550         }
1551 out:
1552         return NULL;
1553 }
1554
1555 /*
1556  * Find the first offset in the io tree with one or more @bits set.
1557  *
1558  * Note: If there are multiple bits set in @bits, any of them will match.
1559  *
1560  * Return 0 if we find something, and update @start_ret and @end_ret.
1561  * Return 1 if we found nothing.
1562  */
1563 int find_first_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1564                           u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits,
1565                           struct extent_state **cached_state)
1566 {
1567         struct extent_state *state;
1568         int ret = 1;
1569
1570         spin_lock(&tree->lock);
1571         if (cached_state && *cached_state) {
1572                 state = *cached_state;
1573                 if (state->end == start - 1 && extent_state_in_tree(state)) {
1574                         while ((state = next_state(state)) != NULL) {
1575                                 if (state->state & bits)
1576                                         goto got_it;
1577                         }
1578                         free_extent_state(*cached_state);
1579                         *cached_state = NULL;
1580                         goto out;
1581                 }
1582                 free_extent_state(*cached_state);
1583                 *cached_state = NULL;
1584         }
1585
1586         state = find_first_extent_bit_state(tree, start, bits);
1587 got_it:
1588         if (state) {
1589                 cache_state_if_flags(state, cached_state, 0);
1590                 *start_ret = state->start;
1591                 *end_ret = state->end;
1592                 ret = 0;
1593         }
1594 out:
1595         spin_unlock(&tree->lock);
1596         return ret;
1597 }
1598
1599 /**
1600  * Find a contiguous area of bits
1601  *
1602  * @tree:      io tree to check
1603  * @start:     offset to start the search from
1604  * @start_ret: the first offset we found with the bits set
1605  * @end_ret:   the final contiguous range of the bits that were set
1606  * @bits:      bits to look for
1607  *
1608  * set_extent_bit and clear_extent_bit can temporarily split contiguous ranges
1609  * to set bits appropriately, and then merge them again.  During this time it
1610  * will drop the tree->lock, so use this helper if you want to find the actual
1611  * contiguous area for given bits.  We will search to the first bit we find, and
1612  * then walk down the tree until we find a non-contiguous area.  The area
1613  * returned will be the full contiguous area with the bits set.
1614  */
1615 int find_contiguous_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1616                                u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits)
1617 {
1618         struct extent_state *state;
1619         int ret = 1;
1620
1621         spin_lock(&tree->lock);
1622         state = find_first_extent_bit_state(tree, start, bits);
1623         if (state) {
1624                 *start_ret = state->start;
1625                 *end_ret = state->end;
1626                 while ((state = next_state(state)) != NULL) {
1627                         if (state->start > (*end_ret + 1))
1628                                 break;
1629                         *end_ret = state->end;
1630                 }
1631                 ret = 0;
1632         }
1633         spin_unlock(&tree->lock);
1634         return ret;
1635 }
1636
1637 /**
1638  * Find the first range that has @bits not set. This range could start before
1639  * @start.
1640  *
1641  * @tree:      the tree to search
1642  * @start:     offset at/after which the found extent should start
1643  * @start_ret: records the beginning of the range
1644  * @end_ret:   records the end of the range (inclusive)
1645  * @bits:      the set of bits which must be unset
1646  *
1647  * Since unallocated range is also considered one which doesn't have the bits
1648  * set it's possible that @end_ret contains -1, this happens in case the range
1649  * spans (last_range_end, end of device]. In this case it's up to the caller to
1650  * trim @end_ret to the appropriate size.
1651  */
1652 void find_first_clear_extent_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
1653                                  u64 *start_ret, u64 *end_ret, u32 bits)
1654 {
1655         struct extent_state *state;
1656         struct rb_node *node, *prev = NULL, *next;
1657
1658         spin_lock(&tree->lock);
1659
1660         /* Find first extent with bits cleared */
1661         while (1) {
1662                 node = __etree_search(tree, start, &next, &prev, NULL, NULL);
1663                 if (!node && !next && !prev) {
1664                         /*
1665                          * Tree is completely empty, send full range and let
1666                          * caller deal with it
1667                          */
1668                         *start_ret = 0;
1669                         *end_ret = -1;
1670                         goto out;
1671                 } else if (!node && !next) {
1672                         /*
1673                          * We are past the last allocated chunk, set start at
1674                          * the end of the last extent.
1675                          */
1676                         state = rb_entry(prev, struct extent_state, rb_node);
1677                         *start_ret = state->end + 1;
1678                         *end_ret = -1;
1679                         goto out;
1680                 } else if (!node) {
1681                         node = next;
1682                 }
1683                 /*
1684                  * At this point 'node' either contains 'start' or start is
1685                  * before 'node'
1686                  */
1687                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1688
1689                 if (in_range(start, state->start, state->end - state->start + 1)) {
1690                         if (state->state & bits) {
1691                                 /*
1692                                  * |--range with bits sets--|
1693                                  *    |
1694                                  *    start
1695                                  */
1696                                 start = state->end + 1;
1697                         } else {
1698                                 /*
1699                                  * 'start' falls within a range that doesn't
1700                                  * have the bits set, so take its start as
1701                                  * the beginning of the desired range
1702                                  *
1703                                  * |--range with bits cleared----|
1704                                  *      |
1705                                  *      start
1706                                  */
1707                                 *start_ret = state->start;
1708                                 break;
1709                         }
1710                 } else {
1711                         /*
1712                          * |---prev range---|---hole/unset---|---node range---|
1713                          *                          |
1714                          *                        start
1715                          *
1716                          *                        or
1717                          *
1718                          * |---hole/unset--||--first node--|
1719                          * 0   |
1720                          *    start
1721                          */
1722                         if (prev) {
1723                                 state = rb_entry(prev, struct extent_state,
1724                                                  rb_node);
1725                                 *start_ret = state->end + 1;
1726                         } else {
1727                                 *start_ret = 0;
1728                         }
1729                         break;
1730                 }
1731         }
1732
1733         /*
1734          * Find the longest stretch from start until an entry which has the
1735          * bits set
1736          */
1737         while (1) {
1738                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1739                 if (state->end >= start && !(state->state & bits)) {
1740                         *end_ret = state->end;
1741                 } else {
1742                         *end_ret = state->start - 1;
1743                         break;
1744                 }
1745
1746                 node = rb_next(node);
1747                 if (!node)
1748                         break;
1749         }
1750 out:
1751         spin_unlock(&tree->lock);
1752 }
1753
1754 /*
1755  * find a contiguous range of bytes in the file marked as delalloc, not
1756  * more than 'max_bytes'.  start and end are used to return the range,
1757  *
1758  * true is returned if we find something, false if nothing was in the tree
1759  */
1760 bool btrfs_find_delalloc_range(struct extent_io_tree *tree, u64 *start,
1761                                u64 *end, u64 max_bytes,
1762                                struct extent_state **cached_state)
1763 {
1764         struct rb_node *node;
1765         struct extent_state *state;
1766         u64 cur_start = *start;
1767         bool found = false;
1768         u64 total_bytes = 0;
1769
1770         spin_lock(&tree->lock);
1771
1772         /*
1773          * this search will find all the extents that end after
1774          * our range starts.
1775          */
1776         node = tree_search(tree, cur_start);
1777         if (!node) {
1778                 *end = (u64)-1;
1779                 goto out;
1780         }
1781
1782         while (1) {
1783                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
1784                 if (found && (state->start != cur_start ||
1785                               (state->state & EXTENT_BOUNDARY))) {
1786                         goto out;
1787                 }
1788                 if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC)) {
1789                         if (!found)
1790                                 *end = state->end;
1791                         goto out;
1792                 }
1793                 if (!found) {
1794                         *start = state->start;
1795                         *cached_state = state;
1796                         refcount_inc(&state->refs);
1797                 }
1798                 found = true;
1799                 *end = state->end;
1800                 cur_start = state->end + 1;
1801                 node = rb_next(node);
1802                 total_bytes += state->end - state->start + 1;
1803                 if (total_bytes >= max_bytes)
1804                         break;
1805                 if (!node)
1806                         break;
1807         }
1808 out:
1809         spin_unlock(&tree->lock);
1810         return found;
1811 }
1812
1813 /*
1814  * Process one page for __process_pages_contig().
1815  *
1816  * Return >0 if we hit @page == @locked_page.
1817  * Return 0 if we updated the page status.
1818  * Return -EGAIN if the we need to try again.
1819  * (For PAGE_LOCK case but got dirty page or page not belong to mapping)
1820  */
1821 static int process_one_page(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1822                             struct address_space *mapping,
1823                             struct page *page, struct page *locked_page,
1824                             unsigned long page_ops, u64 start, u64 end)
1825 {
1826         u32 len;
1827
1828         ASSERT(end + 1 - start != 0 && end + 1 - start < U32_MAX);
1829         len = end + 1 - start;
1830
1831         if (page_ops & PAGE_SET_ORDERED)
1832                 btrfs_page_clamp_set_ordered(fs_info, page, start, len);
1833         if (page_ops & PAGE_SET_ERROR)
1834                 btrfs_page_clamp_set_error(fs_info, page, start, len);
1835         if (page_ops & PAGE_START_WRITEBACK) {
1836                 btrfs_page_clamp_clear_dirty(fs_info, page, start, len);
1837                 btrfs_page_clamp_set_writeback(fs_info, page, start, len);
1838         }
1839         if (page_ops & PAGE_END_WRITEBACK)
1840                 btrfs_page_clamp_clear_writeback(fs_info, page, start, len);
1841
1842         if (page == locked_page)
1843                 return 1;
1844
1845         if (page_ops & PAGE_LOCK) {
1846                 int ret;
1847
1848                 ret = btrfs_page_start_writer_lock(fs_info, page, start, len);
1849                 if (ret)
1850                         return ret;
1851                 if (!PageDirty(page) || page->mapping != mapping) {
1852                         btrfs_page_end_writer_lock(fs_info, page, start, len);
1853                         return -EAGAIN;
1854                 }
1855         }
1856         if (page_ops & PAGE_UNLOCK)
1857                 btrfs_page_end_writer_lock(fs_info, page, start, len);
1858         return 0;
1859 }
1860
1861 static int __process_pages_contig(struct address_space *mapping,
1862                                   struct page *locked_page,
1863                                   u64 start, u64 end, unsigned long page_ops,
1864                                   u64 *processed_end)
1865 {
1866         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(mapping->host->i_sb);
1867         pgoff_t start_index = start >> PAGE_SHIFT;
1868         pgoff_t end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1869         pgoff_t index = start_index;
1870         unsigned long nr_pages = end_index - start_index + 1;
1871         unsigned long pages_processed = 0;
1872         struct page *pages[16];
1873         int err = 0;
1874         int i;
1875
1876         if (page_ops & PAGE_LOCK) {
1877                 ASSERT(page_ops == PAGE_LOCK);
1878                 ASSERT(processed_end && *processed_end == start);
1879         }
1880
1881         if ((page_ops & PAGE_SET_ERROR) && nr_pages > 0)
1882                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
1883
1884         while (nr_pages > 0) {
1885                 int found_pages;
1886
1887                 found_pages = find_get_pages_contig(mapping, index,
1888                                      min_t(unsigned long,
1889                                      nr_pages, ARRAY_SIZE(pages)), pages);
1890                 if (found_pages == 0) {
1891                         /*
1892                          * Only if we're going to lock these pages, we can find
1893                          * nothing at @index.
1894                          */
1895                         ASSERT(page_ops & PAGE_LOCK);
1896                         err = -EAGAIN;
1897                         goto out;
1898                 }
1899
1900                 for (i = 0; i < found_pages; i++) {
1901                         int process_ret;
1902
1903                         process_ret = process_one_page(fs_info, mapping,
1904                                         pages[i], locked_page, page_ops,
1905                                         start, end);
1906                         if (process_ret < 0) {
1907                                 for (; i < found_pages; i++)
1908                                         put_page(pages[i]);
1909                                 err = -EAGAIN;
1910                                 goto out;
1911                         }
1912                         put_page(pages[i]);
1913                         pages_processed++;
1914                 }
1915                 nr_pages -= found_pages;
1916                 index += found_pages;
1917                 cond_resched();
1918         }
1919 out:
1920         if (err && processed_end) {
1921                 /*
1922                  * Update @processed_end. I know this is awful since it has
1923                  * two different return value patterns (inclusive vs exclusive).
1924                  *
1925                  * But the exclusive pattern is necessary if @start is 0, or we
1926                  * underflow and check against processed_end won't work as
1927                  * expected.
1928                  */
1929                 if (pages_processed)
1930                         *processed_end = min(end,
1931                         ((u64)(start_index + pages_processed) << PAGE_SHIFT) - 1);
1932                 else
1933                         *processed_end = start;
1934         }
1935         return err;
1936 }
1937
1938 static noinline void __unlock_for_delalloc(struct inode *inode,
1939                                            struct page *locked_page,
1940                                            u64 start, u64 end)
1941 {
1942         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
1943         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
1944
1945         ASSERT(locked_page);
1946         if (index == locked_page->index && end_index == index)
1947                 return;
1948
1949         __process_pages_contig(inode->i_mapping, locked_page, start, end,
1950                                PAGE_UNLOCK, NULL);
1951 }
1952
1953 static noinline int lock_delalloc_pages(struct inode *inode,
1954                                         struct page *locked_page,
1955                                         u64 delalloc_start,
1956                                         u64 delalloc_end)
1957 {
1958         unsigned long index = delalloc_start >> PAGE_SHIFT;
1959         unsigned long end_index = delalloc_end >> PAGE_SHIFT;
1960         u64 processed_end = delalloc_start;
1961         int ret;
1962
1963         ASSERT(locked_page);
1964         if (index == locked_page->index && index == end_index)
1965                 return 0;
1966
1967         ret = __process_pages_contig(inode->i_mapping, locked_page, delalloc_start,
1968                                      delalloc_end, PAGE_LOCK, &processed_end);
1969         if (ret == -EAGAIN && processed_end > delalloc_start)
1970                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page, delalloc_start,
1971                                       processed_end);
1972         return ret;
1973 }
1974
1975 /*
1976  * Find and lock a contiguous range of bytes in the file marked as delalloc, no
1977  * more than @max_bytes.
1978  *
1979  * @start:      The original start bytenr to search.
1980  *              Will store the extent range start bytenr.
1981  * @end:        The original end bytenr of the search range
1982  *              Will store the extent range end bytenr.
1983  *
1984  * Return true if we find a delalloc range which starts inside the original
1985  * range, and @start/@end will store the delalloc range start/end.
1986  *
1987  * Return false if we can't find any delalloc range which starts inside the
1988  * original range, and @start/@end will be the non-delalloc range start/end.
1989  */
1990 EXPORT_FOR_TESTS
1991 noinline_for_stack bool find_lock_delalloc_range(struct inode *inode,
1992                                     struct page *locked_page, u64 *start,
1993                                     u64 *end)
1994 {
1995         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
1996         const u64 orig_start = *start;
1997         const u64 orig_end = *end;
1998         u64 max_bytes = BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE;
1999         u64 delalloc_start;
2000         u64 delalloc_end;
2001         bool found;
2002         struct extent_state *cached_state = NULL;
2003         int ret;
2004         int loops = 0;
2005
2006         /* Caller should pass a valid @end to indicate the search range end */
2007         ASSERT(orig_end > orig_start);
2008
2009         /* The range should at least cover part of the page */
2010         ASSERT(!(orig_start >= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE ||
2011                  orig_end <= page_offset(locked_page)));
2012 again:
2013         /* step one, find a bunch of delalloc bytes starting at start */
2014         delalloc_start = *start;
2015         delalloc_end = 0;
2016         found = btrfs_find_delalloc_range(tree, &delalloc_start, &delalloc_end,
2017                                           max_bytes, &cached_state);
2018         if (!found || delalloc_end <= *start || delalloc_start > orig_end) {
2019                 *start = delalloc_start;
2020
2021                 /* @delalloc_end can be -1, never go beyond @orig_end */
2022                 *end = min(delalloc_end, orig_end);
2023                 free_extent_state(cached_state);
2024                 return false;
2025         }
2026
2027         /*
2028          * start comes from the offset of locked_page.  We have to lock
2029          * pages in order, so we can't process delalloc bytes before
2030          * locked_page
2031          */
2032         if (delalloc_start < *start)
2033                 delalloc_start = *start;
2034
2035         /*
2036          * make sure to limit the number of pages we try to lock down
2037          */
2038         if (delalloc_end + 1 - delalloc_start > max_bytes)
2039                 delalloc_end = delalloc_start + max_bytes - 1;
2040
2041         /* step two, lock all the pages after the page that has start */
2042         ret = lock_delalloc_pages(inode, locked_page,
2043                                   delalloc_start, delalloc_end);
2044         ASSERT(!ret || ret == -EAGAIN);
2045         if (ret == -EAGAIN) {
2046                 /* some of the pages are gone, lets avoid looping by
2047                  * shortening the size of the delalloc range we're searching
2048                  */
2049                 free_extent_state(cached_state);
2050                 cached_state = NULL;
2051                 if (!loops) {
2052                         max_bytes = PAGE_SIZE;
2053                         loops = 1;
2054                         goto again;
2055                 } else {
2056                         found = false;
2057                         goto out_failed;
2058                 }
2059         }
2060
2061         /* step three, lock the state bits for the whole range */
2062         lock_extent_bits(tree, delalloc_start, delalloc_end, &cached_state);
2063
2064         /* then test to make sure it is all still delalloc */
2065         ret = test_range_bit(tree, delalloc_start, delalloc_end,
2066                              EXTENT_DELALLOC, 1, cached_state);
2067         if (!ret) {
2068                 unlock_extent_cached(tree, delalloc_start, delalloc_end,
2069                                      &cached_state);
2070                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page,
2071                               delalloc_start, delalloc_end);
2072                 cond_resched();
2073                 goto again;
2074         }
2075         free_extent_state(cached_state);
2076         *start = delalloc_start;
2077         *end = delalloc_end;
2078 out_failed:
2079         return found;
2080 }
2081
2082 void extent_clear_unlock_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2083                                   struct page *locked_page,
2084                                   u32 clear_bits, unsigned long page_ops)
2085 {
2086         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits, 1, 0, NULL);
2087
2088         __process_pages_contig(inode->vfs_inode.i_mapping, locked_page,
2089                                start, end, page_ops, NULL);
2090 }
2091
2092 /*
2093  * count the number of bytes in the tree that have a given bit(s)
2094  * set.  This can be fairly slow, except for EXTENT_DIRTY which is
2095  * cached.  The total number found is returned.
2096  */
2097 u64 count_range_bits(struct extent_io_tree *tree,
2098                      u64 *start, u64 search_end, u64 max_bytes,
2099                      u32 bits, int contig)
2100 {
2101         struct rb_node *node;
2102         struct extent_state *state;
2103         u64 cur_start = *start;
2104         u64 total_bytes = 0;
2105         u64 last = 0;
2106         int found = 0;
2107
2108         if (WARN_ON(search_end <= cur_start))
2109                 return 0;
2110
2111         spin_lock(&tree->lock);
2112         if (cur_start == 0 && bits == EXTENT_DIRTY) {
2113                 total_bytes = tree->dirty_bytes;
2114                 goto out;
2115         }
2116         /*
2117          * this search will find all the extents that end after
2118          * our range starts.
2119          */
2120         node = tree_search(tree, cur_start);
2121         if (!node)
2122                 goto out;
2123
2124         while (1) {
2125                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2126                 if (state->start > search_end)
2127                         break;
2128                 if (contig && found && state->start > last + 1)
2129                         break;
2130                 if (state->end >= cur_start && (state->state & bits) == bits) {
2131                         total_bytes += min(search_end, state->end) + 1 -
2132                                        max(cur_start, state->start);
2133                         if (total_bytes >= max_bytes)
2134                                 break;
2135                         if (!found) {
2136                                 *start = max(cur_start, state->start);
2137                                 found = 1;
2138                         }
2139                         last = state->end;
2140                 } else if (contig && found) {
2141                         break;
2142                 }
2143                 node = rb_next(node);
2144                 if (!node)
2145                         break;
2146         }
2147 out:
2148         spin_unlock(&tree->lock);
2149         return total_bytes;
2150 }
2151
2152 /*
2153  * set the private field for a given byte offset in the tree.  If there isn't
2154  * an extent_state there already, this does nothing.
2155  */
2156 int set_state_failrec(struct extent_io_tree *tree, u64 start,
2157                       struct io_failure_record *failrec)
2158 {
2159         struct rb_node *node;
2160         struct extent_state *state;
2161         int ret = 0;
2162
2163         spin_lock(&tree->lock);
2164         /*
2165          * this search will find all the extents that end after
2166          * our range starts.
2167          */
2168         node = tree_search(tree, start);
2169         if (!node) {
2170                 ret = -ENOENT;
2171                 goto out;
2172         }
2173         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2174         if (state->start != start) {
2175                 ret = -ENOENT;
2176                 goto out;
2177         }
2178         state->failrec = failrec;
2179 out:
2180         spin_unlock(&tree->lock);
2181         return ret;
2182 }
2183
2184 struct io_failure_record *get_state_failrec(struct extent_io_tree *tree, u64 start)
2185 {
2186         struct rb_node *node;
2187         struct extent_state *state;
2188         struct io_failure_record *failrec;
2189
2190         spin_lock(&tree->lock);
2191         /*
2192          * this search will find all the extents that end after
2193          * our range starts.
2194          */
2195         node = tree_search(tree, start);
2196         if (!node) {
2197                 failrec = ERR_PTR(-ENOENT);
2198                 goto out;
2199         }
2200         state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2201         if (state->start != start) {
2202                 failrec = ERR_PTR(-ENOENT);
2203                 goto out;
2204         }
2205
2206         failrec = state->failrec;
2207 out:
2208         spin_unlock(&tree->lock);
2209         return failrec;
2210 }
2211
2212 /*
2213  * searches a range in the state tree for a given mask.
2214  * If 'filled' == 1, this returns 1 only if every extent in the tree
2215  * has the bits set.  Otherwise, 1 is returned if any bit in the
2216  * range is found set.
2217  */
2218 int test_range_bit(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end,
2219                    u32 bits, int filled, struct extent_state *cached)
2220 {
2221         struct extent_state *state = NULL;
2222         struct rb_node *node;
2223         int bitset = 0;
2224
2225         spin_lock(&tree->lock);
2226         if (cached && extent_state_in_tree(cached) && cached->start <= start &&
2227             cached->end > start)
2228                 node = &cached->rb_node;
2229         else
2230                 node = tree_search(tree, start);
2231         while (node && start <= end) {
2232                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
2233
2234                 if (filled && state->start > start) {
2235                         bitset = 0;
2236                         break;
2237                 }
2238
2239                 if (state->start > end)
2240                         break;
2241
2242                 if (state->state & bits) {
2243                         bitset = 1;
2244                         if (!filled)
2245                                 break;
2246                 } else if (filled) {
2247                         bitset = 0;
2248                         break;
2249                 }
2250
2251                 if (state->end == (u64)-1)
2252                         break;
2253
2254                 start = state->end + 1;
2255                 if (start > end)
2256                         break;
2257                 node = rb_next(node);
2258                 if (!node) {
2259                         if (filled)
2260                                 bitset = 0;
2261                         break;
2262                 }
2263         }
2264         spin_unlock(&tree->lock);
2265         return bitset;
2266 }
2267
2268 int free_io_failure(struct extent_io_tree *failure_tree,
2269                     struct extent_io_tree *io_tree,
2270                     struct io_failure_record *rec)
2271 {
2272         int ret;
2273         int err = 0;
2274
2275         set_state_failrec(failure_tree, rec->start, NULL);
2276         ret = clear_extent_bits(failure_tree, rec->start,
2277                                 rec->start + rec->len - 1,
2278                                 EXTENT_LOCKED | EXTENT_DIRTY);
2279         if (ret)
2280                 err = ret;
2281
2282         ret = clear_extent_bits(io_tree, rec->start,
2283                                 rec->start + rec->len - 1,
2284                                 EXTENT_DAMAGED);
2285         if (ret && !err)
2286                 err = ret;
2287
2288         kfree(rec);
2289         return err;
2290 }
2291
2292 /*
2293  * this bypasses the standard btrfs submit functions deliberately, as
2294  * the standard behavior is to write all copies in a raid setup. here we only
2295  * want to write the one bad copy. so we do the mapping for ourselves and issue
2296  * submit_bio directly.
