OSDN Git Service

Merge tag 'ceph-for-6.6-rc1' of https://github.com/ceph/ceph-client
[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/sched/mm.h>
10 #include <linux/spinlock.h>
11 #include <linux/blkdev.h>
12 #include <linux/swap.h>
13 #include <linux/writeback.h>
14 #include <linux/pagevec.h>
15 #include <linux/prefetch.h>
16 #include <linux/fsverity.h>
17 #include "misc.h"
18 #include "extent_io.h"
19 #include "extent-io-tree.h"
20 #include "extent_map.h"
21 #include "ctree.h"
22 #include "btrfs_inode.h"
23 #include "bio.h"
24 #include "check-integrity.h"
25 #include "locking.h"
26 #include "rcu-string.h"
27 #include "backref.h"
28 #include "disk-io.h"
29 #include "subpage.h"
30 #include "zoned.h"
31 #include "block-group.h"
32 #include "compression.h"
33 #include "fs.h"
34 #include "accessors.h"
35 #include "file-item.h"
36 #include "file.h"
37 #include "dev-replace.h"
38 #include "super.h"
39 #include "transaction.h"
40
41 static struct kmem_cache *extent_buffer_cache;
42
43 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
44 static inline void btrfs_leak_debug_add_eb(struct extent_buffer *eb)
45 {
46         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
47         unsigned long flags;
48
49         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
50         list_add(&eb->leak_list, &fs_info->allocated_ebs);
51         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
52 }
53
54 static inline void btrfs_leak_debug_del_eb(struct extent_buffer *eb)
55 {
56         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
57         unsigned long flags;
58
59         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
60         list_del(&eb->leak_list);
61         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
62 }
63
64 void btrfs_extent_buffer_leak_debug_check(struct btrfs_fs_info *fs_info)
65 {
66         struct extent_buffer *eb;
67         unsigned long flags;
68
69         /*
70          * If we didn't get into open_ctree our allocated_ebs will not be
71          * initialized, so just skip this.
72          */
73         if (!fs_info->allocated_ebs.next)
74                 return;
75
76         WARN_ON(!list_empty(&fs_info->allocated_ebs));
77         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
78         while (!list_empty(&fs_info->allocated_ebs)) {
79                 eb = list_first_entry(&fs_info->allocated_ebs,
80                                       struct extent_buffer, leak_list);
81                 pr_err(
82         "BTRFS: buffer leak start %llu len %lu refs %d bflags %lu owner %llu\n",
83                        eb->start, eb->len, atomic_read(&eb->refs), eb->bflags,
84                        btrfs_header_owner(eb));
85                 list_del(&eb->leak_list);
86                 kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
87         }
88         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
89 }
90 #else
91 #define btrfs_leak_debug_add_eb(eb)                     do {} while (0)
92 #define btrfs_leak_debug_del_eb(eb)                     do {} while (0)
93 #endif
94
95 /*
96  * Structure to record info about the bio being assembled, and other info like
97  * how many bytes are there before stripe/ordered extent boundary.
98  */
99 struct btrfs_bio_ctrl {
100         struct btrfs_bio *bbio;
101         enum btrfs_compression_type compress_type;
102         u32 len_to_oe_boundary;
103         blk_opf_t opf;
104         btrfs_bio_end_io_t end_io_func;
105         struct writeback_control *wbc;
106 };
107
108 static void submit_one_bio(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl)
109 {
110         struct btrfs_bio *bbio = bio_ctrl->bbio;
111
112         if (!bbio)
113                 return;
114
115         /* Caller should ensure the bio has at least some range added */
116         ASSERT(bbio->bio.bi_iter.bi_size);
117
118         if (btrfs_op(&bbio->bio) == BTRFS_MAP_READ &&
119             bio_ctrl->compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE)
120                 btrfs_submit_compressed_read(bbio);
121         else
122                 btrfs_submit_bio(bbio, 0);
123
124         /* The bbio is owned by the end_io handler now */
125         bio_ctrl->bbio = NULL;
126 }
127
128 /*
129  * Submit or fail the current bio in the bio_ctrl structure.
130  */
131 static void submit_write_bio(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl, int ret)
132 {
133         struct btrfs_bio *bbio = bio_ctrl->bbio;
134
135         if (!bbio)
136                 return;
137
138         if (ret) {
139                 ASSERT(ret < 0);
140                 btrfs_bio_end_io(bbio, errno_to_blk_status(ret));
141                 /* The bio is owned by the end_io handler now */
142                 bio_ctrl->bbio = NULL;
143         } else {
144                 submit_one_bio(bio_ctrl);
145         }
146 }
147
148 int __init extent_buffer_init_cachep(void)
149 {
150         extent_buffer_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_buffer",
151                         sizeof(struct extent_buffer), 0,
152                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
153         if (!extent_buffer_cache)
154                 return -ENOMEM;
155
156         return 0;
157 }
158
159 void __cold extent_buffer_free_cachep(void)
160 {
161         /*
162          * Make sure all delayed rcu free are flushed before we
163          * destroy caches.