2297  * to avoid any synchronization issues, wait for the data after writing, which
2298  * actually prevents the read that triggered the error from finishing.
2299  * currently, there can be no more than two copies of every data bit. thus,
2300  * exactly one rewrite is required.
2301  */
2302 static int repair_io_failure(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 ino, u64 start,
2303                              u64 length, u64 logical, struct page *page,
2304                              unsigned int pg_offset, int mirror_num)
2305 {
2306         struct bio *bio;
2307         struct btrfs_device *dev;
2308         u64 map_length = 0;
2309         u64 sector;
2310         struct btrfs_io_context *bioc = NULL;
2311         int ret;
2312
2313         ASSERT(!(fs_info->sb->s_flags & SB_RDONLY));
2314         BUG_ON(!mirror_num);
2315
2316         if (btrfs_repair_one_zone(fs_info, logical))
2317                 return 0;
2318
2319         bio = btrfs_bio_alloc(1);
2320         bio->bi_iter.bi_size = 0;
2321         map_length = length;
2322
2323         /*
2324          * Avoid races with device replace and make sure our bioc has devices
2325          * associated to its stripes that don't go away while we are doing the
2326          * read repair operation.
2327          */
2328         btrfs_bio_counter_inc_blocked(fs_info);
2329         if (btrfs_is_parity_mirror(fs_info, logical, length)) {
2330                 /*
2331                  * Note that we don't use BTRFS_MAP_WRITE because it's supposed
2332                  * to update all raid stripes, but here we just want to correct
2333                  * bad stripe, thus BTRFS_MAP_READ is abused to only get the bad
2334                  * stripe's dev and sector.
2335                  */
2336                 ret = btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_READ, logical,
2337                                       &map_length, &bioc, 0);
2338                 if (ret) {
2339                         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2340                         bio_put(bio);
2341                         return -EIO;
2342                 }
2343                 ASSERT(bioc->mirror_num == 1);
2344         } else {
2345                 ret = btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_WRITE, logical,
2346                                       &map_length, &bioc, mirror_num);
2347                 if (ret) {
2348                         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2349                         bio_put(bio);
2350                         return -EIO;
2351                 }
2352                 BUG_ON(mirror_num != bioc->mirror_num);
2353         }
2354
2355         sector = bioc->stripes[bioc->mirror_num - 1].physical >> 9;
2356         bio->bi_iter.bi_sector = sector;
2357         dev = bioc->stripes[bioc->mirror_num - 1].dev;
2358         btrfs_put_bioc(bioc);
2359         if (!dev || !dev->bdev ||
2360             !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &dev->dev_state)) {
2361                 btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2362                 bio_put(bio);
2363                 return -EIO;
2364         }
2365         bio_set_dev(bio, dev->bdev);
2366         bio->bi_opf = REQ_OP_WRITE | REQ_SYNC;
2367         bio_add_page(bio, page, length, pg_offset);
2368
2369         if (btrfsic_submit_bio_wait(bio)) {
2370                 /* try to remap that extent elsewhere? */
2371                 btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2372                 bio_put(bio);
2373                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_WRITE_ERRS);
2374                 return -EIO;
2375         }
2376
2377         btrfs_info_rl_in_rcu(fs_info,
2378                 "read error corrected: ino %llu off %llu (dev %s sector %llu)",
2379                                   ino, start,
2380                                   rcu_str_deref(dev->name), sector);
2381         btrfs_bio_counter_dec(fs_info);
2382         bio_put(bio);
2383         return 0;
2384 }
2385
2386 int btrfs_repair_eb_io_failure(const struct extent_buffer *eb, int mirror_num)
2387 {
2388         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
2389         u64 start = eb->start;
2390         int i, num_pages = num_extent_pages(eb);
2391         int ret = 0;
2392
2393         if (sb_rdonly(fs_info->sb))
2394                 return -EROFS;
2395
2396         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
2397                 struct page *p = eb->pages[i];
2398
2399                 ret = repair_io_failure(fs_info, 0, start, PAGE_SIZE, start, p,
2400                                         start - page_offset(p), mirror_num);
2401                 if (ret)
2402                         break;
2403                 start += PAGE_SIZE;
2404         }
2405
2406         return ret;
2407 }
2408
2409 /*
2410  * each time an IO finishes, we do a fast check in the IO failure tree
2411  * to see if we need to process or clean up an io_failure_record
2412  */
2413 int clean_io_failure(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2414                      struct extent_io_tree *failure_tree,
2415                      struct extent_io_tree *io_tree, u64 start,
2416                      struct page *page, u64 ino, unsigned int pg_offset)
2417 {
2418         u64 private;
2419         struct io_failure_record *failrec;
2420         struct extent_state *state;
2421         int num_copies;
2422         int ret;
2423
2424         private = 0;
2425         ret = count_range_bits(failure_tree, &private, (u64)-1, 1,
2426                                EXTENT_DIRTY, 0);
2427         if (!ret)
2428                 return 0;
2429
2430         failrec = get_state_failrec(failure_tree, start);
2431         if (IS_ERR(failrec))
2432                 return 0;
2433
2434         BUG_ON(!failrec->this_mirror);
2435
2436         if (sb_rdonly(fs_info->sb))
2437                 goto out;
2438
2439         spin_lock(&io_tree->lock);
2440         state = find_first_extent_bit_state(io_tree,
2441                                             failrec->start,
2442                                             EXTENT_LOCKED);
2443         spin_unlock(&io_tree->lock);
2444
2445         if (state && state->start <= failrec->start &&
2446             state->end >= failrec->start + failrec->len - 1) {
2447                 num_copies = btrfs_num_copies(fs_info, failrec->logical,
2448                                               failrec->len);
2449                 if (num_copies > 1)  {
2450                         repair_io_failure(fs_info, ino, start, failrec->len,
2451                                           failrec->logical, page, pg_offset,
2452                                           failrec->failed_mirror);
2453                 }
2454         }
2455
2456 out:
2457         free_io_failure(failure_tree, io_tree, failrec);
2458
2459         return 0;
2460 }
2461
2462 /*
2463  * Can be called when
2464  * - hold extent lock
2465  * - under ordered extent
2466  * - the inode is freeing
2467  */
2468 void btrfs_free_io_failure_record(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
2469 {
2470         struct extent_io_tree *failure_tree = &inode->io_failure_tree;
2471         struct io_failure_record *failrec;
2472         struct extent_state *state, *next;
2473
2474         if (RB_EMPTY_ROOT(&failure_tree->state))
2475                 return;
2476
2477         spin_lock(&failure_tree->lock);
2478         state = find_first_extent_bit_state(failure_tree, start, EXTENT_DIRTY);
2479         while (state) {
2480                 if (state->start > end)
2481                         break;
2482
2483                 ASSERT(state->end <= end);
2484
2485                 next = next_state(state);
2486
2487                 failrec = state->failrec;
2488                 free_extent_state(state);
2489                 kfree(failrec);
2490
2491                 state = next;
2492         }
2493         spin_unlock(&failure_tree->lock);
2494 }
2495
2496 static struct io_failure_record *btrfs_get_io_failure_record(struct inode *inode,
2497                                                              u64 start)
2498 {
2499         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2500         struct io_failure_record *failrec;
2501         struct extent_map *em;
2502         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
2503         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2504         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
2505         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2506         int ret;
2507         u64 logical;
2508
2509         failrec = get_state_failrec(failure_tree, start);
2510         if (!IS_ERR(failrec)) {
2511                 btrfs_debug(fs_info,
2512         "Get IO Failure Record: (found) logical=%llu, start=%llu, len=%llu",
2513                         failrec->logical, failrec->start, failrec->len);
2514                 /*
2515                  * when data can be on disk more than twice, add to failrec here
2516                  * (e.g. with a list for failed_mirror) to make
2517                  * clean_io_failure() clean all those errors at once.
2518                  */
2519
2520                 return failrec;
2521         }
2522
2523         failrec = kzalloc(sizeof(*failrec), GFP_NOFS);
2524         if (!failrec)
2525                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2526
2527         failrec->start = start;
2528         failrec->len = sectorsize;
2529         failrec->this_mirror = 0;
2530         failrec->bio_flags = 0;
2531
2532         read_lock(&em_tree->lock);
2533         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, failrec->len);
2534         if (!em) {
2535                 read_unlock(&em_tree->lock);
2536                 kfree(failrec);
2537                 return ERR_PTR(-EIO);
2538         }
2539
2540         if (em->start > start || em->start + em->len <= start) {
2541                 free_extent_map(em);
2542                 em = NULL;
2543         }
2544         read_unlock(&em_tree->lock);
2545         if (!em) {
2546                 kfree(failrec);
2547                 return ERR_PTR(-EIO);
2548         }
2549
2550         logical = start - em->start;
2551         logical = em->block_start + logical;
2552         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
2553                 logical = em->block_start;
2554                 failrec->bio_flags = EXTENT_BIO_COMPRESSED;
2555                 extent_set_compress_type(&failrec->bio_flags, em->compress_type);
2556         }
2557
2558         btrfs_debug(fs_info,
2559                     "Get IO Failure Record: (new) logical=%llu, start=%llu, len=%llu",
2560                     logical, start, failrec->len);
2561
2562         failrec->logical = logical;
2563         free_extent_map(em);
2564
2565         /* Set the bits in the private failure tree */
2566         ret = set_extent_bits(failure_tree, start, start + sectorsize - 1,
2567                               EXTENT_LOCKED | EXTENT_DIRTY);
2568         if (ret >= 0) {
2569                 ret = set_state_failrec(failure_tree, start, failrec);
2570                 /* Set the bits in the inode's tree */
2571                 ret = set_extent_bits(tree, start, start + sectorsize - 1,
2572                                       EXTENT_DAMAGED);
2573         } else if (ret < 0) {
2574                 kfree(failrec);
2575                 return ERR_PTR(ret);
2576         }
2577
2578         return failrec;
2579 }
2580
2581 static bool btrfs_check_repairable(struct inode *inode,
2582                                    struct io_failure_record *failrec,
2583                                    int failed_mirror)
2584 {
2585         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2586         int num_copies;
2587
2588         num_copies = btrfs_num_copies(fs_info, failrec->logical, failrec->len);
2589         if (num_copies == 1) {
2590                 /*
2591                  * we only have a single copy of the data, so don't bother with
2592                  * all the retry and error correction code that follows. no
2593                  * matter what the error is, it is very likely to persist.
2594                  */
2595                 btrfs_debug(fs_info,
2596                         "Check Repairable: cannot repair, num_copies=%d, next_mirror %d, failed_mirror %d",
2597                         num_copies, failrec->this_mirror, failed_mirror);
2598                 return false;
2599         }
2600
2601         /* The failure record should only contain one sector */
2602         ASSERT(failrec->len == fs_info->sectorsize);
2603
2604         /*
2605          * There are two premises:
2606          * a) deliver good data to the caller
2607          * b) correct the bad sectors on disk
2608          *
2609          * Since we're only doing repair for one sector, we only need to get
2610          * a good copy of the failed sector and if we succeed, we have setup
2611          * everything for repair_io_failure to do the rest for us.
2612          */
2613         ASSERT(failed_mirror);
2614         failrec->failed_mirror = failed_mirror;
2615         failrec->this_mirror++;
2616         if (failrec->this_mirror == failed_mirror)
2617                 failrec->this_mirror++;
2618
2619         if (failrec->this_mirror > num_copies) {
2620                 btrfs_debug(fs_info,
2621                         "Check Repairable: (fail) num_copies=%d, next_mirror %d, failed_mirror %d",
2622                         num_copies, failrec->this_mirror, failed_mirror);
2623                 return false;
2624         }
2625
2626         return true;
2627 }
2628
2629 int btrfs_repair_one_sector(struct inode *inode,
2630                             struct bio *failed_bio, u32 bio_offset,
2631                             struct page *page, unsigned int pgoff,
2632                             u64 start, int failed_mirror,
2633                             submit_bio_hook_t *submit_bio_hook)
2634 {
2635         struct io_failure_record *failrec;
2636         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2637         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2638         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
2639         struct btrfs_bio *failed_bbio = btrfs_bio(failed_bio);
2640         const int icsum = bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits;
2641         struct bio *repair_bio;
2642         struct btrfs_bio *repair_bbio;
2643
2644         btrfs_debug(fs_info,
2645                    "repair read error: read error at %llu", start);
2646
2647         BUG_ON(bio_op(failed_bio) == REQ_OP_WRITE);
2648
2649         failrec = btrfs_get_io_failure_record(inode, start);
2650         if (IS_ERR(failrec))
2651                 return PTR_ERR(failrec);
2652
2653
2654         if (!btrfs_check_repairable(inode, failrec, failed_mirror)) {
2655                 free_io_failure(failure_tree, tree, failrec);
2656                 return -EIO;
2657         }
2658
2659         repair_bio = btrfs_bio_alloc(1);
2660         repair_bbio = btrfs_bio(repair_bio);
2661         repair_bbio->file_offset = start;
2662         repair_bio->bi_opf = REQ_OP_READ;
2663         repair_bio->bi_end_io = failed_bio->bi_end_io;
2664         repair_bio->bi_iter.bi_sector = failrec->logical >> 9;
2665         repair_bio->bi_private = failed_bio->bi_private;
2666
2667         if (failed_bbio->csum) {
2668                 const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
2669
2670                 repair_bbio->csum = repair_bbio->csum_inline;
2671                 memcpy(repair_bbio->csum,
2672                        failed_bbio->csum + csum_size * icsum, csum_size);
2673         }
2674
2675         bio_add_page(repair_bio, page, failrec->len, pgoff);
2676         repair_bbio->iter = repair_bio->bi_iter;
2677
2678         btrfs_debug(btrfs_sb(inode->i_sb),
2679                     "repair read error: submitting new read to mirror %d",
2680                     failrec->this_mirror);
2681
2682         /*
2683          * At this point we have a bio, so any errors from submit_bio_hook()
2684          * will be handled by the endio on the repair_bio, so we can't return an
2685          * error here.
2686          */
2687         submit_bio_hook(inode, repair_bio, failrec->this_mirror, failrec->bio_flags);
2688         return BLK_STS_OK;
2689 }
2690
2691 static void end_page_read(struct page *page, bool uptodate, u64 start, u32 len)
2692 {
2693         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
2694
2695         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
2696                start + len <= page_offset(page) + PAGE_SIZE);
2697
2698         if (uptodate) {
2699                 if (fsverity_active(page->mapping->host) &&
2700                     !PageError(page) &&
2701                     !PageUptodate(page) &&
2702                     start < i_size_read(page->mapping->host) &&
2703                     !fsverity_verify_page(page)) {
2704                         btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, len);
2705                 } else {
2706                         btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, start, len);
2707                 }
2708         } else {
2709                 btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
2710                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, len);
2711         }
2712
2713         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
2714                 unlock_page(page);
2715         else
2716                 btrfs_subpage_end_reader(fs_info, page, start, len);
2717 }
2718
2719 static blk_status_t submit_read_repair(struct inode *inode,
2720                                       struct bio *failed_bio, u32 bio_offset,
2721                                       struct page *page, unsigned int pgoff,
2722                                       u64 start, u64 end, int failed_mirror,
2723                                       unsigned int error_bitmap,
2724                                       submit_bio_hook_t *submit_bio_hook)
2725 {
2726         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2727         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2728         const int nr_bits = (end + 1 - start) >> fs_info->sectorsize_bits;
2729         int error = 0;
2730         int i;
2731
2732         BUG_ON(bio_op(failed_bio) == REQ_OP_WRITE);
2733
2734         /* We're here because we had some read errors or csum mismatch */
2735         ASSERT(error_bitmap);
2736
2737         /*
2738          * We only get called on buffered IO, thus page must be mapped and bio
2739          * must not be cloned.
2740          */
2741         ASSERT(page->mapping && !bio_flagged(failed_bio, BIO_CLONED));
2742
2743         /* Iterate through all the sectors in the range */
2744         for (i = 0; i < nr_bits; i++) {
2745                 const unsigned int offset = i * sectorsize;
2746                 struct extent_state *cached = NULL;
2747                 bool uptodate = false;
2748                 int ret;
2749
2750                 if (!(error_bitmap & (1U << i))) {
2751                         /*
2752                          * This sector has no error, just end the page read
2753                          * and unlock the range.
2754                          */
2755                         uptodate = true;
2756                         goto next;
2757                 }
2758
2759                 ret = btrfs_repair_one_sector(inode, failed_bio,
2760                                 bio_offset + offset,
2761                                 page, pgoff + offset, start + offset,
2762                                 failed_mirror, submit_bio_hook);
2763                 if (!ret) {
2764                         /*
2765                          * We have submitted the read repair, the page release
2766                          * will be handled by the endio function of the
2767                          * submitted repair bio.
2768                          * Thus we don't need to do any thing here.
2769                          */
2770                         continue;
2771                 }
2772                 /*
2773                  * Repair failed, just record the error but still continue.
2774                  * Or the remaining sectors will not be properly unlocked.
2775                  */
2776                 if (!error)
2777                         error = ret;
2778 next:
2779                 end_page_read(page, uptodate, start + offset, sectorsize);
2780                 if (uptodate)
2781                         set_extent_uptodate(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
2782                                         start + offset,
2783                                         start + offset + sectorsize - 1,
2784                                         &cached, GFP_ATOMIC);
2785                 unlock_extent_cached_atomic(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
2786                                 start + offset,
2787                                 start + offset + sectorsize - 1,
2788                                 &cached);
2789         }
2790         return errno_to_blk_status(error);
2791 }
2792
2793 /* lots and lots of room for performance fixes in the end_bio funcs */
2794
2795 void end_extent_writepage(struct page *page, int err, u64 start, u64 end)
2796 {
2797         struct btrfs_inode *inode;
2798         const bool uptodate = (err == 0);
2799         int ret = 0;
2800
2801         ASSERT(page && page->mapping);
2802         inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
2803         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode, page, start, end, uptodate);
2804
2805         if (!uptodate) {
2806                 const struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2807                 u32 len;
2808
2809                 ASSERT(end + 1 - start <= U32_MAX);
2810                 len = end + 1 - start;
2811
2812                 btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
2813                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, len);
2814                 ret = err < 0 ? err : -EIO;
2815                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2816         }
2817 }
2818
2819 /*
2820  * after a writepage IO is done, we need to:
2821  * clear the uptodate bits on error
2822  * clear the writeback bits in the extent tree for this IO
2823  * end_page_writeback if the page has no more pending IO
2824  *
2825  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
2826  * to have one and only one object corresponding to this IO.
2827  */
2828 static void end_bio_extent_writepage(struct bio *bio)
2829 {
2830         int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
2831         struct bio_vec *bvec;
2832         u64 start;
2833         u64 end;
2834         struct bvec_iter_all iter_all;
2835         bool first_bvec = true;
2836
2837         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
2838         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
2839                 struct page *page = bvec->bv_page;
2840                 struct inode *inode = page->mapping->host;
2841                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2842                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2843
2844                 /* Our read/write should always be sector aligned. */
2845                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
2846                         btrfs_err(fs_info,
2847                 "partial page write in btrfs with offset %u and length %u",
2848                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2849                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_len, sectorsize))
2850                         btrfs_info(fs_info,
2851                 "incomplete page write with offset %u and length %u",
2852                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
2853
2854                 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
2855                 end = start + bvec->bv_len - 1;
2856
2857                 if (first_bvec) {
2858                         btrfs_record_physical_zoned(inode, start, bio);
2859                         first_bvec = false;
2860                 }
2861
2862                 end_extent_writepage(page, error, start, end);
2863
2864                 btrfs_page_clear_writeback(fs_info, page, start, bvec->bv_len);
2865         }
2866
2867         bio_put(bio);
2868 }
2869
2870 /*
2871  * Record previously processed extent range
2872  *
2873  * For endio_readpage_release_extent() to handle a full extent range, reducing
2874  * the extent io operations.
2875  */
2876 struct processed_extent {
2877         struct btrfs_inode *inode;
2878         /* Start of the range in @inode */
2879         u64 start;
2880         /* End of the range in @inode */
2881         u64 end;
2882         bool uptodate;
2883 };
2884
2885 /*
2886  * Try to release processed extent range
2887  *
2888  * May not release the extent range right now if the current range is
2889  * contiguous to processed extent.
2890  *
2891  * Will release processed extent when any of @inode, @uptodate, the range is
2892  * no longer contiguous to the processed range.
2893  *
2894  * Passing @inode == NULL will force processed extent to be released.
2895  */
2896 static void endio_readpage_release_extent(struct processed_extent *processed,
2897                               struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2898                               bool uptodate)
2899 {
2900         struct extent_state *cached = NULL;
2901         struct extent_io_tree *tree;
2902
2903         /* The first extent, initialize @processed */
2904         if (!processed->inode)
2905                 goto update;
2906
2907         /*
2908          * Contiguous to processed extent, just uptodate the end.
2909          *
2910          * Several things to notice:
2911          *
2912          * - bio can be merged as long as on-disk bytenr is contiguous
2913          *   This means we can have page belonging to other inodes, thus need to
2914          *   check if the inode still matches.
2915          * - bvec can contain range beyond current page for multi-page bvec
2916          *   Thus we need to do processed->end + 1 >= start check
2917          */
2918         if (processed->inode == inode && processed->uptodate == uptodate &&
2919             processed->end + 1 >= start && end >= processed->end) {
2920                 processed->end = end;
2921                 return;
2922         }
2923
2924         tree = &processed->inode->io_tree;
2925         /*
2926          * Now we don't have range contiguous to the processed range, release
2927          * the processed range now.
2928          */
2929         if (processed->uptodate && tree->track_uptodate)
2930                 set_extent_uptodate(tree, processed->start, processed->end,
2931                                     &cached, GFP_ATOMIC);
2932         unlock_extent_cached_atomic(tree, processed->start, processed->end,
2933                                     &cached);
2934
2935 update:
2936         /* Update processed to current range */
2937         processed->inode = inode;
2938         processed->start = start;
2939         processed->end = end;
2940         processed->uptodate = uptodate;
2941 }
2942
2943 static void begin_page_read(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
2944 {
2945         ASSERT(PageLocked(page));
2946         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
2947                 return;
2948
2949         ASSERT(PagePrivate(page));
2950         btrfs_subpage_start_reader(fs_info, page, page_offset(page), PAGE_SIZE);
2951 }
2952
2953 /*
2954  * Find extent buffer for a givne bytenr.
2955  *
2956  * This is for end_bio_extent_readpage(), thus we can't do any unsafe locking
2957  * in endio context.
2958  */
2959 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_readpage(
2960                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
2961 {
2962         struct extent_buffer *eb;
2963
2964         /*
2965          * For regular sectorsize, we can use page->private to grab extent
2966          * buffer
2967          */
2968         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
2969                 ASSERT(PagePrivate(page) && page->private);
2970                 return (struct extent_buffer *)page->private;
2971         }
2972
2973         /* For subpage case, we need to lookup buffer radix tree */
2974         rcu_read_lock();
2975         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
2976                                bytenr >> fs_info->sectorsize_bits);
2977         rcu_read_unlock();
2978         ASSERT(eb);
2979         return eb;
2980 }
2981
2982 /*
2983  * after a readpage IO is done, we need to:
2984  * clear the uptodate bits on error
2985  * set the uptodate bits if things worked
2986  * set the page up to date if all extents in the tree are uptodate
2987  * clear the lock bit in the extent tree
2988  * unlock the page if there are no other extents locked for it
2989  *
2990  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
2991  * to have one and only one object corresponding to this IO.
2992  */
2993 static void end_bio_extent_readpage(struct bio *bio)
2994 {
2995         struct bio_vec *bvec;
2996         struct btrfs_bio *bbio = btrfs_bio(bio);
2997         struct extent_io_tree *tree, *failure_tree;
2998         struct processed_extent processed = { 0 };
2999         /*
3000          * The offset to the beginning of a bio, since one bio can never be
3001          * larger than UINT_MAX, u32 here is enough.