164          */
165         rcu_barrier();
166         kmem_cache_destroy(extent_buffer_cache);
167 }
168
169 void extent_range_clear_dirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
170 {
171         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
172         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
173         struct page *page;
174
175         while (index <= end_index) {
176                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
177                 BUG_ON(!page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
178                 clear_page_dirty_for_io(page);
179                 put_page(page);
180                 index++;
181         }
182 }
183
184 static void process_one_page(struct btrfs_fs_info *fs_info,
185                              struct page *page, struct page *locked_page,
186                              unsigned long page_ops, u64 start, u64 end)
187 {
188         u32 len;
189
190         ASSERT(end + 1 - start != 0 && end + 1 - start < U32_MAX);
191         len = end + 1 - start;
192
193         if (page_ops & PAGE_SET_ORDERED)
194                 btrfs_page_clamp_set_ordered(fs_info, page, start, len);
195         if (page_ops & PAGE_START_WRITEBACK) {
196                 btrfs_page_clamp_clear_dirty(fs_info, page, start, len);
197                 btrfs_page_clamp_set_writeback(fs_info, page, start, len);
198         }
199         if (page_ops & PAGE_END_WRITEBACK)
200                 btrfs_page_clamp_clear_writeback(fs_info, page, start, len);
201
202         if (page != locked_page && (page_ops & PAGE_UNLOCK))
203                 btrfs_page_end_writer_lock(fs_info, page, start, len);
204 }
205
206 static void __process_pages_contig(struct address_space *mapping,
207                                    struct page *locked_page, u64 start, u64 end,
208                                    unsigned long page_ops)
209 {
210         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(mapping->host->i_sb);
211         pgoff_t start_index = start >> PAGE_SHIFT;
212         pgoff_t end_index = end >> PAGE_SHIFT;
213         pgoff_t index = start_index;
214         struct folio_batch fbatch;
215         int i;
216
217         folio_batch_init(&fbatch);
218         while (index <= end_index) {
219                 int found_folios;
220
221                 found_folios = filemap_get_folios_contig(mapping, &index,
222                                 end_index, &fbatch);
223                 for (i = 0; i < found_folios; i++) {
224                         struct folio *folio = fbatch.folios[i];
225
226                         process_one_page(fs_info, &folio->page, locked_page,
227                                          page_ops, start, end);
228                 }
229                 folio_batch_release(&fbatch);
230                 cond_resched();
231         }
232 }
233
234 static noinline void __unlock_for_delalloc(struct inode *inode,
235                                            struct page *locked_page,
236                                            u64 start, u64 end)
237 {
238         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
239         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
240
241         ASSERT(locked_page);
242         if (index == locked_page->index && end_index == index)
243                 return;
244
245         __process_pages_contig(inode->i_mapping, locked_page, start, end,
246                                PAGE_UNLOCK);
247 }
248
249 static noinline int lock_delalloc_pages(struct inode *inode,
250                                         struct page *locked_page,
251                                         u64 start,
252                                         u64 end)
253 {
254         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
255         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
256         pgoff_t start_index = start >> PAGE_SHIFT;
257         pgoff_t end_index = end >> PAGE_SHIFT;
258         pgoff_t index = start_index;
259         u64 processed_end = start;
260         struct folio_batch fbatch;
261
262         if (index == locked_page->index && index == end_index)
263                 return 0;
264
265         folio_batch_init(&fbatch);
266         while (index <= end_index) {
267                 unsigned int found_folios, i;
268
269                 found_folios = filemap_get_folios_contig(mapping, &index,
270                                 end_index, &fbatch);
271                 if (found_folios == 0)
272                         goto out;
273
274                 for (i = 0; i < found_folios; i++) {
275                         struct page *page = &fbatch.folios[i]->page;
276                         u32 len = end + 1 - start;
277
278                         if (page == locked_page)
279                                 continue;
280
281                         if (btrfs_page_start_writer_lock(fs_info, page, start,
282                                                          len))
283                                 goto out;
284
285                         if (!PageDirty(page) || page->mapping != mapping) {
286                                 btrfs_page_end_writer_lock(fs_info, page, start,
287                                                            len);
288                                 goto out;
289                         }
290
291                         processed_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
292                 }
293                 folio_batch_release(&fbatch);
294                 cond_resched();
295         }
296
297         return 0;
298 out:
299         folio_batch_release(&fbatch);
300         if (processed_end > start)
301                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page, start, processed_end);
302         return -EAGAIN;
303 }
304
305 /*
306  * Find and lock a contiguous range of bytes in the file marked as delalloc, no
307  * more than @max_bytes.
308  *
309  * @start:      The original start bytenr to search.
310  *              Will store the extent range start bytenr.
311  * @end:        The original end bytenr of the search range
312  *              Will store the extent range end bytenr.
313  *
314  * Return true if we find a delalloc range which starts inside the original
315  * range, and @start/@end will store the delalloc range start/end.
316  *
317  * Return false if we can't find any delalloc range which starts inside the
318  * original range, and @start/@end will be the non-delalloc range start/end.
319  */
320 EXPORT_FOR_TESTS
321 noinline_for_stack bool find_lock_delalloc_range(struct inode *inode,
322                                     struct page *locked_page, u64 *start,
323                                     u64 *end)
324 {
325         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
326         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
327         const u64 orig_start = *start;
328         const u64 orig_end = *end;
329         /* The sanity tests may not set a valid fs_info. */
330         u64 max_bytes = fs_info ? fs_info->max_extent_size : BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE;
331         u64 delalloc_start;
332         u64 delalloc_end;
333         bool found;
334         struct extent_state *cached_state = NULL;
335         int ret;
336         int loops = 0;
337
338         /* Caller should pass a valid @end to indicate the search range end */
339         ASSERT(orig_end > orig_start);
340
341         /* The range should at least cover part of the page */
342         ASSERT(!(orig_start >= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE ||
343                  orig_end <= page_offset(locked_page)));
344 again:
345         /* step one, find a bunch of delalloc bytes starting at start */
346         delalloc_start = *start;
347         delalloc_end = 0;
348         found = btrfs_find_delalloc_range(tree, &delalloc_start, &delalloc_end,
349                                           max_bytes, &cached_state);
350         if (!found || delalloc_end <= *start || delalloc_start > orig_end) {
351                 *start = delalloc_start;
352
353                 /* @delalloc_end can be -1, never go beyond @orig_end */
354                 *end = min(delalloc_end, orig_end);
355                 free_extent_state(cached_state);
356                 return false;
357         }
358
359         /*
360          * start comes from the offset of locked_page.  We have to lock
361          * pages in order, so we can't process delalloc bytes before
362          * locked_page
363          */
364         if (delalloc_start < *start)
365                 delalloc_start = *start;
366
367         /*
368          * make sure to limit the number of pages we try to lock down
369          */
370         if (delalloc_end + 1 - delalloc_start > max_bytes)
371                 delalloc_end = delalloc_start + max_bytes - 1;
372
373         /* step two, lock all the pages after the page that has start */
374         ret = lock_delalloc_pages(inode, locked_page,
375                                   delalloc_start, delalloc_end);
376         ASSERT(!ret || ret == -EAGAIN);
377         if (ret == -EAGAIN) {
378                 /* some of the pages are gone, lets avoid looping by
379                  * shortening the size of the delalloc range we're searching
380                  */
381                 free_extent_state(cached_state);
382                 cached_state = NULL;
383                 if (!loops) {
384                         max_bytes = PAGE_SIZE;
385                         loops = 1;
386                         goto again;
387                 } else {
388                         found = false;
389                         goto out_failed;
390                 }
391         }
392
393         /* step three, lock the state bits for the whole range */
394         lock_extent(tree, delalloc_start, delalloc_end, &cached_state);
395
396         /* then test to make sure it is all still delalloc */
397         ret = test_range_bit(tree, delalloc_start, delalloc_end,
398                              EXTENT_DELALLOC, 1, cached_state);
399         if (!ret) {
400                 unlock_extent(tree, delalloc_start, delalloc_end,
401                               &cached_state);
402                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page,
403                               delalloc_start, delalloc_end);
404                 cond_resched();
405                 goto again;
406         }
407         free_extent_state(cached_state);
408         *start = delalloc_start;
409         *end = delalloc_end;
410 out_failed:
411         return found;
412 }
413
414 void extent_clear_unlock_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
415                                   struct page *locked_page,
416                                   u32 clear_bits, unsigned long page_ops)
417 {
418         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits, NULL);
419
420         __process_pages_contig(inode->vfs_inode.i_mapping, locked_page,
421                                start, end, page_ops);
422 }
423
424 static bool btrfs_verify_page(struct page *page, u64 start)
425 {
426         if (!fsverity_active(page->mapping->host) ||
427             PageUptodate(page) ||
428             start >= i_size_read(page->mapping->host))
429                 return true;
430         return fsverity_verify_page(page);
431 }
432
433 static void end_page_read(struct page *page, bool uptodate, u64 start, u32 len)
434 {
435         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
436
437         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
438                start + len <= page_offset(page) + PAGE_SIZE);
439
440         if (uptodate && btrfs_verify_page(page, start))
441                 btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, start, len);
442         else
443                 btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
444
445         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page))
446                 unlock_page(page);
447         else
448                 btrfs_subpage_end_reader(fs_info, page, start, len);
449 }
450
451 /*
452  * after a writepage IO is done, we need to:
453  * clear the uptodate bits on error
454  * clear the writeback bits in the extent tree for this IO
455  * end_page_writeback if the page has no more pending IO
456  *
457  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
458  * to have one and only one object corresponding to this IO.
459  */
460 static void end_bio_extent_writepage(struct btrfs_bio *bbio)
461 {
462         struct bio *bio = &bbio->bio;
463         int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
464         struct bio_vec *bvec;
465         struct bvec_iter_all iter_all;
466
467         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
468         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
469                 struct page *page = bvec->bv_page;
470                 struct inode *inode = page->mapping->host;
471                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
472                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
473                 u64 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
474                 u32 len = bvec->bv_len;
475
476                 /* Our read/write should always be sector aligned. */
477                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
478                         btrfs_err(fs_info,
479                 "partial page write in btrfs with offset %u and length %u",
480                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
481                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_len, sectorsize))
482                         btrfs_info(fs_info,
483                 "incomplete page write with offset %u and length %u",
484                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
485
486                 btrfs_finish_ordered_extent(bbio->ordered, page, start, len, !error);
487                 if (error) {
488                         btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
489                         mapping_set_error(page->mapping, error);
490                 }
491                 btrfs_page_clear_writeback(fs_info, page, start, len);
492         }
493
494         bio_put(bio);
495 }
496
497 /*
498  * Record previously processed extent range
499  *
500  * For endio_readpage_release_extent() to handle a full extent range, reducing
501  * the extent io operations.
502  */
503 struct processed_extent {
504         struct btrfs_inode *inode;
505         /* Start of the range in @inode */
506         u64 start;
507         /* End of the range in @inode */
508         u64 end;
509         bool uptodate;
510 };
511
512 /*
513  * Try to release processed extent range
514  *
515  * May not release the extent range right now if the current range is
516  * contiguous to processed extent.