3002          */
3003         u32 bio_offset = 0;
3004         int mirror;
3005         int ret;
3006         struct bvec_iter_all iter_all;
3007
3008         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
3009         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
3010                 bool uptodate = !bio->bi_status;
3011                 struct page *page = bvec->bv_page;
3012                 struct inode *inode = page->mapping->host;
3013                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3014                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
3015                 unsigned int error_bitmap = (unsigned int)-1;
3016                 u64 start;
3017                 u64 end;
3018                 u32 len;
3019
3020                 btrfs_debug(fs_info,
3021                         "end_bio_extent_readpage: bi_sector=%llu, err=%d, mirror=%u",
3022                         bio->bi_iter.bi_sector, bio->bi_status,
3023                         bbio->mirror_num);
3024                 tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3025                 failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
3026
3027                 /*
3028                  * We always issue full-sector reads, but if some block in a
3029                  * page fails to read, blk_update_request() will advance
3030                  * bv_offset and adjust bv_len to compensate.  Print a warning
3031                  * for unaligned offsets, and an error if they don't add up to
3032                  * a full sector.
3033                  */
3034                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
3035                         btrfs_err(fs_info,
3036                 "partial page read in btrfs with offset %u and length %u",
3037                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
3038                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset + bvec->bv_len,
3039                                      sectorsize))
3040                         btrfs_info(fs_info,
3041                 "incomplete page read with offset %u and length %u",
3042                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
3043
3044                 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
3045                 end = start + bvec->bv_len - 1;
3046                 len = bvec->bv_len;
3047
3048                 mirror = bbio->mirror_num;
3049                 if (likely(uptodate)) {
3050                         if (is_data_inode(inode)) {
3051                                 error_bitmap = btrfs_verify_data_csum(bbio,
3052                                                 bio_offset, page, start, end);
3053                                 ret = error_bitmap;
3054                         } else {
3055                                 ret = btrfs_validate_metadata_buffer(bbio,
3056                                         page, start, end, mirror);
3057                         }
3058                         if (ret)
3059                                 uptodate = false;
3060                         else
3061                                 clean_io_failure(BTRFS_I(inode)->root->fs_info,
3062                                                  failure_tree, tree, start,
3063                                                  page,
3064                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), 0);
3065                 }
3066
3067                 if (likely(uptodate))
3068                         goto readpage_ok;
3069
3070                 if (is_data_inode(inode)) {
3071                         /*
3072                          * If we failed to submit the IO at all we'll have a
3073                          * mirror_num == 0, in which case we need to just mark
3074                          * the page with an error and unlock it and carry on.
3075                          */
3076                         if (mirror == 0)
3077                                 goto readpage_ok;
3078
3079                         /*
3080                          * btrfs_submit_read_repair() will handle all the good
3081                          * and bad sectors, we just continue to the next bvec.
3082                          */
3083                         submit_read_repair(inode, bio, bio_offset, page,
3084                                            start - page_offset(page), start,
3085                                            end, mirror, error_bitmap,
3086                                            btrfs_submit_data_bio);
3087
3088                         ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
3089                         bio_offset += len;
3090                         continue;
3091                 } else {
3092                         struct extent_buffer *eb;
3093
3094                         eb = find_extent_buffer_readpage(fs_info, page, start);
3095                         set_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
3096                         eb->read_mirror = mirror;
3097                         atomic_dec(&eb->io_pages);
3098                 }
3099 readpage_ok:
3100                 if (likely(uptodate)) {
3101                         loff_t i_size = i_size_read(inode);
3102                         pgoff_t end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
3103
3104                         /*
3105                          * Zero out the remaining part if this range straddles
3106                          * i_size.
3107                          *
3108                          * Here we should only zero the range inside the bvec,
3109                          * not touch anything else.
3110                          *
3111                          * NOTE: i_size is exclusive while end is inclusive.
3112                          */
3113                         if (page->index == end_index && i_size <= end) {
3114                                 u32 zero_start = max(offset_in_page(i_size),
3115                                                      offset_in_page(start));
3116
3117                                 zero_user_segment(page, zero_start,
3118                                                   offset_in_page(end) + 1);
3119                         }
3120                 }
3121                 ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
3122                 bio_offset += len;
3123
3124                 /* Update page status and unlock */
3125                 end_page_read(page, uptodate, start, len);
3126                 endio_readpage_release_extent(&processed, BTRFS_I(inode),
3127                                               start, end, PageUptodate(page));
3128         }
3129         /* Release the last extent */
3130         endio_readpage_release_extent(&processed, NULL, 0, 0, false);
3131         btrfs_bio_free_csum(bbio);
3132         bio_put(bio);
3133 }
3134
3135 /*
3136  * Initialize the members up to but not including 'bio'. Use after allocating a
3137  * new bio by bio_alloc_bioset as it does not initialize the bytes outside of
3138  * 'bio' because use of __GFP_ZERO is not supported.
3139  */
3140 static inline void btrfs_bio_init(struct btrfs_bio *bbio)
3141 {
3142         memset(bbio, 0, offsetof(struct btrfs_bio, bio));
3143 }
3144
3145 /*
3146  * Allocate a btrfs_io_bio, with @nr_iovecs as maximum number of iovecs.
3147  *
3148  * The bio allocation is backed by bioset and does not fail.
3149  */
3150 struct bio *btrfs_bio_alloc(unsigned int nr_iovecs)
3151 {
3152         struct bio *bio;
3153
3154         ASSERT(0 < nr_iovecs && nr_iovecs <= BIO_MAX_VECS);
3155         bio = bio_alloc_bioset(NULL, nr_iovecs, 0, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3156         btrfs_bio_init(btrfs_bio(bio));
3157         return bio;
3158 }
3159
3160 struct bio *btrfs_bio_clone(struct bio *bio)
3161 {
3162         struct btrfs_bio *bbio;
3163         struct bio *new;
3164
3165         /* Bio allocation backed by a bioset does not fail */
3166         new = bio_alloc_clone(bio->bi_bdev, bio, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3167         bbio = btrfs_bio(new);
3168         btrfs_bio_init(bbio);
3169         bbio->iter = bio->bi_iter;
3170         return new;
3171 }
3172
3173 struct bio *btrfs_bio_clone_partial(struct bio *orig, u64 offset, u64 size)
3174 {
3175         struct bio *bio;
3176         struct btrfs_bio *bbio;
3177
3178         ASSERT(offset <= UINT_MAX && size <= UINT_MAX);
3179
3180         /* this will never fail when it's backed by a bioset */
3181         bio = bio_alloc_clone(orig->bi_bdev, orig, GFP_NOFS, &btrfs_bioset);
3182         ASSERT(bio);
3183
3184         bbio = btrfs_bio(bio);
3185         btrfs_bio_init(bbio);
3186
3187         bio_trim(bio, offset >> 9, size >> 9);
3188         bbio->iter = bio->bi_iter;
3189         return bio;
3190 }
3191
3192 /**
3193  * Attempt to add a page to bio
3194  *
3195  * @bio_ctrl:   record both the bio, and its bio_flags
3196  * @page:       page to add to the bio
3197  * @disk_bytenr:  offset of the new bio or to check whether we are adding
3198  *                a contiguous page to the previous one
3199  * @size:       portion of page that we want to write
3200  * @pg_offset:  starting offset in the page
3201  * @bio_flags:  flags of the current bio to see if we can merge them
3202  *
3203  * Attempt to add a page to bio considering stripe alignment etc.
3204  *
3205  * Return >= 0 for the number of bytes added to the bio.
3206  * Can return 0 if the current bio is already at stripe/zone boundary.
3207  * Return <0 for error.
3208  */
3209 static int btrfs_bio_add_page(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3210                               struct page *page,
3211                               u64 disk_bytenr, unsigned int size,
3212                               unsigned int pg_offset,
3213                               unsigned long bio_flags)
3214 {
3215         struct bio *bio = bio_ctrl->bio;
3216         u32 bio_size = bio->bi_iter.bi_size;
3217         u32 real_size;
3218         const sector_t sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
3219         bool contig;
3220         int ret;
3221
3222         ASSERT(bio);
3223         /* The limit should be calculated when bio_ctrl->bio is allocated */
3224         ASSERT(bio_ctrl->len_to_oe_boundary && bio_ctrl->len_to_stripe_boundary);
3225         if (bio_ctrl->bio_flags != bio_flags)
3226                 return 0;
3227
3228         if (bio_ctrl->bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3229                 contig = bio->bi_iter.bi_sector == sector;
3230         else
3231                 contig = bio_end_sector(bio) == sector;
3232         if (!contig)
3233                 return 0;
3234
3235         real_size = min(bio_ctrl->len_to_oe_boundary,
3236                         bio_ctrl->len_to_stripe_boundary) - bio_size;
3237         real_size = min(real_size, size);
3238
3239         /*
3240          * If real_size is 0, never call bio_add_*_page(), as even size is 0,
3241          * bio will still execute its endio function on the page!
3242          */
3243         if (real_size == 0)
3244                 return 0;
3245
3246         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND)
3247                 ret = bio_add_zone_append_page(bio, page, real_size, pg_offset);
3248         else
3249                 ret = bio_add_page(bio, page, real_size, pg_offset);
3250
3251         return ret;
3252 }
3253
3254 static int calc_bio_boundaries(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3255                                struct btrfs_inode *inode, u64 file_offset)
3256 {
3257         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3258         struct btrfs_io_geometry geom;
3259         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
3260         struct extent_map *em;
3261         u64 logical = (bio_ctrl->bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT);
3262         int ret;
3263
3264         /*
3265          * Pages for compressed extent are never submitted to disk directly,
3266          * thus it has no real boundary, just set them to U32_MAX.
3267          *
3268          * The split happens for real compressed bio, which happens in
3269          * btrfs_submit_compressed_read/write().
3270          */
3271         if (bio_ctrl->bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED) {
3272                 bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
3273                 bio_ctrl->len_to_stripe_boundary = U32_MAX;
3274                 return 0;
3275         }
3276         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, fs_info->sectorsize);
3277         if (IS_ERR(em))
3278                 return PTR_ERR(em);
3279         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(bio_ctrl->bio),
3280                                     logical, &geom);
3281         free_extent_map(em);
3282         if (ret < 0) {
3283                 return ret;
3284         }
3285         if (geom.len > U32_MAX)
3286                 bio_ctrl->len_to_stripe_boundary = U32_MAX;
3287         else
3288                 bio_ctrl->len_to_stripe_boundary = (u32)geom.len;
3289
3290         if (bio_op(bio_ctrl->bio) != REQ_OP_ZONE_APPEND) {
3291                 bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
3292                 return 0;
3293         }
3294
3295         /* Ordered extent not yet created, so we're good */
3296         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
3297         if (!ordered) {
3298                 bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
3299                 return 0;
3300         }
3301
3302         bio_ctrl->len_to_oe_boundary = min_t(u32, U32_MAX,
3303                 ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes - logical);
3304         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
3305         return 0;
3306 }
3307
3308 static int alloc_new_bio(struct btrfs_inode *inode,
3309                          struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3310                          struct writeback_control *wbc,
3311                          unsigned int opf,
3312                          bio_end_io_t end_io_func,
3313                          u64 disk_bytenr, u32 offset, u64 file_offset,
3314                          unsigned long bio_flags)
3315 {
3316         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3317         struct bio *bio;
3318         int ret;
3319
3320         bio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS);
3321         /*
3322          * For compressed page range, its disk_bytenr is always @disk_bytenr
3323          * passed in, no matter if we have added any range into previous bio.
3324          */
3325         if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3326                 bio->bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
3327         else
3328                 bio->bi_iter.bi_sector = (disk_bytenr + offset) >> SECTOR_SHIFT;
3329         bio_ctrl->bio = bio;
3330         bio_ctrl->bio_flags = bio_flags;
3331         bio->bi_end_io = end_io_func;
3332         bio->bi_private = &inode->io_tree;
3333         bio->bi_opf = opf;
3334         ret = calc_bio_boundaries(bio_ctrl, inode, file_offset);
3335         if (ret < 0)
3336                 goto error;
3337
3338         if (wbc) {
3339                 /*
3340                  * For Zone append we need the correct block_device that we are
3341                  * going to write to set in the bio to be able to respect the
3342                  * hardware limitation.  Look it up here:
3343                  */
3344                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
3345                         struct btrfs_device *dev;
3346
3347                         dev = btrfs_zoned_get_device(fs_info, disk_bytenr,
3348                                                      fs_info->sectorsize);
3349                         if (IS_ERR(dev)) {
3350                                 ret = PTR_ERR(dev);
3351                                 goto error;
3352                         }
3353
3354                         bio_set_dev(bio, dev->bdev);
3355                 } else {
3356                         /*
3357                          * Otherwise pick the last added device to support
3358                          * cgroup writeback.  For multi-device file systems this
3359                          * means blk-cgroup policies have to always be set on the
3360                          * last added/replaced device.  This is a bit odd but has
3361                          * been like that for a long time.
3362                          */
3363                         bio_set_dev(bio, fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev);
3364                 }
3365                 wbc_init_bio(wbc, bio);
3366         } else {
3367                 ASSERT(bio_op(bio) != REQ_OP_ZONE_APPEND);
3368         }
3369         return 0;
3370 error:
3371         bio_ctrl->bio = NULL;
3372         bio->bi_status = errno_to_blk_status(ret);
3373         bio_endio(bio);
3374         return ret;
3375 }
3376
3377 /*
3378  * @opf:        bio REQ_OP_* and REQ_* flags as one value
3379  * @wbc:        optional writeback control for io accounting
3380  * @page:       page to add to the bio
3381  * @disk_bytenr: logical bytenr where the write will be
3382  * @size:       portion of page that we want to write to
3383  * @pg_offset:  offset of the new bio or to check whether we are adding
3384  *              a contiguous page to the previous one
3385  * @bio_ret:    must be valid pointer, newly allocated bio will be stored there
3386  * @end_io_func:     end_io callback for new bio
3387  * @mirror_num:      desired mirror to read/write
3388  * @prev_bio_flags:  flags of previous bio to see if we can merge the current one
3389  * @bio_flags:  flags of the current bio to see if we can merge them
3390  */
3391 static int submit_extent_page(unsigned int opf,
3392                               struct writeback_control *wbc,
3393                               struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3394                               struct page *page, u64 disk_bytenr,
3395                               size_t size, unsigned long pg_offset,
3396                               bio_end_io_t end_io_func,
3397                               int mirror_num,
3398                               unsigned long bio_flags,
3399                               bool force_bio_submit)
3400 {
3401         int ret = 0;
3402         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
3403         unsigned int cur = pg_offset;
3404
3405         ASSERT(bio_ctrl);
3406
3407         ASSERT(pg_offset < PAGE_SIZE && size <= PAGE_SIZE &&
3408                pg_offset + size <= PAGE_SIZE);
3409         if (force_bio_submit && bio_ctrl->bio) {
3410                 ret = submit_one_bio(bio_ctrl->bio, mirror_num, bio_ctrl->bio_flags);
3411                 bio_ctrl->bio = NULL;
3412                 if (ret < 0)
3413                         return ret;
3414         }
3415
3416         while (cur < pg_offset + size) {
3417                 u32 offset = cur - pg_offset;
3418                 int added;
3419
3420                 /* Allocate new bio if needed */
3421                 if (!bio_ctrl->bio) {
3422                         ret = alloc_new_bio(inode, bio_ctrl, wbc, opf,
3423                                             end_io_func, disk_bytenr, offset,
3424                                             page_offset(page) + cur,
3425                                             bio_flags);
3426                         if (ret < 0)
3427                                 return ret;
3428                 }
3429                 /*
3430                  * We must go through btrfs_bio_add_page() to ensure each
3431                  * page range won't cross various boundaries.
3432                  */
3433                 if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3434                         added = btrfs_bio_add_page(bio_ctrl, page, disk_bytenr,
3435                                         size - offset, pg_offset + offset,
3436                                         bio_flags);
3437                 else
3438                         added = btrfs_bio_add_page(bio_ctrl, page,
3439                                         disk_bytenr + offset, size - offset,
3440                                         pg_offset + offset, bio_flags);
3441
3442                 /* Metadata page range should never be split */
3443                 if (!is_data_inode(&inode->vfs_inode))
3444                         ASSERT(added == 0 || added == size - offset);
3445
3446                 /* At least we added some page, update the account */
3447                 if (wbc && added)
3448                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, page, added);
3449
3450                 /* We have reached boundary, submit right now */
3451                 if (added < size - offset) {
3452                         /* The bio should contain some page(s) */
3453                         ASSERT(bio_ctrl->bio->bi_iter.bi_size);
3454                         ret = submit_one_bio(bio_ctrl->bio, mirror_num,
3455                                         bio_ctrl->bio_flags);
3456                         bio_ctrl->bio = NULL;
3457                         if (ret < 0)
3458                                 return ret;
3459                 }
3460                 cur += added;
3461         }
3462         return 0;
3463 }
3464
3465 static int attach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb,
3466                                      struct page *page,
3467                                      struct btrfs_subpage *prealloc)
3468 {
3469         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3470         int ret = 0;
3471
3472         /*
3473          * If the page is mapped to btree inode, we should hold the private
3474          * lock to prevent race.
3475          * For cloned or dummy extent buffers, their pages are not mapped and
3476          * will not race with any other ebs.
3477          */
3478         if (page->mapping)
3479                 lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
3480
3481         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
3482                 if (!PagePrivate(page))
3483                         attach_page_private(page, eb);
3484                 else
3485                         WARN_ON(page->private != (unsigned long)eb);
3486                 return 0;
3487         }
3488
3489         /* Already mapped, just free prealloc */
3490         if (PagePrivate(page)) {
3491                 btrfs_free_subpage(prealloc);
3492                 return 0;
3493         }
3494
3495         if (prealloc)
3496                 /* Has preallocated memory for subpage */
3497                 attach_page_private(page, prealloc);
3498         else
3499                 /* Do new allocation to attach subpage */
3500                 ret = btrfs_attach_subpage(fs_info, page,
3501                                            BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
3502         return ret;
3503 }
3504
3505 int set_page_extent_mapped(struct page *page)
3506 {
3507         struct btrfs_fs_info *fs_info;
3508
3509         ASSERT(page->mapping);
3510
3511         if (PagePrivate(page))
3512                 return 0;
3513
3514         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
3515
3516         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
3517                 return btrfs_attach_subpage(fs_info, page, BTRFS_SUBPAGE_DATA);
3518
3519         attach_page_private(page, (void *)EXTENT_PAGE_PRIVATE);
3520         return 0;
3521 }
3522
3523 void clear_page_extent_mapped(struct page *page)
3524 {
3525         struct btrfs_fs_info *fs_info;
3526
3527         ASSERT(page->mapping);
3528
3529         if (!PagePrivate(page))
3530                 return;
3531
3532         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
3533         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
3534                 return btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
3535
3536         detach_page_private(page);
3537 }
3538
3539 static struct extent_map *
3540 __get_extent_map(struct inode *inode, struct page *page, size_t pg_offset,
3541                  u64 start, u64 len, struct extent_map **em_cached)
3542 {
3543         struct extent_map *em;
3544
3545         if (em_cached && *em_cached) {
3546                 em = *em_cached;
3547                 if (extent_map_in_tree(em) && start >= em->start &&
3548                     start < extent_map_end(em)) {
3549                         refcount_inc(&em->refs);
3550                         return em;
3551                 }
3552
3553                 free_extent_map(em);
3554                 *em_cached = NULL;
3555         }
3556
3557         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), page, pg_offset, start, len);
3558         if (em_cached && !IS_ERR(em)) {
3559                 BUG_ON(*em_cached);
3560                 refcount_inc(&em->refs);
3561                 *em_cached = em;
3562         }
3563         return em;
3564 }
3565 /*
3566  * basic readpage implementation.  Locked extent state structs are inserted
3567  * into the tree that are removed when the IO is done (by the end_io
3568  * handlers)
3569  * XXX JDM: This needs looking at to ensure proper page locking
3570  * return 0 on success, otherwise return error
3571  */
3572 int btrfs_do_readpage(struct page *page, struct extent_map **em_cached,
3573                       struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3574                       unsigned int read_flags, u64 *prev_em_start)
3575 {
3576         struct inode *inode = page->mapping->host;
3577         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3578         u64 start = page_offset(page);
3579         const u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
3580         u64 cur = start;
3581         u64 extent_offset;
3582         u64 last_byte = i_size_read(inode);
3583         u64 block_start;
3584         u64 cur_end;
3585         struct extent_map *em;
3586         int ret = 0;
3587         size_t pg_offset = 0;
3588         size_t iosize;
3589         size_t blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
3590         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3591
3592         ret = set_page_extent_mapped(page);
3593         if (ret < 0) {
3594                 unlock_extent(tree, start, end);
3595                 btrfs_page_set_error(fs_info, page, start, PAGE_SIZE);
3596                 unlock_page(page);
3597                 goto out;
3598         }
3599
3600         if (page->index == last_byte >> PAGE_SHIFT) {
3601                 size_t zero_offset = offset_in_page(last_byte);
3602
3603                 if (zero_offset) {
3604                         iosize = PAGE_SIZE - zero_offset;
3605                         memzero_page(page, zero_offset, iosize);
3606                         flush_dcache_page(page);
3607                 }
3608         }
3609         begin_page_read(fs_info, page);
3610         while (cur <= end) {
3611                 unsigned long this_bio_flag = 0;
3612                 bool force_bio_submit = false;
3613                 u64 disk_bytenr;
3614
3615                 ASSERT(IS_ALIGNED(cur, fs_info->sectorsize));
3616                 if (cur >= last_byte) {
3617                         struct extent_state *cached = NULL;
3618
3619                         iosize = PAGE_SIZE - pg_offset;
3620                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
3621                         flush_dcache_page(page);
3622                         set_extent_uptodate(tree, cur, cur + iosize - 1,
3623                                             &cached, GFP_NOFS);
3624                         unlock_extent_cached(tree, cur,
3625                                              cur + iosize - 1, &cached);
3626                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3627                         break;
3628                 }
3629                 em = __get_extent_map(inode, page, pg_offset, cur,
3630                                       end - cur + 1, em_cached);
3631                 if (IS_ERR(em)) {
3632                         unlock_extent(tree, cur, end);
3633                         end_page_read(page, false, cur, end + 1 - cur);
3634                         ret = PTR_ERR(em);
3635                         break;
3636                 }
3637                 extent_offset = cur - em->start;
3638                 BUG_ON(extent_map_end(em) <= cur);
3639                 BUG_ON(end < cur);
3640
3641                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
3642                         this_bio_flag |= EXTENT_BIO_COMPRESSED;
3643                         extent_set_compress_type(&this_bio_flag,
3644                                                  em->compress_type);
3645                 }
3646
3647                 iosize = min(extent_map_end(em) - cur, end - cur + 1);
3648                 cur_end = min(extent_map_end(em) - 1, end);
3649                 iosize = ALIGN(iosize, blocksize);
3650                 if (this_bio_flag & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
3651                         disk_bytenr = em->block_start;
3652                 else
3653                         disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
3654                 block_start = em->block_start;
3655                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
3656                         block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
3657
3658                 /*
3659                  * If we have a file range that points to a compressed extent
3660                  * and it's followed by a consecutive file range that points
3661                  * to the same compressed extent (possibly with a different
3662                  * offset and/or length, so it either points to the whole extent
3663                  * or only part of it), we must make sure we do not submit a
3664                  * single bio to populate the pages for the 2 ranges because
3665                  * this makes the compressed extent read zero out the pages
3666                  * belonging to the 2nd range. Imagine the following scenario:
3667                  *
3668                  *  File layout
3669                  *  [0 - 8K]                     [8K - 24K]
3670                  *    |                               |
3671                  *    |                               |
3672                  * points to extent X,         points to extent X,
3673                  * offset 4K, length of 8K     offset 0, length 16K
3674                  *
3675                  * [extent X, compressed length = 4K uncompressed length = 16K]
3676                  *
3677                  * If the bio to read the compressed extent covers both ranges,
3678                  * it will decompress extent X into the pages belonging to the
3679                  * first range and then it will stop, zeroing out the remaining
3680                  * pages that belong to the other range that points to extent X.