517  *
518  * Will release processed extent when any of @inode, @uptodate, the range is
519  * no longer contiguous to the processed range.
520  *
521  * Passing @inode == NULL will force processed extent to be released.
522  */
523 static void endio_readpage_release_extent(struct processed_extent *processed,
524                               struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
525                               bool uptodate)
526 {
527         struct extent_state *cached = NULL;
528         struct extent_io_tree *tree;
529
530         /* The first extent, initialize @processed */
531         if (!processed->inode)
532                 goto update;
533
534         /*
535          * Contiguous to processed extent, just uptodate the end.
536          *
537          * Several things to notice:
538          *
539          * - bio can be merged as long as on-disk bytenr is contiguous
540          *   This means we can have page belonging to other inodes, thus need to
541          *   check if the inode still matches.
542          * - bvec can contain range beyond current page for multi-page bvec
543          *   Thus we need to do processed->end + 1 >= start check
544          */
545         if (processed->inode == inode && processed->uptodate == uptodate &&
546             processed->end + 1 >= start && end >= processed->end) {
547                 processed->end = end;
548                 return;
549         }
550
551         tree = &processed->inode->io_tree;
552         /*
553          * Now we don't have range contiguous to the processed range, release
554          * the processed range now.
555          */
556         unlock_extent(tree, processed->start, processed->end, &cached);
557
558 update:
559         /* Update processed to current range */
560         processed->inode = inode;
561         processed->start = start;
562         processed->end = end;
563         processed->uptodate = uptodate;
564 }
565
566 static void begin_page_read(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
567 {
568         ASSERT(PageLocked(page));
569         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page))
570                 return;
571
572         ASSERT(PagePrivate(page));
573         btrfs_subpage_start_reader(fs_info, page, page_offset(page), PAGE_SIZE);
574 }
575
576 /*
577  * after a readpage IO is done, we need to:
578  * clear the uptodate bits on error
579  * set the uptodate bits if things worked
580  * set the page up to date if all extents in the tree are uptodate
581  * clear the lock bit in the extent tree
582  * unlock the page if there are no other extents locked for it
583  *
584  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
585  * to have one and only one object corresponding to this IO.
586  */
587 static void end_bio_extent_readpage(struct btrfs_bio *bbio)
588 {
589         struct bio *bio = &bbio->bio;
590         struct bio_vec *bvec;
591         struct processed_extent processed = { 0 };
592         /*
593          * The offset to the beginning of a bio, since one bio can never be
594          * larger than UINT_MAX, u32 here is enough.
595          */
596         u32 bio_offset = 0;
597         struct bvec_iter_all iter_all;
598
599         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
600         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
601                 bool uptodate = !bio->bi_status;
602                 struct page *page = bvec->bv_page;
603                 struct inode *inode = page->mapping->host;
604                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
605                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
606                 u64 start;
607                 u64 end;
608                 u32 len;
609
610                 btrfs_debug(fs_info,
611                         "end_bio_extent_readpage: bi_sector=%llu, err=%d, mirror=%u",
612                         bio->bi_iter.bi_sector, bio->bi_status,
613                         bbio->mirror_num);
614
615                 /*
616                  * We always issue full-sector reads, but if some block in a
617                  * page fails to read, blk_update_request() will advance
618                  * bv_offset and adjust bv_len to compensate.  Print a warning
619                  * for unaligned offsets, and an error if they don't add up to
620                  * a full sector.
621                  */
622                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
623                         btrfs_err(fs_info,
624                 "partial page read in btrfs with offset %u and length %u",
625                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
626                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset + bvec->bv_len,
627                                      sectorsize))
628                         btrfs_info(fs_info,
629                 "incomplete page read with offset %u and length %u",
630                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
631
632                 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
633                 end = start + bvec->bv_len - 1;
634                 len = bvec->bv_len;
635
636                 if (likely(uptodate)) {
637                         loff_t i_size = i_size_read(inode);
638                         pgoff_t end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
639
640                         /*
641                          * Zero out the remaining part if this range straddles
642                          * i_size.
643                          *
644                          * Here we should only zero the range inside the bvec,
645                          * not touch anything else.
646                          *
647                          * NOTE: i_size is exclusive while end is inclusive.
648                          */
649                         if (page->index == end_index && i_size <= end) {
650                                 u32 zero_start = max(offset_in_page(i_size),
651                                                      offset_in_page(start));
652
653                                 zero_user_segment(page, zero_start,
654                                                   offset_in_page(end) + 1);
655                         }
656                 }
657
658                 /* Update page status and unlock. */
659                 end_page_read(page, uptodate, start, len);
660                 endio_readpage_release_extent(&processed, BTRFS_I(inode),
661                                               start, end, uptodate);
662
663                 ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
664                 bio_offset += len;
665
666         }
667         /* Release the last extent */
668         endio_readpage_release_extent(&processed, NULL, 0, 0, false);
669         bio_put(bio);
670 }
671
672 /*
673  * Populate every free slot in a provided array with pages.
674  *
675  * @nr_pages:   number of pages to allocate
676  * @page_array: the array to fill with pages; any existing non-null entries in
677  *              the array will be skipped
678  *
679  * Return: 0        if all pages were able to be allocated;
680  *         -ENOMEM  otherwise, and the caller is responsible for freeing all
681  *                  non-null page pointers in the array.
682  */
683 int btrfs_alloc_page_array(unsigned int nr_pages, struct page **page_array)
684 {
685         unsigned int allocated;
686
687         for (allocated = 0; allocated < nr_pages;) {
688                 unsigned int last = allocated;
689
690                 allocated = alloc_pages_bulk_array(GFP_NOFS, nr_pages, page_array);
691
692                 if (allocated == nr_pages)
693                         return 0;
694
695                 /*
696                  * During this iteration, no page could be allocated, even
697                  * though alloc_pages_bulk_array() falls back to alloc_page()
698                  * if  it could not bulk-allocate. So we must be out of memory.
699                  */
700                 if (allocated == last)
701                         return -ENOMEM;
702
703                 memalloc_retry_wait(GFP_NOFS);
704         }
705         return 0;
706 }
707
708 static bool btrfs_bio_is_contig(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
709                                 struct page *page, u64 disk_bytenr,
710                                 unsigned int pg_offset)
711 {
712         struct bio *bio = &bio_ctrl->bbio->bio;
713         struct bio_vec *bvec = bio_last_bvec_all(bio);
714         const sector_t sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
715
716         if (bio_ctrl->compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
717                 /*
718                  * For compression, all IO should have its logical bytenr set
719                  * to the starting bytenr of the compressed extent.
720                  */
721                 return bio->bi_iter.bi_sector == sector;
722         }
723
724         /*
725          * The contig check requires the following conditions to be met:
726          *
727          * 1) The pages are belonging to the same inode
728          *    This is implied by the call chain.
729          *
730          * 2) The range has adjacent logical bytenr
731          *
732          * 3) The range has adjacent file offset
733          *    This is required for the usage of btrfs_bio->file_offset.
734          */
735         return bio_end_sector(bio) == sector &&
736                 page_offset(bvec->bv_page) + bvec->bv_offset + bvec->bv_len ==
737                 page_offset(page) + pg_offset;
738 }
739
740 static void alloc_new_bio(struct btrfs_inode *inode,
741                           struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
742                           u64 disk_bytenr, u64 file_offset)
743 {
744         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
745         struct btrfs_bio *bbio;
746
747         bbio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS, bio_ctrl->opf, fs_info,
748                                bio_ctrl->end_io_func, NULL);
749         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
750         bbio->inode = inode;
751         bbio->file_offset = file_offset;
752         bio_ctrl->bbio = bbio;
753         bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
754
755         /* Limit data write bios to the ordered boundary. */
756         if (bio_ctrl->wbc) {
757                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
758
759                 ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
760                 if (ordered) {
761                         bio_ctrl->len_to_oe_boundary = min_t(u32, U32_MAX,
762                                         ordered->file_offset +
763                                         ordered->disk_num_bytes - file_offset);
764                         bbio->ordered = ordered;
765                 }
766
767                 /*
768                  * Pick the last added device to support cgroup writeback.  For
769                  * multi-device file systems this means blk-cgroup policies have
770                  * to always be set on the last added/replaced device.
771                  * This is a bit odd but has been like that for a long time.
772                  */
773                 bio_set_dev(&bbio->bio, fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev);
774                 wbc_init_bio(bio_ctrl->wbc, &bbio->bio);
775         }
776 }
777
778 /*
779  * @disk_bytenr: logical bytenr where the write will be
780  * @page:       page to add to the bio
781  * @size:       portion of page that we want to write to
782  * @pg_offset:  offset of the new bio or to check whether we are adding
783  *              a contiguous page to the previous one
784  *
785  * The will either add the page into the existing @bio_ctrl->bbio, or allocate a
786  * new one in @bio_ctrl->bbio.
787  * The mirror number for this IO should already be initizlied in
788  * @bio_ctrl->mirror_num.
789  */
790 static void submit_extent_page(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
791                                u64 disk_bytenr, struct page *page,
792                                size_t size, unsigned long pg_offset)
793 {
794         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
795
796         ASSERT(pg_offset + size <= PAGE_SIZE);
797         ASSERT(bio_ctrl->end_io_func);
798
799         if (bio_ctrl->bbio &&
800             !btrfs_bio_is_contig(bio_ctrl, page, disk_bytenr, pg_offset))
801                 submit_one_bio(bio_ctrl);
802
803         do {
804                 u32 len = size;
805
806                 /* Allocate new bio if needed */
807                 if (!bio_ctrl->bbio) {
808                         alloc_new_bio(inode, bio_ctrl, disk_bytenr,
809                                       page_offset(page) + pg_offset);
810                 }
811
812                 /* Cap to the current ordered extent boundary if there is one. */
813                 if (len > bio_ctrl->len_to_oe_boundary) {
814                         ASSERT(bio_ctrl->compress_type == BTRFS_COMPRESS_NONE);
815                         ASSERT(is_data_inode(&inode->vfs_inode));
816                         len = bio_ctrl->len_to_oe_boundary;
817                 }
818
819                 if (bio_add_page(&bio_ctrl->bbio->bio, page, len, pg_offset) != len) {
820                         /* bio full: move on to a new one */
821                         submit_one_bio(bio_ctrl);
822                         continue;
823                 }
824
825                 if (bio_ctrl->wbc)
826                         wbc_account_cgroup_owner(bio_ctrl->wbc, page, len);
827
828                 size -= len;
829                 pg_offset += len;
830                 disk_bytenr += len;
831
832                 /*
833                  * len_to_oe_boundary defaults to U32_MAX, which isn't page or
834                  * sector aligned.  alloc_new_bio() then sets it to the end of
835                  * our ordered extent for writes into zoned devices.