3681                  * So here we make sure we submit 2 bios, one for the first
3682                  * range and another one for the third range. Both will target
3683                  * the same physical extent from disk, but we can't currently
3684                  * make the compressed bio endio callback populate the pages
3685                  * for both ranges because each compressed bio is tightly
3686                  * coupled with a single extent map, and each range can have
3687                  * an extent map with a different offset value relative to the
3688                  * uncompressed data of our extent and different lengths. This
3689                  * is a corner case so we prioritize correctness over
3690                  * non-optimal behavior (submitting 2 bios for the same extent).
3691                  */
3692                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) &&
3693                     prev_em_start && *prev_em_start != (u64)-1 &&
3694                     *prev_em_start != em->start)
3695                         force_bio_submit = true;
3696
3697                 if (prev_em_start)
3698                         *prev_em_start = em->start;
3699
3700                 free_extent_map(em);
3701                 em = NULL;
3702
3703                 /* we've found a hole, just zero and go on */
3704                 if (block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
3705                         struct extent_state *cached = NULL;
3706
3707                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
3708                         flush_dcache_page(page);
3709
3710                         set_extent_uptodate(tree, cur, cur + iosize - 1,
3711                                             &cached, GFP_NOFS);
3712                         unlock_extent_cached(tree, cur,
3713                                              cur + iosize - 1, &cached);
3714                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3715                         cur = cur + iosize;
3716                         pg_offset += iosize;
3717                         continue;
3718                 }
3719                 /* the get_extent function already copied into the page */
3720                 if (test_range_bit(tree, cur, cur_end,
3721                                    EXTENT_UPTODATE, 1, NULL)) {
3722                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3723                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
3724                         cur = cur + iosize;
3725                         pg_offset += iosize;
3726                         continue;
3727                 }
3728                 /* we have an inline extent but it didn't get marked up
3729                  * to date.  Error out
3730                  */
3731                 if (block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
3732                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3733                         end_page_read(page, false, cur, iosize);
3734                         cur = cur + iosize;
3735                         pg_offset += iosize;
3736                         continue;
3737                 }
3738
3739                 ret = submit_extent_page(REQ_OP_READ | read_flags, NULL,
3740                                          bio_ctrl, page, disk_bytenr, iosize,
3741                                          pg_offset,
3742                                          end_bio_extent_readpage, 0,
3743                                          this_bio_flag,
3744                                          force_bio_submit);
3745                 if (ret) {
3746                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1);
3747                         end_page_read(page, false, cur, iosize);
3748                         goto out;
3749                 }
3750                 cur = cur + iosize;
3751                 pg_offset += iosize;
3752         }
3753 out:
3754         return ret;
3755 }
3756
3757 static inline void contiguous_readpages(struct page *pages[], int nr_pages,
3758                                         u64 start, u64 end,
3759                                         struct extent_map **em_cached,
3760                                         struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
3761                                         u64 *prev_em_start)
3762 {
3763         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(pages[0]->mapping->host);
3764         int index;
3765
3766         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
3767
3768         for (index = 0; index < nr_pages; index++) {
3769                 btrfs_do_readpage(pages[index], em_cached, bio_ctrl,
3770                                   REQ_RAHEAD, prev_em_start);
3771                 put_page(pages[index]);
3772         }
3773 }
3774
3775 static void update_nr_written(struct writeback_control *wbc,
3776                               unsigned long nr_written)
3777 {
3778         wbc->nr_to_write -= nr_written;
3779 }
3780
3781 /*
3782  * helper for __extent_writepage, doing all of the delayed allocation setup.
3783  *
3784  * This returns 1 if btrfs_run_delalloc_range function did all the work required
3785  * to write the page (copy into inline extent).  In this case the IO has
3786  * been started and the page is already unlocked.
3787  *
3788  * This returns 0 if all went well (page still locked)
3789  * This returns < 0 if there were errors (page still locked)
3790  */
3791 static noinline_for_stack int writepage_delalloc(struct btrfs_inode *inode,
3792                 struct page *page, struct writeback_control *wbc)
3793 {
3794         const u64 page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
3795         u64 delalloc_start = page_offset(page);
3796         u64 delalloc_to_write = 0;
3797         /* How many pages are started by btrfs_run_delalloc_range() */
3798         unsigned long nr_written = 0;
3799         int ret;
3800         int page_started = 0;
3801
3802         while (delalloc_start < page_end) {
3803                 u64 delalloc_end = page_end;
3804                 bool found;
3805
3806                 found = find_lock_delalloc_range(&inode->vfs_inode, page,
3807                                                &delalloc_start,
3808                                                &delalloc_end);
3809                 if (!found) {
3810                         delalloc_start = delalloc_end + 1;
3811                         continue;
3812                 }
3813                 ret = btrfs_run_delalloc_range(inode, page, delalloc_start,
3814                                 delalloc_end, &page_started, &nr_written, wbc);
3815                 if (ret) {
3816                         btrfs_page_set_error(inode->root->fs_info, page,
3817                                              page_offset(page), PAGE_SIZE);
3818                         return ret;
3819                 }
3820                 /*
3821                  * delalloc_end is already one less than the total length, so
3822                  * we don't subtract one from PAGE_SIZE
3823                  */
3824                 delalloc_to_write += (delalloc_end - delalloc_start +
3825                                       PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
3826                 delalloc_start = delalloc_end + 1;
3827         }
3828         if (wbc->nr_to_write < delalloc_to_write) {
3829                 int thresh = 8192;
3830
3831                 if (delalloc_to_write < thresh * 2)
3832                         thresh = delalloc_to_write;
3833                 wbc->nr_to_write = min_t(u64, delalloc_to_write,
3834                                          thresh);
3835         }
3836
3837         /* Did btrfs_run_dealloc_range() already unlock and start the IO? */
3838         if (page_started) {
3839                 /*
3840                  * We've unlocked the page, so we can't update the mapping's
3841                  * writeback index, just update nr_to_write.
3842                  */
3843                 wbc->nr_to_write -= nr_written;
3844                 return 1;
3845         }
3846
3847         return 0;
3848 }
3849
3850 /*
3851  * Find the first byte we need to write.
3852  *
3853  * For subpage, one page can contain several sectors, and
3854  * __extent_writepage_io() will just grab all extent maps in the page
3855  * range and try to submit all non-inline/non-compressed extents.
3856  *
3857  * This is a big problem for subpage, we shouldn't re-submit already written
3858  * data at all.
3859  * This function will lookup subpage dirty bit to find which range we really
3860  * need to submit.
3861  *
3862  * Return the next dirty range in [@start, @end).
3863  * If no dirty range is found, @start will be page_offset(page) + PAGE_SIZE.
3864  */
3865 static void find_next_dirty_byte(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3866                                  struct page *page, u64 *start, u64 *end)
3867 {
3868         struct btrfs_subpage *subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
3869         struct btrfs_subpage_info *spi = fs_info->subpage_info;
3870         u64 orig_start = *start;
3871         /* Declare as unsigned long so we can use bitmap ops */
3872         unsigned long flags;
3873         int range_start_bit;
3874         int range_end_bit;
3875
3876         /*
3877          * For regular sector size == page size case, since one page only
3878          * contains one sector, we return the page offset directly.
3879          */
3880         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
3881                 *start = page_offset(page);
3882                 *end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
3883                 return;
3884         }
3885
3886         range_start_bit = spi->dirty_offset +
3887                           (offset_in_page(orig_start) >> fs_info->sectorsize_bits);
3888
3889         /* We should have the page locked, but just in case */
3890         spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
3891         bitmap_next_set_region(subpage->bitmaps, &range_start_bit, &range_end_bit,
3892                                spi->dirty_offset + spi->bitmap_nr_bits);
3893         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
3894
3895         range_start_bit -= spi->dirty_offset;
3896         range_end_bit -= spi->dirty_offset;
3897
3898         *start = page_offset(page) + range_start_bit * fs_info->sectorsize;
3899         *end = page_offset(page) + range_end_bit * fs_info->sectorsize;
3900 }
3901
3902 /*
3903  * helper for __extent_writepage.  This calls the writepage start hooks,
3904  * and does the loop to map the page into extents and bios.
3905  *
3906  * We return 1 if the IO is started and the page is unlocked,
3907  * 0 if all went well (page still locked)
3908  * < 0 if there were errors (page still locked)
3909  */
3910 static noinline_for_stack int __extent_writepage_io(struct btrfs_inode *inode,
3911                                  struct page *page,
3912                                  struct writeback_control *wbc,
3913                                  struct extent_page_data *epd,
3914                                  loff_t i_size,
3915                                  int *nr_ret)
3916 {
3917         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3918         u64 cur = page_offset(page);
3919         u64 end = cur + PAGE_SIZE - 1;
3920         u64 extent_offset;
3921         u64 block_start;
3922         struct extent_map *em;
3923         int ret = 0;
3924         int nr = 0;
3925         u32 opf = REQ_OP_WRITE;
3926         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
3927         bool compressed;
3928
3929         ret = btrfs_writepage_cow_fixup(page);
3930         if (ret) {
3931                 /* Fixup worker will requeue */
3932                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
3933                 unlock_page(page);
3934                 return 1;
3935         }
3936
3937         /*
3938          * we don't want to touch the inode after unlocking the page,
3939          * so we update the mapping writeback index now
3940          */
3941         update_nr_written(wbc, 1);
3942
3943         while (cur <= end) {
3944                 u64 disk_bytenr;
3945                 u64 em_end;
3946                 u64 dirty_range_start = cur;
3947                 u64 dirty_range_end;
3948                 u32 iosize;
3949
3950                 if (cur >= i_size) {
3951                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode, page, cur,
3952                                                              end, true);
3953                         /*
3954                          * This range is beyond i_size, thus we don't need to
3955                          * bother writing back.
3956                          * But we still need to clear the dirty subpage bit, or
3957                          * the next time the page gets dirtied, we will try to
3958                          * writeback the sectors with subpage dirty bits,
3959                          * causing writeback without ordered extent.
3960                          */
3961                         btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, end + 1 - cur);
3962                         break;
3963                 }
3964
3965                 find_next_dirty_byte(fs_info, page, &dirty_range_start,
3966                                      &dirty_range_end);
3967                 if (cur < dirty_range_start) {
3968                         cur = dirty_range_start;
3969                         continue;
3970                 }
3971
3972                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur, end - cur + 1);
3973                 if (IS_ERR(em)) {
3974                         btrfs_page_set_error(fs_info, page, cur, end - cur + 1);
3975                         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(em);
3976                         break;
3977                 }
3978
3979                 extent_offset = cur - em->start;
3980                 em_end = extent_map_end(em);
3981                 ASSERT(cur <= em_end);
3982                 ASSERT(cur < end);
3983                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->start, fs_info->sectorsize));
3984                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->len, fs_info->sectorsize));
3985                 block_start = em->block_start;
3986                 compressed = test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
3987                 disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
3988
3989                 /*
3990                  * Note that em_end from extent_map_end() and dirty_range_end from
3991                  * find_next_dirty_byte() are all exclusive
3992                  */
3993                 iosize = min(min(em_end, end + 1), dirty_range_end) - cur;
3994
3995                 if (btrfs_use_zone_append(inode, em->block_start))
3996                         opf = REQ_OP_ZONE_APPEND;
3997
3998                 free_extent_map(em);
3999                 em = NULL;
4000
4001                 /*
4002                  * compressed and inline extents are written through other
4003                  * paths in the FS
4004                  */
4005                 if (compressed || block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
4006                     block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
4007                         if (compressed)
4008                                 nr++;
4009                         else
4010                                 btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode,
4011                                                 page, cur, cur + iosize - 1, true);
4012                         btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, iosize);
4013                         cur += iosize;
4014                         continue;
4015                 }
4016
4017                 btrfs_set_range_writeback(inode, cur, cur + iosize - 1);
4018                 if (!PageWriteback(page)) {
4019                         btrfs_err(inode->root->fs_info,
4020                                    "page %lu not writeback, cur %llu end %llu",
4021                                page->index, cur, end);
4022                 }
4023
4024                 /*
4025                  * Although the PageDirty bit is cleared before entering this
4026                  * function, subpage dirty bit is not cleared.
4027                  * So clear subpage dirty bit here so next time we won't submit
4028                  * page for range already written to disk.
4029                  */
4030                 btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, iosize);
4031
4032                 ret = submit_extent_page(opf | write_flags, wbc,
4033                                          &epd->bio_ctrl, page,
4034                                          disk_bytenr, iosize,
4035                                          cur - page_offset(page),
4036                                          end_bio_extent_writepage,
4037                                          0, 0, false);
4038                 if (ret) {
4039                         btrfs_page_set_error(fs_info, page, cur, iosize);
4040                         if (PageWriteback(page))
4041                                 btrfs_page_clear_writeback(fs_info, page, cur,
4042                                                            iosize);
4043                 }
4044
4045                 cur += iosize;
4046                 nr++;
4047         }
4048         /*
4049          * If we finish without problem, we should not only clear page dirty,
4050          * but also empty subpage dirty bits
4051          */
4052         if (!ret)
4053                 btrfs_page_assert_not_dirty(fs_info, page);
4054         *nr_ret = nr;
4055         return ret;
4056 }
4057
4058 /*
4059  * the writepage semantics are similar to regular writepage.  extent
4060  * records are inserted to lock ranges in the tree, and as dirty areas
4061  * are found, they are marked writeback.  Then the lock bits are removed
4062  * and the end_io handler clears the writeback ranges
4063  *
4064  * Return 0 if everything goes well.
4065  * Return <0 for error.
4066  */
4067 static int __extent_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
4068                               struct extent_page_data *epd)
4069 {
4070         struct folio *folio = page_folio(page);
4071         struct inode *inode = page->mapping->host;
4072         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
4073         const u64 page_start = page_offset(page);
4074         const u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
4075         int ret;
4076         int nr = 0;
4077         size_t pg_offset;
4078         loff_t i_size = i_size_read(inode);
4079         unsigned long end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
4080
4081         trace___extent_writepage(page, inode, wbc);
4082
4083         WARN_ON(!PageLocked(page));
4084
4085         btrfs_page_clear_error(btrfs_sb(inode->i_sb), page,
4086                                page_offset(page), PAGE_SIZE);
4087
4088         pg_offset = offset_in_page(i_size);
4089         if (page->index > end_index ||
4090            (page->index == end_index && !pg_offset)) {
4091                 folio_invalidate(folio, 0, folio_size(folio));
4092                 folio_unlock(folio);
4093                 return 0;
4094         }
4095
4096         if (page->index == end_index) {
4097                 memzero_page(page, pg_offset, PAGE_SIZE - pg_offset);
4098                 flush_dcache_page(page);
4099         }
4100
4101         ret = set_page_extent_mapped(page);
4102         if (ret < 0) {
4103                 SetPageError(page);
4104                 goto done;
4105         }
4106
4107         if (!epd->extent_locked) {
4108                 ret = writepage_delalloc(BTRFS_I(inode), page, wbc);
4109                 if (ret == 1)
4110                         return 0;
4111                 if (ret)
4112                         goto done;
4113         }
4114
4115         ret = __extent_writepage_io(BTRFS_I(inode), page, wbc, epd, i_size,
4116                                     &nr);
4117         if (ret == 1)
4118                 return 0;
4119
4120 done:
4121         if (nr == 0) {
4122                 /* make sure the mapping tag for page dirty gets cleared */
4123                 set_page_writeback(page);
4124                 end_page_writeback(page);
4125         }
4126         /*
4127          * Here we used to have a check for PageError() and then set @ret and
4128          * call end_extent_writepage().
4129          *
4130          * But in fact setting @ret here will cause different error paths
4131          * between subpage and regular sectorsize.
4132          *
4133          * For regular page size, we never submit current page, but only add
4134          * current page to current bio.
4135          * The bio submission can only happen in next page.
4136          * Thus if we hit the PageError() branch, @ret is already set to
4137          * non-zero value and will not get updated for regular sectorsize.
4138          *
4139          * But for subpage case, it's possible we submit part of current page,
4140          * thus can get PageError() set by submitted bio of the same page,
4141          * while our @ret is still 0.
4142          *
4143          * So here we unify the behavior and don't set @ret.
4144          * Error can still be properly passed to higher layer as page will
4145          * be set error, here we just don't handle the IO failure.
4146          *
4147          * NOTE: This is just a hotfix for subpage.
4148          * The root fix will be properly ending ordered extent when we hit
4149          * an error during writeback.
4150          *
4151          * But that needs a bigger refactoring, as we not only need to grab the
4152          * submitted OE, but also need to know exactly at which bytenr we hit
4153          * the error.
4154          * Currently the full page based __extent_writepage_io() is not
4155          * capable of that.
4156          */
4157         if (PageError(page))
4158                 end_extent_writepage(page, ret, page_start, page_end);
4159         if (epd->extent_locked) {
4160                 /*
4161                  * If epd->extent_locked, it's from extent_write_locked_range(),
4162                  * the page can either be locked by lock_page() or
4163                  * process_one_page().
4164                  * Let btrfs_page_unlock_writer() handle both cases.
4165                  */
4166                 ASSERT(wbc);
4167                 btrfs_page_unlock_writer(fs_info, page, wbc->range_start,
4168                                          wbc->range_end + 1 - wbc->range_start);
4169         } else {
4170                 unlock_page(page);
4171         }
4172         ASSERT(ret <= 0);
4173         return ret;
4174 }
4175
4176 void wait_on_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
4177 {
4178         wait_on_bit_io(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK,
4179                        TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4180 }
4181
4182 static void end_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
4183 {
4184         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_ZONE_FINISH, &eb->bflags))
4185                 btrfs_zone_finish_endio(eb->fs_info, eb->start, eb->len);
4186
4187         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
4188         smp_mb__after_atomic();
4189         wake_up_bit(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK);
4190 }
4191
4192 /*
4193  * Lock extent buffer status and pages for writeback.
4194  *
4195  * May try to flush write bio if we can't get the lock.
4196  *
4197  * Return  0 if the extent buffer doesn't need to be submitted.
4198  *           (E.g. the extent buffer is not dirty)
4199  * Return >0 is the extent buffer is submitted to bio.
4200  * Return <0 if something went wrong, no page is locked.
4201  */
4202 static noinline_for_stack int lock_extent_buffer_for_io(struct extent_buffer *eb,
4203                           struct extent_page_data *epd)
4204 {
4205         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4206         int i, num_pages, failed_page_nr;
4207         int flush = 0;
4208         int ret = 0;
4209
4210         if (!btrfs_try_tree_write_lock(eb)) {
4211                 ret = flush_write_bio(epd);
4212                 if (ret < 0)
4213                         return ret;
4214                 flush = 1;
4215                 btrfs_tree_lock(eb);
4216         }
4217
4218         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags)) {
4219                 btrfs_tree_unlock(eb);
4220                 if (!epd->sync_io)
4221                         return 0;
4222                 if (!flush) {
4223                         ret = flush_write_bio(epd);
4224                         if (ret < 0)
4225                                 return ret;
4226                         flush = 1;
4227                 }
4228                 while (1) {
4229                         wait_on_extent_buffer_writeback(eb);
4230                         btrfs_tree_lock(eb);
4231                         if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags))
4232                                 break;
4233                         btrfs_tree_unlock(eb);
4234                 }
4235         }
4236
4237         /*
4238          * We need to do this to prevent races in people who check if the eb is
4239          * under IO since we can end up having no IO bits set for a short period
4240          * of time.
4241          */
4242         spin_lock(&eb->refs_lock);
4243         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags)) {
4244                 set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
4245                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
4246                 btrfs_set_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
4247                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
4248                                          -eb->len,
4249                                          fs_info->dirty_metadata_batch);
4250                 ret = 1;
4251         } else {
4252                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
4253         }
4254
4255         btrfs_tree_unlock(eb);
4256
4257         /*
4258          * Either we don't need to submit any tree block, or we're submitting
4259          * subpage eb.
4260          * Subpage metadata doesn't use page locking at all, so we can skip
4261          * the page locking.
4262          */
4263         if (!ret || fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
4264                 return ret;
4265
4266         num_pages = num_extent_pages(eb);
4267         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
4268                 struct page *p = eb->pages[i];
4269
4270                 if (!trylock_page(p)) {
4271                         if (!flush) {
4272                                 int err;
4273
4274                                 err = flush_write_bio(epd);
4275                                 if (err < 0) {
4276                                         ret = err;
4277                                         failed_page_nr = i;
4278                                         goto err_unlock;
4279                                 }
4280                                 flush = 1;
4281                         }
4282                         lock_page(p);
4283                 }
4284         }
4285
4286         return ret;
4287 err_unlock:
4288         /* Unlock already locked pages */
4289         for (i = 0; i < failed_page_nr; i++)
4290                 unlock_page(eb->pages[i]);
4291         /*
4292          * Clear EXTENT_BUFFER_WRITEBACK and wake up anyone waiting on it.
4293          * Also set back EXTENT_BUFFER_DIRTY so future attempts to this eb can
4294          * be made and undo everything done before.
4295          */
4296         btrfs_tree_lock(eb);
4297         spin_lock(&eb->refs_lock);
4298         set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
4299         end_extent_buffer_writeback(eb);
4300         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4301         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes, eb->len,
4302                                  fs_info->dirty_metadata_batch);
4303         btrfs_clear_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
4304         btrfs_tree_unlock(eb);
4305         return ret;
4306 }
4307
4308 static void set_btree_ioerr(struct page *page, struct extent_buffer *eb)
4309 {
4310         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4311
4312         btrfs_page_set_error(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4313         if (test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags))
4314                 return;
4315
4316         /*
4317          * A read may stumble upon this buffer later, make sure that it gets an
4318          * error and knows there was an error.
4319          */
4320         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
4321
4322         /*
4323          * We need to set the mapping with the io error as well because a write
4324          * error will flip the file system readonly, and then syncfs() will
4325          * return a 0 because we are readonly if we don't modify the err seq for
4326          * the superblock.
4327          */
4328         mapping_set_error(page->mapping, -EIO);
4329
4330         /*
4331          * If we error out, we should add back the dirty_metadata_bytes
4332          * to make it consistent.
4333          */
4334         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
4335                                  eb->len, fs_info->dirty_metadata_batch);
4336
4337         /*
4338          * If writeback for a btree extent that doesn't belong to a log tree
4339          * failed, increment the counter transaction->eb_write_errors.
4340          * We do this because while the transaction is running and before it's
4341          * committing (when we call filemap_fdata[write|wait]_range against
4342          * the btree inode), we might have
4343          * btree_inode->i_mapping->a_ops->writepages() called by the VM - if it
4344          * returns an error or an error happens during writeback, when we're
4345          * committing the transaction we wouldn't know about it, since the pages
4346          * can be no longer dirty nor marked anymore for writeback (if a
4347          * subsequent modification to the extent buffer didn't happen before the
4348          * transaction commit), which makes filemap_fdata[write|wait]_range not
4349          * able to find the pages tagged with SetPageError at transaction
4350          * commit time. So if this happens we must abort the transaction,
4351          * otherwise we commit a super block with btree roots that point to
4352          * btree nodes/leafs whose content on disk is invalid - either garbage
4353          * or the content of some node/leaf from a past generation that got
4354          * cowed or deleted and is no longer valid.
4355          *
4356          * Note: setting AS_EIO/AS_ENOSPC in the btree inode's i_mapping would
4357          * not be enough - we need to distinguish between log tree extents vs
4358          * non-log tree extents, and the next filemap_fdatawait_range() call
4359          * will catch and clear such errors in the mapping - and that call might
4360          * be from a log sync and not from a transaction commit. Also, checking
4361          * for the eb flag EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR at transaction commit time is
4362          * not done and would not be reliable - the eb might have been released
4363          * from memory and reading it back again means that flag would not be
4364          * set (since it's a runtime flag, not persisted on disk).
4365          *
4366          * Using the flags below in the btree inode also makes us achieve the
4367          * goal of AS_EIO/AS_ENOSPC when writepages() returns success, started
4368          * writeback for all dirty pages and before filemap_fdatawait_range()
4369          * is called, the writeback for all dirty pages had already finished
4370          * with errors - because we were not using AS_EIO/AS_ENOSPC,
4371          * filemap_fdatawait_range() would return success, as it could not know
4372          * that writeback errors happened (the pages were no longer tagged for
4373          * writeback).
4374          */
4375         switch (eb->log_index) {
4376         case -1:
4377                 set_bit(BTRFS_FS_BTREE_ERR, &fs_info->flags);
4378                 break;
4379         case 0:
4380                 set_bit(BTRFS_FS_LOG1_ERR, &fs_info->flags);
4381                 break;
4382         case 1:
4383                 set_bit(BTRFS_FS_LOG2_ERR, &fs_info->flags);
4384                 break;
4385         default:
4386                 BUG(); /* unexpected, logic error */
4387         }
4388 }
4389
4390 /*
4391  * The endio specific version which won't touch any unsafe spinlock in endio
4392  * context.
4393  */
4394 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_nolock(
4395                 struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
4396 {
4397         struct extent_buffer *eb;
4398
4399         rcu_read_lock();
4400         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
4401                                start >> fs_info->sectorsize_bits);
4402         if (eb && atomic_inc_not_zero(&eb->refs)) {
4403                 rcu_read_unlock();
4404                 return eb;
4405         }
4406         rcu_read_unlock();
4407         return NULL;
4408 }
4409
4410 /*
4411  * The endio function for subpage extent buffer write.
4412  *
4413  * Unlike end_bio_extent_buffer_writepage(), we only call end_page_writeback()
4414  * after all extent buffers in the page has finished their writeback.
4415  */
4416 static void end_bio_subpage_eb_writepage(struct bio *bio)
4417 {
4418         struct btrfs_fs_info *fs_info;
4419         struct bio_vec *bvec;
4420         struct bvec_iter_all iter_all;
4421
4422         fs_info = btrfs_sb(bio_first_page_all(bio)->mapping->host->i_sb);
4423         ASSERT(fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE);
4424
4425         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
4426         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
4427                 struct page *page = bvec->bv_page;
4428                 u64 bvec_start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
4429                 u64 bvec_end = bvec_start + bvec->bv_len - 1;
4430                 u64 cur_bytenr = bvec_start;
4431
4432                 ASSERT(IS_ALIGNED(bvec->bv_len, fs_info->nodesize));
4433
4434                 /* Iterate through all extent buffers in the range */
4435                 while (cur_bytenr <= bvec_end) {
4436                         struct extent_buffer *eb;
4437                         int done;
4438
4439                         /*
4440                          * Here we can't use find_extent_buffer(), as it may
4441                          * try to lock eb->refs_lock, which is not safe in endio
4442                          * context.
4443                          */
4444                         eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, cur_bytenr);
4445                         ASSERT(eb);
4446
4447                         cur_bytenr = eb->start + eb->len;
4448
4449                         ASSERT(test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags));
4450                         done = atomic_dec_and_test(&eb->io_pages);
4451                         ASSERT(done);
4452
4453                         if (bio->bi_status ||
4454                             test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)) {
4455                                 ClearPageUptodate(page);
4456                                 set_btree_ioerr(page, eb);
4457                         }
4458
4459                         btrfs_subpage_clear_writeback(fs_info, page, eb->start,
4460                                                       eb->len);
4461                         end_extent_buffer_writeback(eb);
4462                         /*
4463                          * free_extent_buffer() will grab spinlock which is not
4464                          * safe in endio context. Thus here we manually dec
4465                          * the ref.
4466                          */
4467                         atomic_dec(&eb->refs);
4468                 }
4469         }
4470         bio_put(bio);
4471 }
4472
4473 static void end_bio_extent_buffer_writepage(struct bio *bio)
4474 {
4475         struct bio_vec *bvec;
4476         struct extent_buffer *eb;
4477         int done;
4478         struct bvec_iter_all iter_all;
4479
4480         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
4481         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
4482                 struct page *page = bvec->bv_page;
4483
4484                 eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4485                 BUG_ON(!eb);
4486                 done = atomic_dec_and_test(&eb->io_pages);
4487
4488                 if (bio->bi_status ||
4489                     test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)) {
4490                         ClearPageUptodate(page);
4491                         set_btree_ioerr(page, eb);
4492                 }
4493
4494                 end_page_writeback(page);
4495
4496                 if (!done)
4497                         continue;
4498
4499                 end_extent_buffer_writeback(eb);
4500         }
4501
4502         bio_put(bio);
4503 }
4504
4505 static void prepare_eb_write(struct extent_buffer *eb)
4506 {
4507         u32 nritems;
4508         unsigned long start;
4509         unsigned long end;
4510
4511         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags);
4512         atomic_set(&eb->io_pages, num_extent_pages(eb));
4513
4514         /* Set btree blocks beyond nritems with 0 to avoid stale content */
4515         nritems = btrfs_header_nritems(eb);
4516         if (btrfs_header_level(eb) > 0) {
4517                 end = btrfs_node_key_ptr_offset(nritems);
4518                 memzero_extent_buffer(eb, end, eb->len - end);
4519         } else {
4520                 /*
4521                  * Leaf:
4522                  * header 0 1 2 .. N ... data_N .. data_2 data_1 data_0
4523                  */
4524                 start = btrfs_item_nr_offset(nritems);
4525                 end = BTRFS_LEAF_DATA_OFFSET + leaf_data_end(eb);
4526                 memzero_extent_buffer(eb, start, end - start);
4527         }
4528 }
4529
4530 /*
4531  * Unlike the work in write_one_eb(), we rely completely on extent locking.
4532  * Page locking is only utilized at minimum to keep the VMM code happy.
4533  */
4534 static int write_one_subpage_eb(struct extent_buffer *eb,
4535                                 struct writeback_control *wbc,
4536                                 struct extent_page_data *epd)
4537 {
4538         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4539         struct page *page = eb->pages[0];
4540         unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc) | REQ_META;
4541         bool no_dirty_ebs = false;
4542         int ret;
4543
4544         prepare_eb_write(eb);
4545
4546         /* clear_page_dirty_for_io() in subpage helper needs page locked */
4547         lock_page(page);
4548         btrfs_subpage_set_writeback(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4549
4550         /* Check if this is the last dirty bit to update nr_written */
4551         no_dirty_ebs = btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, page,
4552                                                           eb->start, eb->len);
4553         if (no_dirty_ebs)
4554                 clear_page_dirty_for_io(page);
4555
4556         ret = submit_extent_page(REQ_OP_WRITE | write_flags, wbc,
4557                         &epd->bio_ctrl, page, eb->start, eb->len,
4558                         eb->start - page_offset(page),
4559                         end_bio_subpage_eb_writepage, 0, 0, false);
4560         if (ret) {
4561                 btrfs_subpage_clear_writeback(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4562                 set_btree_ioerr(page, eb);
4563                 unlock_page(page);
4564
4565                 if (atomic_dec_and_test(&eb->io_pages))
4566                         end_extent_buffer_writeback(eb);
4567                 return -EIO;
4568         }
4569         unlock_page(page);
4570         /*
4571          * Submission finished without problem, if no range of the page is
4572          * dirty anymore, we have submitted a page.  Update nr_written in wbc.
4573          */
4574         if (no_dirty_ebs)
4575                 update_nr_written(wbc, 1);
4576         return ret;
4577 }
4578
4579 static noinline_for_stack int write_one_eb(struct extent_buffer *eb,
4580                         struct writeback_control *wbc,
4581                         struct extent_page_data *epd)
4582 {
4583         u64 disk_bytenr = eb->start;
4584         int i, num_pages;
4585         unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc) | REQ_META;
4586         int ret = 0;
4587
4588         prepare_eb_write(eb);
4589
4590         num_pages = num_extent_pages(eb);
4591         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
4592                 struct page *p = eb->pages[i];
4593
4594                 clear_page_dirty_for_io(p);
4595                 set_page_writeback(p);
4596                 ret = submit_extent_page(REQ_OP_WRITE | write_flags, wbc,
4597                                          &epd->bio_ctrl, p, disk_bytenr,
4598                                          PAGE_SIZE, 0,
4599                                          end_bio_extent_buffer_writepage,
4600                                          0, 0, false);
4601                 if (ret) {
4602                         set_btree_ioerr(p, eb);
4603                         if (PageWriteback(p))
4604                                 end_page_writeback(p);
4605                         if (atomic_sub_and_test(num_pages - i, &eb->io_pages))
4606                                 end_extent_buffer_writeback(eb);
4607                         ret = -EIO;
4608                         break;
4609                 }
4610                 disk_bytenr += PAGE_SIZE;
4611                 update_nr_written(wbc, 1);
4612                 unlock_page(p);
4613         }
4614
4615         if (unlikely(ret)) {
4616                 for (; i < num_pages; i++) {
4617                         struct page *p = eb->pages[i];
4618                         clear_page_dirty_for_io(p);
4619                         unlock_page(p);
4620                 }
4621         }
4622
4623         return ret;
4624 }
4625
4626 /*
4627  * Submit one subpage btree page.
4628  *
4629  * The main difference to submit_eb_page() is:
4630  * - Page locking
4631  *   For subpage, we don't rely on page locking at all.
4632  *
4633  * - Flush write bio
4634  *   We only flush bio if we may be unable to fit current extent buffers into
4635  *   current bio.
4636  *
4637  * Return >=0 for the number of submitted extent buffers.
4638  * Return <0 for fatal error.
4639  */
4640 static int submit_eb_subpage(struct page *page,
4641                              struct writeback_control *wbc,
4642                              struct extent_page_data *epd)
4643 {
4644         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
4645         int submitted = 0;
4646         u64 page_start = page_offset(page);
4647         int bit_start = 0;
4648         int sectors_per_node = fs_info->nodesize >> fs_info->sectorsize_bits;
4649         int ret;
4650
4651         /* Lock and write each dirty extent buffers in the range */
4652         while (bit_start < fs_info->subpage_info->bitmap_nr_bits) {
4653                 struct btrfs_subpage *subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
4654                 struct extent_buffer *eb;
4655                 unsigned long flags;
4656                 u64 start;
4657
4658                 /*
4659                  * Take private lock to ensure the subpage won't be detached
4660                  * in the meantime.
4661                  */
4662                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
4663                 if (!PagePrivate(page)) {
4664                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4665                         break;
4666                 }
4667                 spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
4668                 if (!test_bit(bit_start + fs_info->subpage_info->dirty_offset,
4669                               subpage->bitmaps)) {
4670                         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
4671                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4672                         bit_start++;
4673                         continue;
4674                 }
4675
4676                 start = page_start + bit_start * fs_info->sectorsize;
4677                 bit_start += sectors_per_node;
4678
4679                 /*
4680                  * Here we just want to grab the eb without touching extra
4681                  * spin locks, so call find_extent_buffer_nolock().
4682                  */
4683                 eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
4684                 spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
4685                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4686
4687                 /*
4688                  * The eb has already reached 0 refs thus find_extent_buffer()
4689                  * doesn't return it. We don't need to write back such eb
4690                  * anyway.
4691                  */
4692                 if (!eb)
4693                         continue;
4694
4695                 ret = lock_extent_buffer_for_io(eb, epd);
4696                 if (ret == 0) {
4697                         free_extent_buffer(eb);
4698                         continue;
4699                 }
4700                 if (ret < 0) {
4701                         free_extent_buffer(eb);
4702                         goto cleanup;
4703                 }
4704                 ret = write_one_subpage_eb(eb, wbc, epd);
4705                 free_extent_buffer(eb);
4706                 if (ret < 0)
4707                         goto cleanup;
4708                 submitted++;
4709         }
4710         return submitted;
4711
4712 cleanup:
4713         /* We hit error, end bio for the submitted extent buffers */
4714         end_write_bio(epd, ret);
4715         return ret;
4716 }
4717
4718 /*
4719  * Submit all page(s) of one extent buffer.
4720  *
4721  * @page:       the page of one extent buffer
4722  * @eb_context: to determine if we need to submit this page, if current page
4723  *              belongs to this eb, we don't need to submit
4724  *
4725  * The caller should pass each page in their bytenr order, and here we use
4726  * @eb_context to determine if we have submitted pages of one extent buffer.
4727  *
4728  * If we have, we just skip until we hit a new page that doesn't belong to
4729  * current @eb_context.
4730  *
4731  * If not, we submit all the page(s) of the extent buffer.
4732  *
4733  * Return >0 if we have submitted the extent buffer successfully.
4734  * Return 0 if we don't need to submit the page, as it's already submitted by
4735  * previous call.
4736  * Return <0 for fatal error.
4737  */
4738 static int submit_eb_page(struct page *page, struct writeback_control *wbc,
4739                           struct extent_page_data *epd,
4740                           struct extent_buffer **eb_context)
4741 {
4742         struct address_space *mapping = page->mapping;
4743         struct btrfs_block_group *cache = NULL;
4744         struct extent_buffer *eb;
4745         int ret;
4746
4747         if (!PagePrivate(page))
4748                 return 0;
4749
4750         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->sectorsize < PAGE_SIZE)
4751                 return submit_eb_subpage(page, wbc, epd);
4752
4753         spin_lock(&mapping->private_lock);
4754         if (!PagePrivate(page)) {
4755                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4756                 return 0;
4757         }
4758
4759         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4760
4761         /*
4762          * Shouldn't happen and normally this would be a BUG_ON but no point
4763          * crashing the machine for something we can survive anyway.
4764          */
4765         if (WARN_ON(!eb)) {
4766                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4767                 return 0;
4768         }
4769
4770         if (eb == *eb_context) {
4771                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
4772                 return 0;
4773         }
4774         ret = atomic_inc_not_zero(&eb->refs);
4775         spin_unlock(&mapping->private_lock);
4776         if (!ret)
4777                 return 0;
4778
4779         if (!btrfs_check_meta_write_pointer(eb->fs_info, eb, &cache)) {
4780                 /*
4781                  * If for_sync, this hole will be filled with
4782                  * trasnsaction commit.
4783                  */
4784                 if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL && !wbc->for_sync)
4785                         ret = -EAGAIN;
4786                 else
4787                         ret = 0;
4788                 free_extent_buffer(eb);
4789                 return ret;
4790         }
4791
4792         *eb_context = eb;
4793
4794         ret = lock_extent_buffer_for_io(eb, epd);
4795         if (ret <= 0) {
4796                 btrfs_revert_meta_write_pointer(cache, eb);
4797                 if (cache)
4798                         btrfs_put_block_group(cache);
4799                 free_extent_buffer(eb);
4800                 return ret;
4801         }
4802         if (cache) {
4803                 /*
4804                  * Implies write in zoned mode. Mark the last eb in a block group.
4805                  */
4806                 if (cache->seq_zone && eb->start + eb->len == cache->zone_capacity)
4807                         set_bit(EXTENT_BUFFER_ZONE_FINISH, &eb->bflags);
4808                 btrfs_put_block_group(cache);
4809         }
4810         ret = write_one_eb(eb, wbc, epd);
4811         free_extent_buffer(eb);
4812         if (ret < 0)
4813                 return ret;
4814         return 1;
4815 }
4816
4817 int btree_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
4818                                    struct writeback_control *wbc)
4819 {
4820         struct extent_buffer *eb_context = NULL;
4821         struct extent_page_data epd = {
4822                 .bio_ctrl = { 0 },
4823                 .extent_locked = 0,
4824                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
4825         };
4826         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(mapping->host)->root->fs_info;
4827         int ret = 0;
4828         int done = 0;
4829         int nr_to_write_done = 0;
4830         struct pagevec pvec;
4831         int nr_pages;
4832         pgoff_t index;
4833         pgoff_t end;            /* Inclusive */
4834         int scanned = 0;
4835         xa_mark_t tag;
4836
4837         pagevec_init(&pvec);
4838         if (wbc->range_cyclic) {
4839                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
4840                 end = -1;
4841                 /*
4842                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
4843                  * range, mark it as scanned.
4844                  */
4845                 scanned = (index == 0);
4846         } else {
4847                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
4848                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
4849                 scanned = 1;
4850         }
4851         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
4852                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
4853         else
4854                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
4855         btrfs_zoned_meta_io_lock(fs_info);
4856 retry:
4857         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
4858                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
4859         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
4860                (nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping, &index, end,
4861                         tag))) {
4862                 unsigned i;
4863
4864                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
4865                         struct page *page = pvec.pages[i];
4866
4867                         ret = submit_eb_page(page, wbc, &epd, &eb_context);
4868                         if (ret == 0)
4869                                 continue;
4870                         if (ret < 0) {
4871                                 done = 1;
4872                                 break;
4873                         }
4874
4875                         /*
4876                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
4877                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
4878                          * at any time
4879                          */
4880                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
4881                 }
4882                 pagevec_release(&pvec);
4883                 cond_resched();
4884         }
4885         if (!scanned && !done) {
4886                 /*
4887                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
4888                  * back to the start of the file
4889                  */
4890                 scanned = 1;
4891                 index = 0;
4892                 goto retry;
4893         }
4894         if (ret < 0) {
4895                 end_write_bio(&epd, ret);
4896                 goto out;
4897         }
4898         /*
4899          * If something went wrong, don't allow any metadata write bio to be
4900          * submitted.
4901          *
4902          * This would prevent use-after-free if we had dirty pages not
4903          * cleaned up, which can still happen by fuzzed images.
4904          *
4905          * - Bad extent tree
4906          *   Allowing existing tree block to be allocated for other trees.
4907          *
4908          * - Log tree operations
4909          *   Exiting tree blocks get allocated to log tree, bumps its
4910          *   generation, then get cleaned in tree re-balance.
4911          *   Such tree block will not be written back, since it's clean,
4912          *   thus no WRITTEN flag set.
4913          *   And after log writes back, this tree block is not traced by
4914          *   any dirty extent_io_tree.
4915          *
4916          * - Offending tree block gets re-dirtied from its original owner
4917          *   Since it has bumped generation, no WRITTEN flag, it can be
4918          *   reused without COWing. This tree block will not be traced
4919          *   by btrfs_transaction::dirty_pages.
4920          *
4921          *   Now such dirty tree block will not be cleaned by any dirty
4922          *   extent io tree. Thus we don't want to submit such wild eb
4923          *   if the fs already has error.
4924          */
4925         if (!BTRFS_FS_ERROR(fs_info)) {
4926                 ret = flush_write_bio(&epd);
4927         } else {
4928                 ret = -EROFS;
4929                 end_write_bio(&epd, ret);
4930         }
4931 out:
4932         btrfs_zoned_meta_io_unlock(fs_info);
4933         return ret;
4934 }
4935
4936 /**
4937  * Walk the list of dirty pages of the given address space and write all of them.
4938  *
4939  * @mapping: address space structure to write
4940  * @wbc:     subtract the number of written pages from *@wbc->nr_to_write
4941  * @epd:     holds context for the write, namely the bio
4942  *
4943  * If a page is already under I/O, write_cache_pages() skips it, even
4944  * if it's dirty.  This is desirable behaviour for memory-cleaning writeback,
4945  * but it is INCORRECT for data-integrity system calls such as fsync().  fsync()
4946  * and msync() need to guarantee that all the data which was dirty at the time
4947  * the call was made get new I/O started against them.  If wbc->sync_mode is
4948  * WB_SYNC_ALL then we were called for data integrity and we must wait for
4949  * existing IO to complete.
4950  */
4951 static int extent_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
4952                              struct writeback_control *wbc,
4953                              struct extent_page_data *epd)
4954 {
4955         struct inode *inode = mapping->host;
4956         int ret = 0;
4957         int done = 0;
4958         int nr_to_write_done = 0;
4959         struct pagevec pvec;
4960         int nr_pages;
4961         pgoff_t index;
4962         pgoff_t end;            /* Inclusive */
4963         pgoff_t done_index;
4964         int range_whole = 0;
4965         int scanned = 0;
4966         xa_mark_t tag;
4967
4968         /*
4969          * We have to hold onto the inode so that ordered extents can do their
4970          * work when the IO finishes.  The alternative to this is failing to add
4971          * an ordered extent if the igrab() fails there and that is a huge pain
4972          * to deal with, so instead just hold onto the inode throughout the
4973          * writepages operation.  If it fails here we are freeing up the inode
4974          * anyway and we'd rather not waste our time writing out stuff that is
4975          * going to be truncated anyway.
4976          */
4977         if (!igrab(inode))
4978                 return 0;
4979
4980         pagevec_init(&pvec);
4981         if (wbc->range_cyclic) {
4982                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
4983                 end = -1;
4984                 /*
4985                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
4986                  * range, mark it as scanned.
4987                  */
4988                 scanned = (index == 0);
4989         } else {
4990                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
4991                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
4992                 if (wbc->range_start == 0 && wbc->range_end == LLONG_MAX)
4993                         range_whole = 1;
4994                 scanned = 1;
4995         }
4996
4997         /*
4998          * We do the tagged writepage as long as the snapshot flush bit is set
4999          * and we are the first one who do the filemap_flush() on this inode.
5000          *
5001          * The nr_to_write == LONG_MAX is needed to make sure other flushers do
5002          * not race in and drop the bit.
5003          */
5004         if (range_whole && wbc->nr_to_write == LONG_MAX &&
5005             test_and_clear_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
5006                                &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
5007                 wbc->tagged_writepages = 1;
5008
5009         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
5010                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
5011         else
5012                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
5013 retry:
5014         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
5015                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
5016         done_index = index;
5017         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
5018                         (nr_pages = pagevec_lookup_range_tag(&pvec, mapping,
5019                                                 &index, end, tag))) {
5020                 unsigned i;
5021
5022                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
5023                         struct page *page = pvec.pages[i];
5024
5025                         done_index = page->index + 1;
5026                         /*
5027                          * At this point we hold neither the i_pages lock nor
5028                          * the page lock: the page may be truncated or
5029                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
5030                          * or even swizzled back from swapper_space to
5031                          * tmpfs file mapping
5032                          */
5033                         if (!trylock_page(page)) {
5034                                 ret = flush_write_bio(epd);
5035                                 BUG_ON(ret < 0);
5036                                 lock_page(page);
5037                         }
5038
5039                         if (unlikely(page->mapping != mapping)) {
5040                                 unlock_page(page);
5041                                 continue;
5042                         }
5043
5044                         if (wbc->sync_mode != WB_SYNC_NONE) {
5045                                 if (PageWriteback(page)) {
5046                                         ret = flush_write_bio(epd);
5047                                         BUG_ON(ret < 0);
5048                                 }
5049                                 wait_on_page_writeback(page);
5050                         }
5051
5052                         if (PageWriteback(page) ||
5053                             !clear_page_dirty_for_io(page)) {
5054                                 unlock_page(page);
5055                                 continue;
5056                         }
5057
5058                         ret = __extent_writepage(page, wbc, epd);
5059                         if (ret < 0) {
5060                                 done = 1;
5061                                 break;
5062                         }
5063
5064                         /*
5065                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
5066                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
5067                          * at any time
5068                          */
5069                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
5070                 }
5071                 pagevec_release(&pvec);
5072                 cond_resched();
5073         }
5074         if (!scanned && !done) {
5075                 /*
5076                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
5077                  * back to the start of the file
5078                  */
5079                 scanned = 1;
5080                 index = 0;
5081
5082                 /*
5083                  * If we're looping we could run into a page that is locked by a
5084                  * writer and that writer could be waiting on writeback for a
5085                  * page in our current bio, and thus deadlock, so flush the
5086                  * write bio here.
5087                  */
5088                 ret = flush_write_bio(epd);
5089                 if (!ret)
5090                         goto retry;
5091         }
5092
5093         if (wbc->range_cyclic || (wbc->nr_to_write > 0 && range_whole))
5094                 mapping->writeback_index = done_index;
5095
5096         btrfs_add_delayed_iput(inode);
5097         return ret;
5098 }
5099
5100 int extent_write_full_page(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
5101 {
5102         int ret;
5103         struct extent_page_data epd = {
5104                 .bio_ctrl = { 0 },
5105                 .extent_locked = 0,
5106                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
5107         };
5108
5109         ret = __extent_writepage(page, wbc, &epd);
5110         ASSERT(ret <= 0);
5111         if (ret < 0) {
5112                 end_write_bio(&epd, ret);
5113                 return ret;
5114         }
5115
5116         ret = flush_write_bio(&epd);
5117         ASSERT(ret <= 0);
5118         return ret;
5119 }
5120
5121 /*
5122  * Submit the pages in the range to bio for call sites which delalloc range has
5123  * already been ran (aka, ordered extent inserted) and all pages are still
5124  * locked.