836                  *
837                  * When len_to_oe_boundary is tracking an ordered extent, we
838                  * trust the ordered extent code to align things properly, and
839                  * the check above to cap our write to the ordered extent
840                  * boundary is correct.
841                  *
842                  * When len_to_oe_boundary is U32_MAX, the cap above would
843                  * result in a 4095 byte IO for the last page right before
844                  * we hit the bio limit of UINT_MAX.  bio_add_page() has all
845                  * the checks required to make sure we don't overflow the bio,
846                  * and we should just ignore len_to_oe_boundary completely
847                  * unless we're using it to track an ordered extent.
848                  *
849                  * It's pretty hard to make a bio sized U32_MAX, but it can
850                  * happen when the page cache is able to feed us contiguous
851                  * pages for large extents.
852                  */
853                 if (bio_ctrl->len_to_oe_boundary != U32_MAX)
854                         bio_ctrl->len_to_oe_boundary -= len;
855
856                 /* Ordered extent boundary: move on to a new bio. */
857                 if (bio_ctrl->len_to_oe_boundary == 0)
858                         submit_one_bio(bio_ctrl);
859         } while (size);
860 }
861
862 static int attach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb,
863                                      struct page *page,
864                                      struct btrfs_subpage *prealloc)
865 {
866         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
867         int ret = 0;
868
869         /*
870          * If the page is mapped to btree inode, we should hold the private
871          * lock to prevent race.
872          * For cloned or dummy extent buffers, their pages are not mapped and
873          * will not race with any other ebs.
874          */
875         if (page->mapping)
876                 lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
877
878         if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE) {
879                 if (!PagePrivate(page))
880                         attach_page_private(page, eb);
881                 else
882                         WARN_ON(page->private != (unsigned long)eb);
883                 return 0;
884         }
885
886         /* Already mapped, just free prealloc */
887         if (PagePrivate(page)) {
888                 btrfs_free_subpage(prealloc);
889                 return 0;
890         }
891
892         if (prealloc)
893                 /* Has preallocated memory for subpage */
894                 attach_page_private(page, prealloc);
895         else
896                 /* Do new allocation to attach subpage */
897                 ret = btrfs_attach_subpage(fs_info, page,
898                                            BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
899         return ret;
900 }
901
902 int set_page_extent_mapped(struct page *page)
903 {
904         struct btrfs_fs_info *fs_info;
905
906         ASSERT(page->mapping);
907
908         if (PagePrivate(page))
909                 return 0;
910
911         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
912
913         if (btrfs_is_subpage(fs_info, page))
914                 return btrfs_attach_subpage(fs_info, page, BTRFS_SUBPAGE_DATA);
915
916         attach_page_private(page, (void *)EXTENT_PAGE_PRIVATE);
917         return 0;
918 }
919
920 void clear_page_extent_mapped(struct page *page)
921 {
922         struct btrfs_fs_info *fs_info;
923
924         ASSERT(page->mapping);
925
926         if (!PagePrivate(page))
927                 return;
928
929         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
930         if (btrfs_is_subpage(fs_info, page))
931                 return btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
932
933         detach_page_private(page);
934 }
935
936 static struct extent_map *
937 __get_extent_map(struct inode *inode, struct page *page, size_t pg_offset,
938                  u64 start, u64 len, struct extent_map **em_cached)
939 {
940         struct extent_map *em;
941
942         if (em_cached && *em_cached) {
943                 em = *em_cached;
944                 if (extent_map_in_tree(em) && start >= em->start &&
945                     start < extent_map_end(em)) {
946                         refcount_inc(&em->refs);
947                         return em;
948                 }
949
950                 free_extent_map(em);
951                 *em_cached = NULL;
952         }
953
954         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), page, pg_offset, start, len);
955         if (em_cached && !IS_ERR(em)) {
956                 BUG_ON(*em_cached);
957                 refcount_inc(&em->refs);
958                 *em_cached = em;
959         }
960         return em;
961 }
962 /*
963  * basic readpage implementation.  Locked extent state structs are inserted
964  * into the tree that are removed when the IO is done (by the end_io
965  * handlers)
966  * XXX JDM: This needs looking at to ensure proper page locking
967  * return 0 on success, otherwise return error
968  */
969 static int btrfs_do_readpage(struct page *page, struct extent_map **em_cached,
970                       struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl, u64 *prev_em_start)
971 {
972         struct inode *inode = page->mapping->host;
973         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
974         u64 start = page_offset(page);
975         const u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
976         u64 cur = start;
977         u64 extent_offset;
978         u64 last_byte = i_size_read(inode);
979         u64 block_start;
980         struct extent_map *em;
981         int ret = 0;
982         size_t pg_offset = 0;
983         size_t iosize;
984         size_t blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
985         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
986
987         ret = set_page_extent_mapped(page);
988         if (ret < 0) {
989                 unlock_extent(tree, start, end, NULL);
990                 unlock_page(page);
991                 return ret;
992         }
993
994         if (page->index == last_byte >> PAGE_SHIFT) {
995                 size_t zero_offset = offset_in_page(last_byte);
996
997                 if (zero_offset) {
998                         iosize = PAGE_SIZE - zero_offset;
999                         memzero_page(page, zero_offset, iosize);
1000                 }
1001         }
1002         bio_ctrl->end_io_func = end_bio_extent_readpage;
1003         begin_page_read(fs_info, page);
1004         while (cur <= end) {
1005                 enum btrfs_compression_type compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
1006                 bool force_bio_submit = false;
1007                 u64 disk_bytenr;
1008
1009                 ASSERT(IS_ALIGNED(cur, fs_info->sectorsize));
1010                 if (cur >= last_byte) {
1011                         iosize = PAGE_SIZE - pg_offset;
1012                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
1013                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1, NULL);
1014                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
1015                         break;
1016                 }
1017                 em = __get_extent_map(inode, page, pg_offset, cur,
1018                                       end - cur + 1, em_cached);
1019                 if (IS_ERR(em)) {
1020                         unlock_extent(tree, cur, end, NULL);
1021                         end_page_read(page, false, cur, end + 1 - cur);
1022                         return PTR_ERR(em);
1023                 }
1024                 extent_offset = cur - em->start;
1025                 BUG_ON(extent_map_end(em) <= cur);
1026                 BUG_ON(end < cur);
1027
1028                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
1029                         compress_type = em->compress_type;
1030
1031                 iosize = min(extent_map_end(em) - cur, end - cur + 1);
1032                 iosize = ALIGN(iosize, blocksize);
1033                 if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE)
1034                         disk_bytenr = em->block_start;
1035                 else
1036                         disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
1037                 block_start = em->block_start;
1038                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
1039                         block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
1040
1041                 /*
1042                  * If we have a file range that points to a compressed extent
1043                  * and it's followed by a consecutive file range that points
1044                  * to the same compressed extent (possibly with a different
1045                  * offset and/or length, so it either points to the whole extent
1046                  * or only part of it), we must make sure we do not submit a
1047                  * single bio to populate the pages for the 2 ranges because
1048                  * this makes the compressed extent read zero out the pages
1049                  * belonging to the 2nd range. Imagine the following scenario:
1050                  *
1051                  *  File layout
1052                  *  [0 - 8K]                     [8K - 24K]
1053                  *    |                               |
1054                  *    |                               |
1055                  * points to extent X,         points to extent X,
1056                  * offset 4K, length of 8K     offset 0, length 16K
1057                  *
1058                  * [extent X, compressed length = 4K uncompressed length = 16K]
1059                  *
1060                  * If the bio to read the compressed extent covers both ranges,
1061                  * it will decompress extent X into the pages belonging to the
1062                  * first range and then it will stop, zeroing out the remaining
1063                  * pages that belong to the other range that points to extent X.
1064                  * So here we make sure we submit 2 bios, one for the first
1065                  * range and another one for the third range. Both will target
1066                  * the same physical extent from disk, but we can't currently
1067                  * make the compressed bio endio callback populate the pages
1068                  * for both ranges because each compressed bio is tightly
1069                  * coupled with a single extent map, and each range can have
1070                  * an extent map with a different offset value relative to the
1071                  * uncompressed data of our extent and different lengths. This
1072                  * is a corner case so we prioritize correctness over
1073                  * non-optimal behavior (submitting 2 bios for the same extent).
1074                  */
1075                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) &&
1076                     prev_em_start && *prev_em_start != (u64)-1 &&
1077                     *prev_em_start != em->start)
1078                         force_bio_submit = true;
1079
1080                 if (prev_em_start)
1081                         *prev_em_start = em->start;
1082
1083                 free_extent_map(em);
1084                 em = NULL;
1085
1086                 /* we've found a hole, just zero and go on */
1087                 if (block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
1088                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
1089
1090                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1, NULL);
1091                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
1092                         cur = cur + iosize;
1093                         pg_offset += iosize;
1094                         continue;
1095                 }
1096                 /* the get_extent function already copied into the page */
1097                 if (block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
1098                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1, NULL);
1099                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
1100                         cur = cur + iosize;
1101                         pg_offset += iosize;
1102                         continue;
1103                 }
1104
1105                 if (bio_ctrl->compress_type != compress_type) {
1106                         submit_one_bio(bio_ctrl);
1107                         bio_ctrl->compress_type = compress_type;
1108                 }
1109
1110                 if (force_bio_submit)
1111                         submit_one_bio(bio_ctrl);
1112                 submit_extent_page(bio_ctrl, disk_bytenr, page, iosize,
1113                                    pg_offset);
1114                 cur = cur + iosize;
1115                 pg_offset += iosize;
1116         }
1117
1118         return 0;
1119 }
1120
1121 int btrfs_read_folio(struct file *file, struct folio *folio)
1122 {
1123         struct page *page = &folio->page;
1124         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
1125         u64 start = page_offset(page);
1126         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
1127         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { .opf = REQ_OP_READ };
1128         int ret;
1129
1130         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
1131
1132         ret = btrfs_do_readpage(page, NULL, &bio_ctrl, NULL);
1133         /*
1134          * If btrfs_do_readpage() failed we will want to submit the assembled
1135          * bio to do the cleanup.
1136          */
1137         submit_one_bio(&bio_ctrl);
1138         return ret;
1139 }
1140
1141 static inline void contiguous_readpages(struct page *pages[], int nr_pages,
1142                                         u64 start, u64 end,
1143                                         struct extent_map **em_cached,
1144                                         struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
1145                                         u64 *prev_em_start)
1146 {
1147         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(pages[0]->mapping->host);
1148         int index;
1149
1150         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
1151
1152         for (index = 0; index < nr_pages; index++) {
1153                 btrfs_do_readpage(pages[index], em_cached, bio_ctrl,
1154                                   prev_em_start);
1155                 put_page(pages[index]);
1156         }
1157 }
1158
1159 /*
1160  * helper for __extent_writepage, doing all of the delayed allocation setup.