5125  */
5126 int extent_write_locked_range(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
5127 {
5128         bool found_error = false;
5129         int first_error = 0;
5130         int ret = 0;
5131         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
5132         struct page *page;
5133         u64 cur = start;
5134         unsigned long nr_pages;
5135         const u32 sectorsize = btrfs_sb(inode->i_sb)->sectorsize;
5136         struct extent_page_data epd = {
5137                 .bio_ctrl = { 0 },
5138                 .extent_locked = 1,
5139                 .sync_io = 1,
5140         };
5141         struct writeback_control wbc_writepages = {
5142                 .sync_mode      = WB_SYNC_ALL,
5143                 .range_start    = start,
5144                 .range_end      = end + 1,
5145                 /* We're called from an async helper function */
5146                 .punt_to_cgroup = 1,
5147                 .no_cgroup_owner = 1,
5148         };
5149
5150         ASSERT(IS_ALIGNED(start, sectorsize) && IS_ALIGNED(end + 1, sectorsize));
5151         nr_pages = (round_up(end, PAGE_SIZE) - round_down(start, PAGE_SIZE)) >>
5152                    PAGE_SHIFT;
5153         wbc_writepages.nr_to_write = nr_pages * 2;
5154
5155         wbc_attach_fdatawrite_inode(&wbc_writepages, inode);
5156         while (cur <= end) {
5157                 u64 cur_end = min(round_down(cur, PAGE_SIZE) + PAGE_SIZE - 1, end);
5158
5159                 page = find_get_page(mapping, cur >> PAGE_SHIFT);
5160                 /*
5161                  * All pages in the range are locked since
5162                  * btrfs_run_delalloc_range(), thus there is no way to clear
5163                  * the page dirty flag.
5164                  */
5165                 ASSERT(PageLocked(page));
5166                 ASSERT(PageDirty(page));
5167                 clear_page_dirty_for_io(page);
5168                 ret = __extent_writepage(page, &wbc_writepages, &epd);
5169                 ASSERT(ret <= 0);
5170                 if (ret < 0) {
5171                         found_error = true;
5172                         first_error = ret;
5173                 }
5174                 put_page(page);
5175                 cur = cur_end + 1;
5176         }
5177
5178         if (!found_error)
5179                 ret = flush_write_bio(&epd);
5180         else
5181                 end_write_bio(&epd, ret);
5182
5183         wbc_detach_inode(&wbc_writepages);
5184         if (found_error)
5185                 return first_error;
5186         return ret;
5187 }
5188
5189 int extent_writepages(struct address_space *mapping,
5190                       struct writeback_control *wbc)
5191 {
5192         struct inode *inode = mapping->host;
5193         int ret = 0;
5194         struct extent_page_data epd = {
5195                 .bio_ctrl = { 0 },
5196                 .extent_locked = 0,
5197                 .sync_io = wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL,
5198         };
5199
5200         /*
5201          * Allow only a single thread to do the reloc work in zoned mode to
5202          * protect the write pointer updates.
5203          */
5204         btrfs_zoned_data_reloc_lock(BTRFS_I(inode));
5205         ret = extent_write_cache_pages(mapping, wbc, &epd);
5206         btrfs_zoned_data_reloc_unlock(BTRFS_I(inode));
5207         ASSERT(ret <= 0);
5208         if (ret < 0) {
5209                 end_write_bio(&epd, ret);
5210                 return ret;
5211         }
5212         ret = flush_write_bio(&epd);
5213         return ret;
5214 }
5215
5216 void extent_readahead(struct readahead_control *rac)
5217 {
5218         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
5219         struct page *pagepool[16];
5220         struct extent_map *em_cached = NULL;
5221         u64 prev_em_start = (u64)-1;
5222         int nr;
5223
5224         while ((nr = readahead_page_batch(rac, pagepool))) {
5225                 u64 contig_start = readahead_pos(rac);
5226                 u64 contig_end = contig_start + readahead_batch_length(rac) - 1;
5227
5228                 contiguous_readpages(pagepool, nr, contig_start, contig_end,
5229                                 &em_cached, &bio_ctrl, &prev_em_start);
5230         }
5231
5232         if (em_cached)
5233                 free_extent_map(em_cached);
5234
5235         if (bio_ctrl.bio) {
5236                 if (submit_one_bio(bio_ctrl.bio, 0, bio_ctrl.bio_flags))
5237                         return;
5238         }
5239 }
5240
5241 /*
5242  * basic invalidate_folio code, this waits on any locked or writeback
5243  * ranges corresponding to the folio, and then deletes any extent state
5244  * records from the tree
5245  */
5246 int extent_invalidate_folio(struct extent_io_tree *tree,
5247                           struct folio *folio, size_t offset)
5248 {
5249         struct extent_state *cached_state = NULL;
5250         u64 start = folio_pos(folio);
5251         u64 end = start + folio_size(folio) - 1;
5252         size_t blocksize = folio->mapping->host->i_sb->s_blocksize;
5253
5254         /* This function is only called for the btree inode */
5255         ASSERT(tree->owner == IO_TREE_BTREE_INODE_IO);
5256
5257         start += ALIGN(offset, blocksize);
5258         if (start > end)
5259                 return 0;
5260
5261         lock_extent_bits(tree, start, end, &cached_state);
5262         folio_wait_writeback(folio);
5263
5264         /*
5265          * Currently for btree io tree, only EXTENT_LOCKED is utilized,
5266          * so here we only need to unlock the extent range to free any
5267          * existing extent state.
5268          */
5269         unlock_extent_cached(tree, start, end, &cached_state);
5270         return 0;
5271 }
5272
5273 /*
5274  * a helper for releasepage, this tests for areas of the page that
5275  * are locked or under IO and drops the related state bits if it is safe
5276  * to drop the page.
5277  */
5278 static int try_release_extent_state(struct extent_io_tree *tree,
5279                                     struct page *page, gfp_t mask)
5280 {
5281         u64 start = page_offset(page);
5282         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
5283         int ret = 1;
5284
5285         if (test_range_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED, 0, NULL)) {
5286                 ret = 0;
5287         } else {
5288                 /*
5289                  * At this point we can safely clear everything except the
5290                  * locked bit, the nodatasum bit and the delalloc new bit.
5291                  * The delalloc new bit will be cleared by ordered extent
5292                  * completion.
5293                  */
5294                 ret = __clear_extent_bit(tree, start, end,
5295                          ~(EXTENT_LOCKED | EXTENT_NODATASUM | EXTENT_DELALLOC_NEW),
5296                          0, 0, NULL, mask, NULL);
5297
5298                 /* if clear_extent_bit failed for enomem reasons,
5299                  * we can't allow the release to continue.
5300                  */
5301                 if (ret < 0)
5302                         ret = 0;
5303                 else
5304                         ret = 1;
5305         }
5306         return ret;
5307 }
5308
5309 /*
5310  * a helper for releasepage.  As long as there are no locked extents
5311  * in the range corresponding to the page, both state records and extent
5312  * map records are removed
5313  */
5314 int try_release_extent_mapping(struct page *page, gfp_t mask)
5315 {
5316         struct extent_map *em;
5317         u64 start = page_offset(page);
5318         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
5319         struct btrfs_inode *btrfs_inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
5320         struct extent_io_tree *tree = &btrfs_inode->io_tree;
5321         struct extent_map_tree *map = &btrfs_inode->extent_tree;
5322
5323         if (gfpflags_allow_blocking(mask) &&
5324             page->mapping->host->i_size > SZ_16M) {
5325                 u64 len;
5326                 while (start <= end) {
5327                         struct btrfs_fs_info *fs_info;
5328                         u64 cur_gen;
5329
5330                         len = end - start + 1;
5331                         write_lock(&map->lock);
5332                         em = lookup_extent_mapping(map, start, len);
5333                         if (!em) {
5334                                 write_unlock(&map->lock);
5335                                 break;
5336                         }
5337                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags) ||
5338                             em->start != start) {
5339                                 write_unlock(&map->lock);
5340                                 free_extent_map(em);
5341                                 break;
5342                         }
5343                         if (test_range_bit(tree, em->start,
5344                                            extent_map_end(em) - 1,
5345                                            EXTENT_LOCKED, 0, NULL))
5346                                 goto next;
5347                         /*
5348                          * If it's not in the list of modified extents, used
5349                          * by a fast fsync, we can remove it. If it's being
5350                          * logged we can safely remove it since fsync took an
5351                          * extra reference on the em.
5352                          */
5353                         if (list_empty(&em->list) ||
5354                             test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags))
5355                                 goto remove_em;
5356                         /*
5357                          * If it's in the list of modified extents, remove it
5358                          * only if its generation is older then the current one,
5359                          * in which case we don't need it for a fast fsync.
5360                          * Otherwise don't remove it, we could be racing with an
5361                          * ongoing fast fsync that could miss the new extent.
5362                          */
5363                         fs_info = btrfs_inode->root->fs_info;
5364                         spin_lock(&fs_info->trans_lock);
5365                         cur_gen = fs_info->generation;
5366                         spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
5367                         if (em->generation >= cur_gen)
5368                                 goto next;
5369 remove_em:
5370                         /*
5371                          * We only remove extent maps that are not in the list of
5372                          * modified extents or that are in the list but with a
5373                          * generation lower then the current generation, so there
5374                          * is no need to set the full fsync flag on the inode (it
5375                          * hurts the fsync performance for workloads with a data
5376                          * size that exceeds or is close to the system's memory).
5377                          */
5378                         remove_extent_mapping(map, em);
5379                         /* once for the rb tree */
5380                         free_extent_map(em);
5381 next:
5382                         start = extent_map_end(em);
5383                         write_unlock(&map->lock);
5384
5385                         /* once for us */
5386                         free_extent_map(em);
5387
5388                         cond_resched(); /* Allow large-extent preemption. */
5389                 }
5390         }
5391         return try_release_extent_state(tree, page, mask);
5392 }
5393
5394 /*
5395  * helper function for fiemap, which doesn't want to see any holes.
5396  * This maps until we find something past 'last'
5397  */
5398 static struct extent_map *get_extent_skip_holes(struct btrfs_inode *inode,
5399                                                 u64 offset, u64 last)
5400 {
5401         u64 sectorsize = btrfs_inode_sectorsize(inode);
5402         struct extent_map *em;
5403         u64 len;
5404
5405         if (offset >= last)
5406                 return NULL;
5407
5408         while (1) {
5409                 len = last - offset;
5410                 if (len == 0)
5411                         break;
5412                 len = ALIGN(len, sectorsize);
5413                 em = btrfs_get_extent_fiemap(inode, offset, len);
5414                 if (IS_ERR(em))
5415                         return em;
5416
5417                 /* if this isn't a hole return it */
5418                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
5419                         return em;
5420
5421                 /* this is a hole, advance to the next extent */
5422                 offset = extent_map_end(em);
5423                 free_extent_map(em);
5424                 if (offset >= last)
5425                         break;
5426         }
5427         return NULL;
5428 }
5429
5430 /*
5431  * To cache previous fiemap extent
5432  *
5433  * Will be used for merging fiemap extent
5434  */
5435 struct fiemap_cache {
5436         u64 offset;
5437         u64 phys;
5438         u64 len;
5439         u32 flags;
5440         bool cached;
5441 };
5442
5443 /*
5444  * Helper to submit fiemap extent.
5445  *
5446  * Will try to merge current fiemap extent specified by @offset, @phys,
5447  * @len and @flags with cached one.
5448  * And only when we fails to merge, cached one will be submitted as
5449  * fiemap extent.
5450  *
5451  * Return value is the same as fiemap_fill_next_extent().
5452  */
5453 static int emit_fiemap_extent(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5454                                 struct fiemap_cache *cache,
5455                                 u64 offset, u64 phys, u64 len, u32 flags)
5456 {
5457         int ret = 0;
5458
5459         if (!cache->cached)
5460                 goto assign;
5461
5462         /*
5463          * Sanity check, extent_fiemap() should have ensured that new
5464          * fiemap extent won't overlap with cached one.
5465          * Not recoverable.
5466          *
5467          * NOTE: Physical address can overlap, due to compression
5468          */
5469         if (cache->offset + cache->len > offset) {
5470                 WARN_ON(1);
5471                 return -EINVAL;
5472         }
5473
5474         /*
5475          * Only merges fiemap extents if
5476          * 1) Their logical addresses are continuous
5477          *
5478          * 2) Their physical addresses are continuous
5479          *    So truly compressed (physical size smaller than logical size)
5480          *    extents won't get merged with each other
5481          *
5482          * 3) Share same flags except FIEMAP_EXTENT_LAST
5483          *    So regular extent won't get merged with prealloc extent
5484          */
5485         if (cache->offset + cache->len  == offset &&
5486             cache->phys + cache->len == phys  &&
5487             (cache->flags & ~FIEMAP_EXTENT_LAST) ==
5488                         (flags & ~FIEMAP_EXTENT_LAST)) {
5489                 cache->len += len;
5490                 cache->flags |= flags;
5491                 goto try_submit_last;
5492         }
5493
5494         /* Not mergeable, need to submit cached one */
5495         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
5496                                       cache->len, cache->flags);
5497         cache->cached = false;
5498         if (ret)
5499                 return ret;
5500 assign:
5501         cache->cached = true;
5502         cache->offset = offset;
5503         cache->phys = phys;
5504         cache->len = len;
5505         cache->flags = flags;
5506 try_submit_last:
5507         if (cache->flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) {
5508                 ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset,
5509                                 cache->phys, cache->len, cache->flags);
5510                 cache->cached = false;
5511         }
5512         return ret;
5513 }
5514
5515 /*
5516  * Emit last fiemap cache
5517  *
5518  * The last fiemap cache may still be cached in the following case:
5519  * 0                  4k                    8k
5520  * |<- Fiemap range ->|
5521  * |<------------  First extent ----------->|
5522  *
5523  * In this case, the first extent range will be cached but not emitted.
5524  * So we must emit it before ending extent_fiemap().
5525  */
5526 static int emit_last_fiemap_cache(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5527                                   struct fiemap_cache *cache)
5528 {
5529         int ret;
5530
5531         if (!cache->cached)
5532                 return 0;
5533
5534         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
5535                                       cache->len, cache->flags);
5536         cache->cached = false;
5537         if (ret > 0)
5538                 ret = 0;
5539         return ret;
5540 }
5541
5542 int extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
5543                   u64 start, u64 len)
5544 {
5545         int ret = 0;
5546         u64 off;
5547         u64 max = start + len;
5548         u32 flags = 0;
5549         u32 found_type;
5550         u64 last;
5551         u64 last_for_get_extent = 0;
5552         u64 disko = 0;
5553         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
5554         struct btrfs_key found_key;
5555         struct extent_map *em = NULL;
5556         struct extent_state *cached_state = NULL;
5557         struct btrfs_path *path;
5558         struct btrfs_root *root = inode->root;
5559         struct fiemap_cache cache = { 0 };
5560         struct ulist *roots;
5561         struct ulist *tmp_ulist;
5562         int end = 0;
5563         u64 em_start = 0;
5564         u64 em_len = 0;
5565         u64 em_end = 0;
5566
5567         if (len == 0)
5568                 return -EINVAL;
5569
5570         path = btrfs_alloc_path();
5571         if (!path)
5572                 return -ENOMEM;
5573
5574         roots = ulist_alloc(GFP_KERNEL);
5575         tmp_ulist = ulist_alloc(GFP_KERNEL);
5576         if (!roots || !tmp_ulist) {
5577                 ret = -ENOMEM;
5578                 goto out_free_ulist;
5579         }
5580
5581         /*
5582          * We can't initialize that to 'start' as this could miss extents due
5583          * to extent item merging
5584          */
5585         off = 0;
5586         start = round_down(start, btrfs_inode_sectorsize(inode));
5587         len = round_up(max, btrfs_inode_sectorsize(inode)) - start;
5588
5589         /*
5590          * lookup the last file extent.  We're not using i_size here
5591          * because there might be preallocation past i_size
5592          */
5593         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, btrfs_ino(inode), -1,
5594                                        0);
5595         if (ret < 0) {
5596                 goto out_free_ulist;
5597         } else {
5598                 WARN_ON(!ret);
5599                 if (ret == 1)
5600                         ret = 0;
5601         }
5602
5603         path->slots[0]--;
5604         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key, path->slots[0]);
5605         found_type = found_key.type;
5606
5607         /* No extents, but there might be delalloc bits */
5608         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
5609             found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
5610                 /* have to trust i_size as the end */
5611                 last = (u64)-1;
5612                 last_for_get_extent = isize;
5613         } else {
5614                 /*
5615                  * remember the start of the last extent.  There are a
5616                  * bunch of different factors that go into the length of the
5617                  * extent, so its much less complex to remember where it started
5618                  */
5619                 last = found_key.offset;
5620                 last_for_get_extent = last + 1;
5621         }
5622         btrfs_release_path(path);
5623
5624         /*
5625          * we might have some extents allocated but more delalloc past those
5626          * extents.  so, we trust isize unless the start of the last extent is
5627          * beyond isize
5628          */
5629         if (last < isize) {
5630                 last = (u64)-1;
5631                 last_for_get_extent = isize;
5632         }
5633
5634         lock_extent_bits(&inode->io_tree, start, start + len - 1,
5635                          &cached_state);
5636
5637         em = get_extent_skip_holes(inode, start, last_for_get_extent);
5638         if (!em)
5639                 goto out;
5640         if (IS_ERR(em)) {
5641                 ret = PTR_ERR(em);
5642                 goto out;
5643         }
5644
5645         while (!end) {
5646                 u64 offset_in_extent = 0;
5647
5648                 /* break if the extent we found is outside the range */
5649                 if (em->start >= max || extent_map_end(em) < off)
5650                         break;
5651
5652                 /*
5653                  * get_extent may return an extent that starts before our
5654                  * requested range.  We have to make sure the ranges
5655                  * we return to fiemap always move forward and don't
5656                  * overlap, so adjust the offsets here
5657                  */
5658                 em_start = max(em->start, off);
5659
5660                 /*
5661                  * record the offset from the start of the extent
5662                  * for adjusting the disk offset below.  Only do this if the
5663                  * extent isn't compressed since our in ram offset may be past
5664                  * what we have actually allocated on disk.
5665                  */
5666                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
5667                         offset_in_extent = em_start - em->start;
5668                 em_end = extent_map_end(em);
5669                 em_len = em_end - em_start;
5670                 flags = 0;
5671                 if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
5672                         disko = em->block_start + offset_in_extent;
5673                 else
5674                         disko = 0;
5675
5676                 /*
5677                  * bump off for our next call to get_extent
5678                  */
5679                 off = extent_map_end(em);
5680                 if (off >= max)
5681                         end = 1;
5682
5683                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
5684                         end = 1;
5685                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5686                 } else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
5687                         flags |= (FIEMAP_EXTENT_DATA_INLINE |
5688                                   FIEMAP_EXTENT_NOT_ALIGNED);
5689                 } else if (em->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC) {
5690                         flags |= (FIEMAP_EXTENT_DELALLOC |
5691                                   FIEMAP_EXTENT_UNKNOWN);
5692                 } else if (fieinfo->fi_extents_max) {
5693                         u64 bytenr = em->block_start -
5694                                 (em->start - em->orig_start);
5695
5696                         /*
5697                          * As btrfs supports shared space, this information
5698                          * can be exported to userspace tools via
5699                          * flag FIEMAP_EXTENT_SHARED.  If fi_extents_max == 0
5700                          * then we're just getting a count and we can skip the
5701                          * lookup stuff.
5702                          */
5703                         ret = btrfs_check_shared(root, btrfs_ino(inode),
5704                                                  bytenr, roots, tmp_ulist);
5705                         if (ret < 0)
5706                                 goto out_free;
5707                         if (ret)
5708                                 flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
5709                         ret = 0;
5710                 }
5711                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
5712                         flags |= FIEMAP_EXTENT_ENCODED;
5713                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
5714                         flags |= FIEMAP_EXTENT_UNWRITTEN;
5715
5716                 free_extent_map(em);
5717                 em = NULL;
5718                 if ((em_start >= last) || em_len == (u64)-1 ||
5719                    (last == (u64)-1 && isize <= em_end)) {
5720                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5721                         end = 1;
5722                 }
5723
5724                 /* now scan forward to see if this is really the last extent. */
5725                 em = get_extent_skip_holes(inode, off, last_for_get_extent);
5726                 if (IS_ERR(em)) {
5727                         ret = PTR_ERR(em);
5728                         goto out;
5729                 }
5730                 if (!em) {
5731                         flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
5732                         end = 1;
5733                 }
5734                 ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, &cache, em_start, disko,
5735                                            em_len, flags);
5736                 if (ret) {
5737                         if (ret == 1)
5738                                 ret = 0;
5739                         goto out_free;
5740                 }
5741         }
5742 out_free:
5743         if (!ret)
5744                 ret = emit_last_fiemap_cache(fieinfo, &cache);
5745         free_extent_map(em);
5746 out:
5747         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, start, start + len - 1,
5748                              &cached_state);
5749
5750 out_free_ulist:
5751         btrfs_free_path(path);
5752         ulist_free(roots);
5753         ulist_free(tmp_ulist);
5754         return ret;
5755 }
5756
5757 static void __free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5758 {
5759         kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
5760 }
5761
5762 int extent_buffer_under_io(const struct extent_buffer *eb)
5763 {
5764         return (atomic_read(&eb->io_pages) ||
5765                 test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags) ||
5766                 test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
5767 }
5768
5769 static bool page_range_has_eb(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
5770 {
5771         struct btrfs_subpage *subpage;
5772
5773         lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
5774
5775         if (PagePrivate(page)) {
5776                 subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
5777                 if (atomic_read(&subpage->eb_refs))
5778                         return true;
5779                 /*
5780                  * Even there is no eb refs here, we may still have
5781                  * end_page_read() call relying on page::private.
5782                  */
5783                 if (atomic_read(&subpage->readers))
5784                         return true;
5785         }
5786         return false;
5787 }
5788
5789 static void detach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb, struct page *page)
5790 {
5791         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
5792         const bool mapped = !test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
5793
5794         /*
5795          * For mapped eb, we're going to change the page private, which should
5796          * be done under the private_lock.
5797          */
5798         if (mapped)
5799                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
5800
5801         if (!PagePrivate(page)) {
5802                 if (mapped)
5803                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5804                 return;
5805         }
5806
5807         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
5808                 /*
5809                  * We do this since we'll remove the pages after we've
5810                  * removed the eb from the radix tree, so we could race
5811                  * and have this page now attached to the new eb.  So
5812                  * only clear page_private if it's still connected to
5813                  * this eb.
5814                  */
5815                 if (PagePrivate(page) &&
5816                     page->private == (unsigned long)eb) {
5817                         BUG_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
5818                         BUG_ON(PageDirty(page));
5819                         BUG_ON(PageWriteback(page));
5820                         /*
5821                          * We need to make sure we haven't be attached
5822                          * to a new eb.
5823                          */
5824                         detach_page_private(page);
5825                 }
5826                 if (mapped)
5827                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5828                 return;
5829         }
5830
5831         /*
5832          * For subpage, we can have dummy eb with page private.  In this case,
5833          * we can directly detach the private as such page is only attached to
5834          * one dummy eb, no sharing.
5835          */
5836         if (!mapped) {
5837                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
5838                 return;
5839         }
5840
5841         btrfs_page_dec_eb_refs(fs_info, page);
5842
5843         /*
5844          * We can only detach the page private if there are no other ebs in the
5845          * page range and no unfinished IO.
5846          */
5847         if (!page_range_has_eb(fs_info, page))
5848                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
5849
5850         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
5851 }
5852
5853 /* Release all pages attached to the extent buffer */
5854 static void btrfs_release_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb)
5855 {
5856         int i;
5857         int num_pages;
5858
5859         ASSERT(!extent_buffer_under_io(eb));
5860
5861         num_pages = num_extent_pages(eb);
5862         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5863                 struct page *page = eb->pages[i];
5864
5865                 if (!page)
5866                         continue;
5867
5868                 detach_extent_buffer_page(eb, page);
5869
5870                 /* One for when we allocated the page */
5871                 put_page(page);
5872         }
5873 }
5874
5875 /*
5876  * Helper for releasing the extent buffer.
5877  */
5878 static inline void btrfs_release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
5879 {
5880         btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
5881         btrfs_leak_debug_del(&eb->fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list);
5882         __free_extent_buffer(eb);
5883 }
5884
5885 static struct extent_buffer *
5886 __alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start,
5887                       unsigned long len)
5888 {
5889         struct extent_buffer *eb = NULL;
5890
5891         eb = kmem_cache_zalloc(extent_buffer_cache, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
5892         eb->start = start;
5893         eb->len = len;
5894         eb->fs_info = fs_info;
5895         eb->bflags = 0;
5896         init_rwsem(&eb->lock);
5897
5898         btrfs_leak_debug_add(&fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list,
5899                              &fs_info->allocated_ebs);
5900         INIT_LIST_HEAD(&eb->release_list);
5901
5902         spin_lock_init(&eb->refs_lock);
5903         atomic_set(&eb->refs, 1);
5904         atomic_set(&eb->io_pages, 0);
5905
5906         ASSERT(len <= BTRFS_MAX_METADATA_BLOCKSIZE);
5907
5908         return eb;
5909 }
5910
5911 struct extent_buffer *btrfs_clone_extent_buffer(const struct extent_buffer *src)
5912 {
5913         int i;
5914         struct page *p;
5915         struct extent_buffer *new;
5916         int num_pages = num_extent_pages(src);
5917
5918         new = __alloc_extent_buffer(src->fs_info, src->start, src->len);
5919         if (new == NULL)
5920                 return NULL;
5921
5922         /*
5923          * Set UNMAPPED before calling btrfs_release_extent_buffer(), as
5924          * btrfs_release_extent_buffer() have different behavior for
5925          * UNMAPPED subpage extent buffer.
5926          */
5927         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &new->bflags);
5928
5929         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5930                 int ret;
5931
5932                 p = alloc_page(GFP_NOFS);
5933                 if (!p) {
5934                         btrfs_release_extent_buffer(new);
5935                         return NULL;
5936                 }
5937                 ret = attach_extent_buffer_page(new, p, NULL);
5938                 if (ret < 0) {
5939                         put_page(p);
5940                         btrfs_release_extent_buffer(new);
5941                         return NULL;
5942                 }
5943                 WARN_ON(PageDirty(p));
5944                 new->pages[i] = p;
5945                 copy_page(page_address(p), page_address(src->pages[i]));
5946         }
5947         set_extent_buffer_uptodate(new);
5948
5949         return new;
5950 }
5951
5952 struct extent_buffer *__alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5953                                                   u64 start, unsigned long len)
5954 {
5955         struct extent_buffer *eb;
5956         int num_pages;
5957         int i;
5958
5959         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
5960         if (!eb)
5961                 return NULL;
5962
5963         num_pages = num_extent_pages(eb);
5964         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
5965                 int ret;
5966
5967                 eb->pages[i] = alloc_page(GFP_NOFS);
5968                 if (!eb->pages[i])
5969                         goto err;
5970                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i], NULL);
5971                 if (ret < 0)
5972                         goto err;
5973         }
5974         set_extent_buffer_uptodate(eb);
5975         btrfs_set_header_nritems(eb, 0);
5976         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
5977
5978         return eb;
5979 err:
5980         for (; i > 0; i--) {
5981                 detach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i - 1]);
5982                 __free_page(eb->pages[i - 1]);
5983         }
5984         __free_extent_buffer(eb);
5985         return NULL;
5986 }
5987
5988 struct extent_buffer *alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5989                                                 u64 start)
5990 {
5991         return __alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start, fs_info->nodesize);
5992 }
5993
5994 static void check_buffer_tree_ref(struct extent_buffer *eb)
5995 {
5996         int refs;
5997         /*
5998          * The TREE_REF bit is first set when the extent_buffer is added
5999          * to the radix tree. It is also reset, if unset, when a new reference
6000          * is created by find_extent_buffer.
6001          *
6002          * It is only cleared in two cases: freeing the last non-tree
6003          * reference to the extent_buffer when its STALE bit is set or
6004          * calling releasepage when the tree reference is the only reference.
6005          *
6006          * In both cases, care is taken to ensure that the extent_buffer's
6007          * pages are not under io. However, releasepage can be concurrently
6008          * called with creating new references, which is prone to race
6009          * conditions between the calls to check_buffer_tree_ref in those
6010          * codepaths and clearing TREE_REF in try_release_extent_buffer.
6011          *
6012          * The actual lifetime of the extent_buffer in the radix tree is
6013          * adequately protected by the refcount, but the TREE_REF bit and
6014          * its corresponding reference are not. To protect against this
6015          * class of races, we call check_buffer_tree_ref from the codepaths
6016          * which trigger io after they set eb->io_pages. Note that once io is
6017          * initiated, TREE_REF can no longer be cleared, so that is the
6018          * moment at which any such race is best fixed.
6019          */
6020         refs = atomic_read(&eb->refs);
6021         if (refs >= 2 && test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6022                 return;
6023
6024         spin_lock(&eb->refs_lock);
6025         if (!test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6026                 atomic_inc(&eb->refs);
6027         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6028 }
6029
6030 static void mark_extent_buffer_accessed(struct extent_buffer *eb,
6031                 struct page *accessed)
6032 {
6033         int num_pages, i;
6034
6035         check_buffer_tree_ref(eb);
6036
6037         num_pages = num_extent_pages(eb);
6038         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6039                 struct page *p = eb->pages[i];
6040
6041                 if (p != accessed)
6042                         mark_page_accessed(p);
6043         }
6044 }
6045
6046 struct extent_buffer *find_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6047                                          u64 start)
6048 {
6049         struct extent_buffer *eb;
6050
6051         eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
6052         if (!eb)
6053                 return NULL;
6054         /*
6055          * Lock our eb's refs_lock to avoid races with free_extent_buffer().
6056          * When we get our eb it might be flagged with EXTENT_BUFFER_STALE and
6057          * another task running free_extent_buffer() might have seen that flag
6058          * set, eb->refs == 2, that the buffer isn't under IO (dirty and
6059          * writeback flags not set) and it's still in the tree (flag
6060          * EXTENT_BUFFER_TREE_REF set), therefore being in the process of
6061          * decrementing the extent buffer's reference count twice.  So here we
6062          * could race and increment the eb's reference count, clear its stale
6063          * flag, mark it as dirty and drop our reference before the other task
6064          * finishes executing free_extent_buffer, which would later result in
6065          * an attempt to free an extent buffer that is dirty.
6066          */
6067         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags)) {
6068                 spin_lock(&eb->refs_lock);
6069                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
6070         }
6071         mark_extent_buffer_accessed(eb, NULL);
6072         return eb;
6073 }
6074
6075 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
6076 struct extent_buffer *alloc_test_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6077                                         u64 start)
6078 {
6079         struct extent_buffer *eb, *exists = NULL;
6080         int ret;
6081
6082         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
6083         if (eb)
6084                 return eb;
6085         eb = alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start);
6086         if (!eb)
6087                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6088         eb->fs_info = fs_info;
6089 again:
6090         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
6091         if (ret) {
6092                 exists = ERR_PTR(ret);
6093                 goto free_eb;
6094         }
6095         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6096         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
6097                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
6098         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6099         radix_tree_preload_end();
6100         if (ret == -EEXIST) {
6101                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
6102                 if (exists)
6103                         goto free_eb;
6104                 else
6105                         goto again;
6106         }
6107         check_buffer_tree_ref(eb);
6108         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
6109
6110         return eb;
6111 free_eb:
6112         btrfs_release_extent_buffer(eb);
6113         return exists;
6114 }
6115 #endif
6116
6117 static struct extent_buffer *grab_extent_buffer(
6118                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
6119 {
6120         struct extent_buffer *exists;
6121
6122         /*
6123          * For subpage case, we completely rely on radix tree to ensure we
6124          * don't try to insert two ebs for the same bytenr.  So here we always
6125          * return NULL and just continue.
6126          */
6127         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
6128                 return NULL;
6129
6130         /* Page not yet attached to an extent buffer */
6131         if (!PagePrivate(page))
6132                 return NULL;
6133
6134         /*
6135          * We could have already allocated an eb for this page and attached one
6136          * so lets see if we can get a ref on the existing eb, and if we can we
6137          * know it's good and we can just return that one, else we know we can
6138          * just overwrite page->private.
6139          */
6140         exists = (struct extent_buffer *)page->private;
6141         if (atomic_inc_not_zero(&exists->refs))
6142                 return exists;
6143
6144         WARN_ON(PageDirty(page));
6145         detach_page_private(page);
6146         return NULL;
6147 }
6148
6149 struct extent_buffer *alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6150                                           u64 start, u64 owner_root, int level)
6151 {
6152         unsigned long len = fs_info->nodesize;
6153         int num_pages;
6154         int i;
6155         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
6156         struct extent_buffer *eb;
6157         struct extent_buffer *exists = NULL;
6158         struct page *p;
6159         struct address_space *mapping = fs_info->btree_inode->i_mapping;
6160         int uptodate = 1;
6161         int ret;
6162
6163         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize)) {
6164                 btrfs_err(fs_info, "bad tree block start %llu", start);
6165                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6166         }
6167
6168 #if BITS_PER_LONG == 32
6169         if (start >= MAX_LFS_FILESIZE) {
6170                 btrfs_err_rl(fs_info,
6171                 "extent buffer %llu is beyond 32bit page cache limit", start);
6172                 btrfs_err_32bit_limit(fs_info);
6173                 return ERR_PTR(-EOVERFLOW);
6174         }
6175         if (start >= BTRFS_32BIT_EARLY_WARN_THRESHOLD)
6176                 btrfs_warn_32bit_limit(fs_info);
6177 #endif
6178
6179         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE &&
6180             offset_in_page(start) + len > PAGE_SIZE) {
6181                 btrfs_err(fs_info,
6182                 "tree block crosses page boundary, start %llu nodesize %lu",
6183                           start, len);
6184                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6185         }
6186
6187         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
6188         if (eb)
6189                 return eb;
6190
6191         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
6192         if (!eb)
6193                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6194         btrfs_set_buffer_lockdep_class(owner_root, eb, level);
6195
6196         num_pages = num_extent_pages(eb);
6197         for (i = 0; i < num_pages; i++, index++) {
6198                 struct btrfs_subpage *prealloc = NULL;
6199
6200                 p = find_or_create_page(mapping, index, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
6201                 if (!p) {
6202                         exists = ERR_PTR(-ENOMEM);
6203                         goto free_eb;
6204                 }
6205
6206                 /*
6207                  * Preallocate page->private for subpage case, so that we won't
6208                  * allocate memory with private_lock hold.  The memory will be
6209                  * freed by attach_extent_buffer_page() or freed manually if
6210                  * we exit earlier.
6211                  *
6212                  * Although we have ensured one subpage eb can only have one
6213                  * page, but it may change in the future for 16K page size
6214                  * support, so we still preallocate the memory in the loop.
6215                  */
6216                 if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE) {
6217                         prealloc = btrfs_alloc_subpage(fs_info, BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
6218                         if (IS_ERR(prealloc)) {
6219                                 ret = PTR_ERR(prealloc);
6220                                 unlock_page(p);
6221                                 put_page(p);
6222                                 exists = ERR_PTR(ret);
6223                                 goto free_eb;
6224                         }
6225                 }
6226
6227                 spin_lock(&mapping->private_lock);
6228                 exists = grab_extent_buffer(fs_info, p);
6229                 if (exists) {
6230                         spin_unlock(&mapping->private_lock);
6231                         unlock_page(p);
6232                         put_page(p);
6233                         mark_extent_buffer_accessed(exists, p);
6234                         btrfs_free_subpage(prealloc);
6235                         goto free_eb;
6236                 }
6237                 /* Should not fail, as we have preallocated the memory */
6238                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, p, prealloc);
6239                 ASSERT(!ret);
6240                 /*
6241                  * To inform we have extra eb under allocation, so that
6242                  * detach_extent_buffer_page() won't release the page private
6243                  * when the eb hasn't yet been inserted into radix tree.
6244                  *
6245                  * The ref will be decreased when the eb released the page, in
6246                  * detach_extent_buffer_page().
6247                  * Thus needs no special handling in error path.
6248                  */
6249                 btrfs_page_inc_eb_refs(fs_info, p);
6250                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
6251
6252                 WARN_ON(btrfs_page_test_dirty(fs_info, p, eb->start, eb->len));
6253                 eb->pages[i] = p;
6254                 if (!PageUptodate(p))
6255                         uptodate = 0;
6256
6257                 /*
6258                  * We can't unlock the pages just yet since the extent buffer
6259                  * hasn't been properly inserted in the radix tree, this
6260                  * opens a race with btree_releasepage which can free a page
6261                  * while we are still filling in all pages for the buffer and
6262                  * we could crash.
6263                  */
6264         }
6265         if (uptodate)
6266                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6267 again:
6268         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
6269         if (ret) {
6270                 exists = ERR_PTR(ret);
6271                 goto free_eb;
6272         }
6273
6274         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6275         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
6276                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
6277         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6278         radix_tree_preload_end();
6279         if (ret == -EEXIST) {
6280                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
6281                 if (exists)
6282                         goto free_eb;
6283                 else
6284                         goto again;
6285         }
6286         /* add one reference for the tree */
6287         check_buffer_tree_ref(eb);
6288         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
6289
6290         /*
6291          * Now it's safe to unlock the pages because any calls to
6292          * btree_releasepage will correctly detect that a page belongs to a
6293          * live buffer and won't free them prematurely.
6294          */
6295         for (i = 0; i < num_pages; i++)
6296                 unlock_page(eb->pages[i]);
6297         return eb;
6298
6299 free_eb:
6300         WARN_ON(!atomic_dec_and_test(&eb->refs));
6301         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6302                 if (eb->pages[i])
6303                         unlock_page(eb->pages[i]);
6304         }
6305
6306         btrfs_release_extent_buffer(eb);
6307         return exists;
6308 }
6309
6310 static inline void btrfs_release_extent_buffer_rcu(struct rcu_head *head)
6311 {
6312         struct extent_buffer *eb =
6313                         container_of(head, struct extent_buffer, rcu_head);
6314
6315         __free_extent_buffer(eb);
6316 }
6317
6318 static int release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
6319         __releases(&eb->refs_lock)
6320 {
6321         lockdep_assert_held(&eb->refs_lock);
6322
6323         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6324         if (atomic_dec_and_test(&eb->refs)) {
6325                 if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags)) {
6326                         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6327
6328                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6329
6330                         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
6331                         radix_tree_delete(&fs_info->buffer_radix,
6332                                           eb->start >> fs_info->sectorsize_bits);
6333                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
6334                 } else {
6335                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6336                 }
6337
6338                 btrfs_leak_debug_del(&eb->fs_info->eb_leak_lock, &eb->leak_list);
6339                 /* Should be safe to release our pages at this point */
6340                 btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
6341 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
6342                 if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags))) {
6343                         __free_extent_buffer(eb);
6344                         return 1;
6345                 }
6346 #endif
6347                 call_rcu(&eb->rcu_head, btrfs_release_extent_buffer_rcu);
6348                 return 1;
6349         }
6350         spin_unlock(&eb->refs_lock);
6351
6352         return 0;
6353 }
6354
6355 void free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
6356 {
6357         int refs;
6358         int old;
6359         if (!eb)
6360                 return;
6361
6362         while (1) {
6363                 refs = atomic_read(&eb->refs);
6364                 if ((!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) && refs <= 3)
6365                     || (test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) &&
6366                         refs == 1))
6367                         break;
6368                 old = atomic_cmpxchg(&eb->refs, refs, refs - 1);
6369                 if (old == refs)
6370                         return;
6371         }
6372
6373         spin_lock(&eb->refs_lock);
6374         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 &&
6375             test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags) &&
6376             !extent_buffer_under_io(eb) &&
6377             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6378                 atomic_dec(&eb->refs);
6379
6380         /*
6381          * I know this is terrible, but it's temporary until we stop tracking
6382          * the uptodate bits and such for the extent buffers.
6383          */
6384         release_extent_buffer(eb);
6385 }
6386
6387 void free_extent_buffer_stale(struct extent_buffer *eb)
6388 {
6389         if (!eb)
6390                 return;
6391
6392         spin_lock(&eb->refs_lock);
6393         set_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags);
6394
6395         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 && !extent_buffer_under_io(eb) &&
6396             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
6397                 atomic_dec(&eb->refs);
6398         release_extent_buffer(eb);
6399 }
6400
6401 static void btree_clear_page_dirty(struct page *page)
6402 {
6403         ASSERT(PageDirty(page));
6404         ASSERT(PageLocked(page));
6405         clear_page_dirty_for_io(page);
6406         xa_lock_irq(&page->mapping->i_pages);
6407         if (!PageDirty(page))
6408                 __xa_clear_mark(&page->mapping->i_pages,
6409                                 page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
6410         xa_unlock_irq(&page->mapping->i_pages);
6411 }
6412
6413 static void clear_subpage_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
6414 {
6415         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6416         struct page *page = eb->pages[0];
6417         bool last;
6418
6419         /* btree_clear_page_dirty() needs page locked */
6420         lock_page(page);
6421         last = btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, page, eb->start,
6422                                                   eb->len);
6423         if (last)
6424                 btree_clear_page_dirty(page);
6425         unlock_page(page);
6426         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6427 }
6428
6429 void clear_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
6430 {
6431         int i;
6432         int num_pages;
6433         struct page *page;
6434
6435         if (eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
6436                 return clear_subpage_extent_buffer_dirty(eb);
6437
6438         num_pages = num_extent_pages(eb);
6439
6440         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6441                 page = eb->pages[i];
6442                 if (!PageDirty(page))
6443                         continue;
6444                 lock_page(page);
6445                 btree_clear_page_dirty(page);
6446                 ClearPageError(page);
6447                 unlock_page(page);
6448         }
6449         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6450 }
6451
6452 bool set_extent_buffer_dirty(struct extent_buffer *eb)
6453 {
6454         int i;
6455         int num_pages;
6456         bool was_dirty;
6457
6458         check_buffer_tree_ref(eb);
6459
6460         was_dirty = test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
6461
6462         num_pages = num_extent_pages(eb);
6463         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
6464         WARN_ON(!test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags));
6465
6466         if (!was_dirty) {
6467                 bool subpage = eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE;
6468
6469                 /*
6470                  * For subpage case, we can have other extent buffers in the
6471                  * same page, and in clear_subpage_extent_buffer_dirty() we
6472                  * have to clear page dirty without subpage lock held.
6473                  * This can cause race where our page gets dirty cleared after
6474                  * we just set it.
6475                  *
6476                  * Thankfully, clear_subpage_extent_buffer_dirty() has locked
6477                  * its page for other reasons, we can use page lock to prevent
6478                  * the above race.
6479                  */
6480                 if (subpage)
6481                         lock_page(eb->pages[0]);
6482                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
6483                         btrfs_page_set_dirty(eb->fs_info, eb->pages[i],
6484                                              eb->start, eb->len);
6485                 if (subpage)
6486                         unlock_page(eb->pages[0]);
6487         }
6488 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
6489         for (i = 0; i < num_pages; i++)
6490                 ASSERT(PageDirty(eb->pages[i]));
6491 #endif
6492
6493         return was_dirty;
6494 }
6495
6496 void clear_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
6497 {
6498         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6499         struct page *page;
6500         int num_pages;
6501         int i;
6502
6503         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6504         num_pages = num_extent_pages(eb);
6505         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6506                 page = eb->pages[i];
6507                 if (page)
6508                         btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page,
6509                                                   eb->start, eb->len);
6510         }
6511 }
6512
6513 void set_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
6514 {
6515         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6516         struct page *page;
6517         int num_pages;
6518         int i;
6519
6520         set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6521         num_pages = num_extent_pages(eb);
6522         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6523                 page = eb->pages[i];
6524                 btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6525         }
6526 }
6527
6528 static int read_extent_buffer_subpage(struct extent_buffer *eb, int wait,
6529                                       int mirror_num)
6530 {
6531         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6532         struct extent_io_tree *io_tree;
6533         struct page *page = eb->pages[0];
6534         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
6535         int ret = 0;
6536
6537         ASSERT(!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags));
6538         ASSERT(PagePrivate(page));
6539         io_tree = &BTRFS_I(fs_info->btree_inode)->io_tree;
6540
6541         if (wait == WAIT_NONE) {
6542                 if (!try_lock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1))
6543                         return -EAGAIN;
6544         } else {
6545                 ret = lock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1);
6546                 if (ret < 0)
6547                         return ret;
6548         }
6549
6550         ret = 0;
6551         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags) ||
6552             PageUptodate(page) ||
6553             btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, page, eb->start, eb->len)) {
6554                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6555                 unlock_extent(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1);
6556                 return ret;
6557         }
6558
6559         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
6560         eb->read_mirror = 0;
6561         atomic_set(&eb->io_pages, 1);
6562         check_buffer_tree_ref(eb);
6563         btrfs_subpage_clear_error(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6564
6565         btrfs_subpage_start_reader(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6566         ret = submit_extent_page(REQ_OP_READ | REQ_META, NULL, &bio_ctrl,
6567                                  page, eb->start, eb->len,
6568                                  eb->start - page_offset(page),
6569                                  end_bio_extent_readpage, mirror_num, 0,
6570                                  true);
6571         if (ret) {
6572                 /*
6573                  * In the endio function, if we hit something wrong we will
6574                  * increase the io_pages, so here we need to decrease it for
6575                  * error path.
6576                  */
6577                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6578         }
6579         if (bio_ctrl.bio) {
6580                 int tmp;
6581
6582                 tmp = submit_one_bio(bio_ctrl.bio, mirror_num, 0);
6583                 bio_ctrl.bio = NULL;
6584                 if (tmp < 0)
6585                         return tmp;
6586         }
6587         if (ret || wait != WAIT_COMPLETE)
6588                 return ret;
6589
6590         wait_extent_bit(io_tree, eb->start, eb->start + eb->len - 1, EXTENT_LOCKED);
6591         if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
6592                 ret = -EIO;
6593         return ret;
6594 }
6595
6596 int read_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb, int wait, int mirror_num)
6597 {
6598         int i;
6599         struct page *page;
6600         int err;
6601         int ret = 0;
6602         int locked_pages = 0;
6603         int all_uptodate = 1;
6604         int num_pages;
6605         unsigned long num_reads = 0;
6606         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
6607
6608         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
6609                 return 0;
6610
6611         /*
6612          * We could have had EXTENT_BUFFER_UPTODATE cleared by the write
6613          * operation, which could potentially still be in flight.  In this case
6614          * we simply want to return an error.
6615          */
6616         if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)))
6617                 return -EIO;
6618
6619         if (eb->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
6620                 return read_extent_buffer_subpage(eb, wait, mirror_num);
6621
6622         num_pages = num_extent_pages(eb);
6623         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6624                 page = eb->pages[i];
6625                 if (wait == WAIT_NONE) {
6626                         /*
6627                          * WAIT_NONE is only utilized by readahead. If we can't
6628                          * acquire the lock atomically it means either the eb
6629                          * is being read out or under modification.
6630                          * Either way the eb will be or has been cached,
6631                          * readahead can exit safely.
6632                          */
6633                         if (!trylock_page(page))
6634                                 goto unlock_exit;
6635                 } else {
6636                         lock_page(page);
6637                 }
6638                 locked_pages++;
6639         }
6640         /*
6641          * We need to firstly lock all pages to make sure that
6642          * the uptodate bit of our pages won't be affected by
6643          * clear_extent_buffer_uptodate().
6644          */
6645         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6646                 page = eb->pages[i];
6647                 if (!PageUptodate(page)) {
6648                         num_reads++;
6649                         all_uptodate = 0;
6650                 }
6651         }
6652
6653         if (all_uptodate) {
6654                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
6655                 goto unlock_exit;
6656         }
6657
6658         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
6659         eb->read_mirror = 0;
6660         atomic_set(&eb->io_pages, num_reads);
6661         /*
6662          * It is possible for releasepage to clear the TREE_REF bit before we
6663          * set io_pages. See check_buffer_tree_ref for a more detailed comment.
6664          */
6665         check_buffer_tree_ref(eb);
6666         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6667                 page = eb->pages[i];
6668
6669                 if (!PageUptodate(page)) {
6670                         if (ret) {
6671                                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6672                                 unlock_page(page);
6673                                 continue;
6674                         }
6675
6676                         ClearPageError(page);
6677                         err = submit_extent_page(REQ_OP_READ | REQ_META, NULL,
6678                                          &bio_ctrl, page, page_offset(page),
6679                                          PAGE_SIZE, 0, end_bio_extent_readpage,
6680                                          mirror_num, 0, false);
6681                         if (err) {
6682                                 /*
6683                                  * We failed to submit the bio so it's the
6684                                  * caller's responsibility to perform cleanup
6685                                  * i.e unlock page/set error bit.
6686                                  */
6687                                 ret = err;
6688                                 SetPageError(page);
6689                                 unlock_page(page);
6690                                 atomic_dec(&eb->io_pages);
6691                         }
6692                 } else {
6693                         unlock_page(page);
6694                 }
6695         }
6696
6697         if (bio_ctrl.bio) {
6698                 err = submit_one_bio(bio_ctrl.bio, mirror_num, bio_ctrl.bio_flags);
6699                 bio_ctrl.bio = NULL;
6700                 if (err)
6701                         return err;
6702         }
6703
6704         if (ret || wait != WAIT_COMPLETE)
6705                 return ret;
6706
6707         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
6708                 page = eb->pages[i];
6709                 wait_on_page_locked(page);
6710                 if (!PageUptodate(page))
6711                         ret = -EIO;
6712         }
6713
6714         return ret;
6715
6716 unlock_exit:
6717         while (locked_pages > 0) {
6718                 locked_pages--;
6719                 page = eb->pages[locked_pages];
6720                 unlock_page(page);
6721         }
6722         return ret;
6723 }
6724
6725 static bool report_eb_range(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6726                             unsigned long len)
6727 {
6728         btrfs_warn(eb->fs_info,
6729                 "access to eb bytenr %llu len %lu out of range start %lu len %lu",
6730                 eb->start, eb->len, start, len);
6731         WARN_ON(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG));
6732
6733         return true;
6734 }
6735
6736 /*
6737  * Check if the [start, start + len) range is valid before reading/writing
6738  * the eb.
6739  * NOTE: @start and @len are offset inside the eb, not logical address.
6740  *
6741  * Caller should not touch the dst/src memory if this function returns error.
6742  */
6743 static inline int check_eb_range(const struct extent_buffer *eb,
6744                                  unsigned long start, unsigned long len)
6745 {
6746         unsigned long offset;
6747
6748         /* start, start + len should not go beyond eb->len nor overflow */
6749         if (unlikely(check_add_overflow(start, len, &offset) || offset > eb->len))
6750                 return report_eb_range(eb, start, len);
6751
6752         return false;
6753 }
6754
6755 void read_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, void *dstv,
6756                         unsigned long start, unsigned long len)
6757 {
6758         size_t cur;
6759         size_t offset;
6760         struct page *page;
6761         char *kaddr;
6762         char *dst = (char *)dstv;
6763         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6764
6765         if (check_eb_range(eb, start, len))
6766                 return;
6767
6768         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6769
6770         while (len > 0) {
6771                 page = eb->pages[i];
6772
6773                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6774                 kaddr = page_address(page);
6775                 memcpy(dst, kaddr + offset, cur);
6776
6777                 dst += cur;
6778                 len -= cur;
6779                 offset = 0;
6780                 i++;
6781         }
6782 }
6783
6784 int read_extent_buffer_to_user_nofault(const struct extent_buffer *eb,
6785                                        void __user *dstv,
6786                                        unsigned long start, unsigned long len)
6787 {
6788         size_t cur;
6789         size_t offset;
6790         struct page *page;
6791         char *kaddr;
6792         char __user *dst = (char __user *)dstv;
6793         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6794         int ret = 0;
6795
6796         WARN_ON(start > eb->len);
6797         WARN_ON(start + len > eb->start + eb->len);
6798
6799         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6800
6801         while (len > 0) {
6802                 page = eb->pages[i];
6803
6804                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6805                 kaddr = page_address(page);
6806                 if (copy_to_user_nofault(dst, kaddr + offset, cur)) {
6807                         ret = -EFAULT;
6808                         break;
6809                 }
6810
6811                 dst += cur;
6812                 len -= cur;
6813                 offset = 0;
6814                 i++;
6815         }
6816
6817         return ret;
6818 }
6819
6820 int memcmp_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *ptrv,
6821                          unsigned long start, unsigned long len)
6822 {
6823         size_t cur;
6824         size_t offset;
6825         struct page *page;
6826         char *kaddr;
6827         char *ptr = (char *)ptrv;
6828         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6829         int ret = 0;
6830
6831         if (check_eb_range(eb, start, len))
6832                 return -EINVAL;
6833
6834         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6835
6836         while (len > 0) {
6837                 page = eb->pages[i];
6838
6839                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
6840
6841                 kaddr = page_address(page);
6842                 ret = memcmp(ptr, kaddr + offset, cur);
6843                 if (ret)
6844                         break;
6845
6846                 ptr += cur;
6847                 len -= cur;
6848                 offset = 0;
6849                 i++;
6850         }
6851         return ret;
6852 }
6853
6854 /*
6855  * Check that the extent buffer is uptodate.
6856  *
6857  * For regular sector size == PAGE_SIZE case, check if @page is uptodate.
6858  * For subpage case, check if the range covered by the eb has EXTENT_UPTODATE.
6859  */
6860 static void assert_eb_page_uptodate(const struct extent_buffer *eb,
6861                                     struct page *page)
6862 {
6863         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
6864
6865         /*
6866          * If we are using the commit root we could potentially clear a page
6867          * Uptodate while we're using the extent buffer that we've previously
6868          * looked up.  We don't want to complain in this case, as the page was
6869          * valid before, we just didn't write it out.  Instead we want to catch
6870          * the case where we didn't actually read the block properly, which
6871          * would have !PageUptodate && !PageError, as we clear PageError before
6872          * reading.
6873          */
6874         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE) {
6875                 bool uptodate, error;
6876
6877                 uptodate = btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, page,
6878                                                        eb->start, eb->len);
6879                 error = btrfs_subpage_test_error(fs_info, page, eb->start, eb->len);
6880                 WARN_ON(!uptodate && !error);
6881         } else {
6882                 WARN_ON(!PageUptodate(page) && !PageError(page));
6883         }
6884 }
6885
6886 void write_extent_buffer_chunk_tree_uuid(const struct extent_buffer *eb,
6887                 const void *srcv)
6888 {
6889         char *kaddr;
6890
6891         assert_eb_page_uptodate(eb, eb->pages[0]);
6892         kaddr = page_address(eb->pages[0]) +
6893                 get_eb_offset_in_page(eb, offsetof(struct btrfs_header,
6894                                                    chunk_tree_uuid));
6895         memcpy(kaddr, srcv, BTRFS_FSID_SIZE);
6896 }
6897
6898 void write_extent_buffer_fsid(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv)
6899 {
6900         char *kaddr;
6901
6902         assert_eb_page_uptodate(eb, eb->pages[0]);
6903         kaddr = page_address(eb->pages[0]) +
6904                 get_eb_offset_in_page(eb, offsetof(struct btrfs_header, fsid));
6905         memcpy(kaddr, srcv, BTRFS_FSID_SIZE);
6906 }
6907
6908 void write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv,
6909                          unsigned long start, unsigned long len)
6910 {
6911         size_t cur;
6912         size_t offset;
6913         struct page *page;
6914         char *kaddr;
6915         char *src = (char *)srcv;
6916         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6917
6918         WARN_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_NO_CHECK, &eb->bflags));
6919
6920         if (check_eb_range(eb, start, len))
6921                 return;
6922
6923         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6924
6925         while (len > 0) {
6926                 page = eb->pages[i];
6927                 assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6928
6929                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
6930                 kaddr = page_address(page);
6931                 memcpy(kaddr + offset, src, cur);
6932
6933                 src += cur;
6934                 len -= cur;
6935                 offset = 0;
6936                 i++;
6937         }
6938 }
6939
6940 void memzero_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
6941                 unsigned long len)
6942 {
6943         size_t cur;
6944         size_t offset;
6945         struct page *page;
6946         char *kaddr;
6947         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
6948
6949         if (check_eb_range(eb, start, len))
6950                 return;
6951
6952         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
6953
6954         while (len > 0) {
6955                 page = eb->pages[i];
6956                 assert_eb_page_uptodate(eb, page);
6957
6958                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
6959                 kaddr = page_address(page);
6960                 memset(kaddr + offset, 0, cur);
6961
6962                 len -= cur;
6963                 offset = 0;
6964                 i++;
6965         }
6966 }
6967
6968 void copy_extent_buffer_full(const struct extent_buffer *dst,
6969                              const struct extent_buffer *src)
6970 {
6971         int i;
6972         int num_pages;
6973
6974         ASSERT(dst->len == src->len);
6975
6976         if (dst->fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
6977                 num_pages = num_extent_pages(dst);
6978                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
6979                         copy_page(page_address(dst->pages[i]),
6980                                   page_address(src->pages[i]));
6981         } else {
6982                 size_t src_offset = get_eb_offset_in_page(src, 0);
6983                 size_t dst_offset = get_eb_offset_in_page(dst, 0);
6984
6985                 ASSERT(src->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE);
6986                 memcpy(page_address(dst->pages[0]) + dst_offset,
6987                        page_address(src->pages[0]) + src_offset,
6988                        src->len);
6989         }
6990 }
6991
6992 void copy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
6993                         const struct extent_buffer *src,
6994                         unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
6995                         unsigned long len)
6996 {
6997         u64 dst_len = dst->len;
6998         size_t cur;
6999         size_t offset;
7000         struct page *page;
7001         char *kaddr;
7002         unsigned long i = get_eb_page_index(dst_offset);
7003
7004         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
7005             check_eb_range(src, src_offset, len))
7006                 return;
7007
7008         WARN_ON(src->len != dst_len);
7009
7010         offset = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
7011
7012         while (len > 0) {
7013                 page = dst->pages[i];
7014                 assert_eb_page_uptodate(dst, page);
7015
7016                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE - offset));
7017
7018                 kaddr = page_address(page);
7019                 read_extent_buffer(src, kaddr + offset, src_offset, cur);
7020
7021                 src_offset += cur;
7022                 len -= cur;
7023                 offset = 0;
7024                 i++;
7025         }
7026 }
7027
7028 /*
7029  * eb_bitmap_offset() - calculate the page and offset of the byte containing the
7030  * given bit number
7031  * @eb: the extent buffer
7032  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
7033  * @nr: bit number
7034  * @page_index: return index of the page in the extent buffer that contains the
7035  * given bit number
7036  * @page_offset: return offset into the page given by page_index
7037  *
7038  * This helper hides the ugliness of finding the byte in an extent buffer which
7039  * contains a given bit.
7040  */
7041 static inline void eb_bitmap_offset(const struct extent_buffer *eb,
7042                                     unsigned long start, unsigned long nr,
7043                                     unsigned long *page_index,
7044                                     size_t *page_offset)
7045 {
7046         size_t byte_offset = BIT_BYTE(nr);
7047         size_t offset;
7048
7049         /*
7050          * The byte we want is the offset of the extent buffer + the offset of
7051          * the bitmap item in the extent buffer + the offset of the byte in the
7052          * bitmap item.
7053          */
7054         offset = start + offset_in_page(eb->start) + byte_offset;
7055
7056         *page_index = offset >> PAGE_SHIFT;
7057         *page_offset = offset_in_page(offset);
7058 }
7059
7060 /**
7061  * extent_buffer_test_bit - determine whether a bit in a bitmap item is set
7062  * @eb: the extent buffer
7063  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
7064  * @nr: bit number to test
7065  */
7066 int extent_buffer_test_bit(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
7067                            unsigned long nr)
7068 {
7069         u8 *kaddr;
7070         struct page *page;
7071         unsigned long i;
7072         size_t offset;
7073
7074         eb_bitmap_offset(eb, start, nr, &i, &offset);
7075         page = eb->pages[i];
7076         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7077         kaddr = page_address(page);
7078         return 1U & (kaddr[offset] >> (nr & (BITS_PER_BYTE - 1)));
7079 }
7080
7081 /**
7082  * extent_buffer_bitmap_set - set an area of a bitmap
7083  * @eb: the extent buffer
7084  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
7085  * @pos: bit number of the first bit
7086  * @len: number of bits to set
7087  */
7088 void extent_buffer_bitmap_set(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
7089                               unsigned long pos, unsigned long len)
7090 {
7091         u8 *kaddr;
7092         struct page *page;
7093         unsigned long i;
7094         size_t offset;
7095         const unsigned int size = pos + len;
7096         int bits_to_set = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
7097         u8 mask_to_set = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
7098
7099         eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
7100         page = eb->pages[i];
7101         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7102         kaddr = page_address(page);
7103
7104         while (len >= bits_to_set) {
7105                 kaddr[offset] |= mask_to_set;
7106                 len -= bits_to_set;
7107                 bits_to_set = BITS_PER_BYTE;
7108                 mask_to_set = ~0;
7109                 if (++offset >= PAGE_SIZE && len > 0) {
7110                         offset = 0;
7111                         page = eb->pages[++i];
7112                         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7113                         kaddr = page_address(page);
7114                 }
7115         }
7116         if (len) {
7117                 mask_to_set &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
7118                 kaddr[offset] |= mask_to_set;
7119         }
7120 }
7121
7122
7123 /**
7124  * extent_buffer_bitmap_clear - clear an area of a bitmap
7125  * @eb: the extent buffer
7126  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
7127  * @pos: bit number of the first bit
7128  * @len: number of bits to clear
7129  */
7130 void extent_buffer_bitmap_clear(const struct extent_buffer *eb,
7131                                 unsigned long start, unsigned long pos,
7132                                 unsigned long len)
7133 {
7134         u8 *kaddr;
7135         struct page *page;
7136         unsigned long i;
7137         size_t offset;
7138         const unsigned int size = pos + len;
7139         int bits_to_clear = BITS_PER_BYTE - (pos % BITS_PER_BYTE);
7140         u8 mask_to_clear = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
7141
7142         eb_bitmap_offset(eb, start, pos, &i, &offset);
7143         page = eb->pages[i];
7144         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7145         kaddr = page_address(page);
7146
7147         while (len >= bits_to_clear) {
7148                 kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
7149                 len -= bits_to_clear;
7150                 bits_to_clear = BITS_PER_BYTE;
7151                 mask_to_clear = ~0;
7152                 if (++offset >= PAGE_SIZE && len > 0) {
7153                         offset = 0;
7154                         page = eb->pages[++i];
7155                         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
7156                         kaddr = page_address(page);
7157                 }
7158         }
7159         if (len) {
7160                 mask_to_clear &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(size);
7161                 kaddr[offset] &= ~mask_to_clear;
7162         }
7163 }
7164
7165 static inline bool areas_overlap(unsigned long src, unsigned long dst, unsigned long len)
7166 {
7167         unsigned long distance = (src > dst) ? src - dst : dst - src;
7168         return distance < len;
7169 }
7170
7171 static void copy_pages(struct page *dst_page, struct page *src_page,
7172                        unsigned long dst_off, unsigned long src_off,
7173                        unsigned long len)
7174 {
7175         char *dst_kaddr = page_address(dst_page);
7176         char *src_kaddr;
7177         int must_memmove = 0;
7178
7179         if (dst_page != src_page) {
7180                 src_kaddr = page_address(src_page);
7181         } else {
7182                 src_kaddr = dst_kaddr;
7183                 if (areas_overlap(src_off, dst_off, len))
7184                         must_memmove = 1;
7185         }
7186
7187         if (must_memmove)
7188                 memmove(dst_kaddr + dst_off, src_kaddr + src_off, len);
7189         else
7190                 memcpy(dst_kaddr + dst_off, src_kaddr + src_off, len);
7191 }
7192
7193 void memcpy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
7194                           unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
7195                           unsigned long len)
7196 {
7197         size_t cur;
7198         size_t dst_off_in_page;
7199         size_t src_off_in_page;
7200         unsigned long dst_i;
7201         unsigned long src_i;
7202
7203         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
7204             check_eb_range(dst, src_offset, len))
7205                 return;
7206
7207         while (len > 0) {
7208                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
7209                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_offset);
7210
7211                 dst_i = get_eb_page_index(dst_offset);
7212                 src_i = get_eb_page_index(src_offset);
7213
7214                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE -
7215                                                src_off_in_page));
7216                 cur = min_t(unsigned long, cur,
7217                         (unsigned long)(PAGE_SIZE - dst_off_in_page));
7218
7219                 copy_pages(dst->pages[dst_i], dst->pages[src_i],
7220                            dst_off_in_page, src_off_in_page, cur);
7221
7222                 src_offset += cur;
7223                 dst_offset += cur;
7224                 len -= cur;
7225         }
7226 }
7227
7228 void memmove_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
7229                            unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
7230                            unsigned long len)
7231 {
7232         size_t cur;
7233         size_t dst_off_in_page;
7234         size_t src_off_in_page;
7235         unsigned long dst_end = dst_offset + len - 1;
7236         unsigned long src_end = src_offset + len - 1;
7237         unsigned long dst_i;
7238         unsigned long src_i;
7239
7240         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
7241             check_eb_range(dst, src_offset, len))
7242                 return;
7243         if (dst_offset < src_offset) {
7244                 memcpy_extent_buffer(dst, dst_offset, src_offset, len);
7245                 return;
7246         }
7247         while (len > 0) {
7248                 dst_i = get_eb_page_index(dst_end);
7249                 src_i = get_eb_page_index(src_end);
7250
7251                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_end);
7252                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_end);
7253
7254                 cur = min_t(unsigned long, len, src_off_in_page + 1);
7255                 cur = min(cur, dst_off_in_page + 1);
7256                 copy_pages(dst->pages[dst_i], dst->pages[src_i],
7257                            dst_off_in_page - cur + 1,
7258                            src_off_in_page - cur + 1, cur);
7259
7260                 dst_end -= cur;
7261                 src_end -= cur;
7262                 len -= cur;
7263         }
7264 }
7265
7266 #define GANG_LOOKUP_SIZE        16
7267 static struct extent_buffer *get_next_extent_buffer(
7268                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
7269 {
7270         struct extent_buffer *gang[GANG_LOOKUP_SIZE];
7271         struct extent_buffer *found = NULL;
7272         u64 page_start = page_offset(page);
7273         u64 cur = page_start;
7274
7275         ASSERT(in_range(bytenr, page_start, PAGE_SIZE));
7276         lockdep_assert_held(&fs_info->buffer_lock);
7277
7278         while (cur < page_start + PAGE_SIZE) {
7279                 int ret;
7280                 int i;
7281
7282                 ret = radix_tree_gang_lookup(&fs_info->buffer_radix,
7283                                 (void **)gang, cur >> fs_info->sectorsize_bits,
7284                                 min_t(unsigned int, GANG_LOOKUP_SIZE,
7285                                       PAGE_SIZE / fs_info->nodesize));
7286                 if (ret == 0)
7287                         goto out;
7288                 for (i = 0; i < ret; i++) {
7289                         /* Already beyond page end */
7290                         if (gang[i]->start >= page_start + PAGE_SIZE)
7291                                 goto out;
7292                         /* Found one */
7293                         if (gang[i]->start >= bytenr) {
7294                                 found = gang[i];
7295                                 goto out;
7296                         }
7297                 }
7298                 cur = gang[ret - 1]->start + gang[ret - 1]->len;
7299         }
7300 out:
7301         return found;
7302 }
7303
7304 static int try_release_subpage_extent_buffer(struct page *page)
7305 {
7306         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
7307         u64 cur = page_offset(page);
7308         const u64 end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
7309         int ret;
7310
7311         while (cur < end) {
7312                 struct extent_buffer *eb = NULL;
7313
7314                 /*
7315                  * Unlike try_release_extent_buffer() which uses page->private
7316                  * to grab buffer, for subpage case we rely on radix tree, thus
7317                  * we need to ensure radix tree consistency.
7318                  *
7319                  * We also want an atomic snapshot of the radix tree, thus go
7320                  * with spinlock rather than RCU.
7321                  */
7322                 spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
7323                 eb = get_next_extent_buffer(fs_info, page, cur);
7324                 if (!eb) {
7325                         /* No more eb in the page range after or at cur */
7326                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
7327                         break;
7328                 }
7329                 cur = eb->start + eb->len;
7330
7331                 /*
7332                  * The same as try_release_extent_buffer(), to ensure the eb
7333                  * won't disappear out from under us.
7334                  */
7335                 spin_lock(&eb->refs_lock);
7336                 if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
7337                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
7338                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
7339                         break;
7340                 }
7341                 spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
7342
7343                 /*
7344                  * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a
7345                  * real ref, so just return, this eb will likely be freed soon
7346                  * anyway.
7347                  */
7348                 if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
7349                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
7350                         break;
7351                 }
7352
7353                 /*
7354                  * Here we don't care about the return value, we will always
7355                  * check the page private at the end.  And
7356                  * release_extent_buffer() will release the refs_lock.
7357                  */
7358                 release_extent_buffer(eb);
7359         }
7360         /*
7361          * Finally to check if we have cleared page private, as if we have
7362          * released all ebs in the page, the page private should be cleared now.
7363          */
7364         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
7365         if (!PagePrivate(page))
7366                 ret = 1;
7367         else
7368                 ret = 0;
7369         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7370         return ret;
7371
7372 }
7373
7374 int try_release_extent_buffer(struct page *page)
7375 {
7376         struct extent_buffer *eb;
7377
7378         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->sectorsize < PAGE_SIZE)
7379                 return try_release_subpage_extent_buffer(page);
7380
7381         /*
7382          * We need to make sure nobody is changing page->private, as we rely on
7383          * page->private as the pointer to extent buffer.
7384          */
7385         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
7386         if (!PagePrivate(page)) {
7387                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7388                 return 1;
7389         }
7390
7391         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
7392         BUG_ON(!eb);
7393
7394         /*
7395          * This is a little awful but should be ok, we need to make sure that
7396          * the eb doesn't disappear out from under us while we're looking at
7397          * this page.
7398          */
7399         spin_lock(&eb->refs_lock);
7400         if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
7401                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
7402                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7403                 return 0;
7404         }
7405         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
7406
7407         /*
7408          * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a real ref,
7409          * so just return, this page will likely be freed soon anyway.
7410          */
7411         if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
7412                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
7413                 return 0;
7414         }
7415
7416         return release_extent_buffer(eb);
7417 }
7418
7419 /*
7420  * btrfs_readahead_tree_block - attempt to readahead a child block
7421  * @fs_info:    the fs_info
7422  * @bytenr:     bytenr to read
7423  * @owner_root: objectid of the root that owns this eb
7424  * @gen:        generation for the uptodate check, can be 0
7425  * @level:      level for the eb
7426  *
7427  * Attempt to readahead a tree block at @bytenr.  If @gen is 0 then we do a
7428  * normal uptodate check of the eb, without checking the generation.  If we have
7429  * to read the block we will not block on anything.
7430  */
7431 void btrfs_readahead_tree_block(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7432                                 u64 bytenr, u64 owner_root, u64 gen, int level)
7433 {
7434         struct extent_buffer *eb;
7435         int ret;
7436
7437         eb = btrfs_find_create_tree_block(fs_info, bytenr, owner_root, level);
7438         if (IS_ERR(eb))
7439                 return;
7440
7441         if (btrfs_buffer_uptodate(eb, gen, 1)) {
7442                 free_extent_buffer(eb);
7443                 return;
7444         }
7445
7446         ret = read_extent_buffer_pages(eb, WAIT_NONE, 0);
7447         if (ret < 0)
7448                 free_extent_buffer_stale(eb);
7449         else
7450                 free_extent_buffer(eb);
7451 }
7452
7453 /*
7454  * btrfs_readahead_node_child - readahead a node's child block
7455  * @node:       parent node we're reading from
7456  * @slot:       slot in the parent node for the child we want to read
7457  *
7458  * A helper for btrfs_readahead_tree_block, we simply read the bytenr pointed at
7459  * the slot in the node provided.
7460  */
7461 void btrfs_readahead_node_child(struct extent_buffer *node, int slot)
7462 {
7463         btrfs_readahead_tree_block(node->fs_info,
7464                                    btrfs_node_blockptr(node, slot),
7465                                    btrfs_header_owner(node),
7466                                    btrfs_node_ptr_generation(node, slot),
7467                                    btrfs_header_level(node) - 1);
7468 }