1161  *
1162  * This returns 1 if btrfs_run_delalloc_range function did all the work required
1163  * to write the page (copy into inline extent).  In this case the IO has
1164  * been started and the page is already unlocked.
1165  *
1166  * This returns 0 if all went well (page still locked)
1167  * This returns < 0 if there were errors (page still locked)
1168  */
1169 static noinline_for_stack int writepage_delalloc(struct btrfs_inode *inode,
1170                 struct page *page, struct writeback_control *wbc)
1171 {
1172         const u64 page_start = page_offset(page);
1173         const u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
1174         u64 delalloc_start = page_start;
1175         u64 delalloc_end = page_end;
1176         u64 delalloc_to_write = 0;
1177         int ret = 0;
1178
1179         while (delalloc_start < page_end) {
1180                 delalloc_end = page_end;
1181                 if (!find_lock_delalloc_range(&inode->vfs_inode, page,
1182                                               &delalloc_start, &delalloc_end)) {
1183                         delalloc_start = delalloc_end + 1;
1184                         continue;
1185                 }
1186
1187                 ret = btrfs_run_delalloc_range(inode, page, delalloc_start,
1188                                                delalloc_end, wbc);
1189                 if (ret < 0)
1190                         return ret;
1191
1192                 delalloc_start = delalloc_end + 1;
1193         }
1194
1195         /*
1196          * delalloc_end is already one less than the total length, so
1197          * we don't subtract one from PAGE_SIZE
1198          */
1199         delalloc_to_write +=
1200                 DIV_ROUND_UP(delalloc_end + 1 - page_start, PAGE_SIZE);
1201
1202         /*
1203          * If btrfs_run_dealloc_range() already started I/O and unlocked
1204          * the pages, we just need to account for them here.
1205          */
1206         if (ret == 1) {
1207                 wbc->nr_to_write -= delalloc_to_write;
1208                 return 1;
1209         }
1210
1211         if (wbc->nr_to_write < delalloc_to_write) {
1212                 int thresh = 8192;
1213
1214                 if (delalloc_to_write < thresh * 2)
1215                         thresh = delalloc_to_write;
1216                 wbc->nr_to_write = min_t(u64, delalloc_to_write,
1217                                          thresh);
1218         }
1219
1220         return 0;
1221 }
1222
1223 /*
1224  * Find the first byte we need to write.
1225  *
1226  * For subpage, one page can contain several sectors, and
1227  * __extent_writepage_io() will just grab all extent maps in the page
1228  * range and try to submit all non-inline/non-compressed extents.
1229  *
1230  * This is a big problem for subpage, we shouldn't re-submit already written
1231  * data at all.
1232  * This function will lookup subpage dirty bit to find which range we really
1233  * need to submit.
1234  *
1235  * Return the next dirty range in [@start, @end).
1236  * If no dirty range is found, @start will be page_offset(page) + PAGE_SIZE.
1237  */
1238 static void find_next_dirty_byte(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1239                                  struct page *page, u64 *start, u64 *end)
1240 {
1241         struct btrfs_subpage *subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
1242         struct btrfs_subpage_info *spi = fs_info->subpage_info;
1243         u64 orig_start = *start;
1244         /* Declare as unsigned long so we can use bitmap ops */
1245         unsigned long flags;
1246         int range_start_bit;
1247         int range_end_bit;
1248
1249         /*
1250          * For regular sector size == page size case, since one page only
1251          * contains one sector, we return the page offset directly.
1252          */
1253         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page)) {
1254                 *start = page_offset(page);
1255                 *end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1256                 return;
1257         }
1258
1259         range_start_bit = spi->dirty_offset +
1260                           (offset_in_page(orig_start) >> fs_info->sectorsize_bits);
1261
1262         /* We should have the page locked, but just in case */
1263         spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
1264         bitmap_next_set_region(subpage->bitmaps, &range_start_bit, &range_end_bit,
1265                                spi->dirty_offset + spi->bitmap_nr_bits);
1266         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
1267
1268         range_start_bit -= spi->dirty_offset;
1269         range_end_bit -= spi->dirty_offset;
1270
1271         *start = page_offset(page) + range_start_bit * fs_info->sectorsize;
1272         *end = page_offset(page) + range_end_bit * fs_info->sectorsize;
1273 }
1274
1275 /*
1276  * helper for __extent_writepage.  This calls the writepage start hooks,
1277  * and does the loop to map the page into extents and bios.
1278  *
1279  * We return 1 if the IO is started and the page is unlocked,
1280  * 0 if all went well (page still locked)
1281  * < 0 if there were errors (page still locked)
1282  */
1283 static noinline_for_stack int __extent_writepage_io(struct btrfs_inode *inode,
1284                                  struct page *page,
1285                                  struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
1286                                  loff_t i_size,
1287                                  int *nr_ret)
1288 {
1289         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1290         u64 cur = page_offset(page);
1291         u64 end = cur + PAGE_SIZE - 1;
1292         u64 extent_offset;
1293         u64 block_start;
1294         struct extent_map *em;
1295         int ret = 0;
1296         int nr = 0;
1297
1298         ret = btrfs_writepage_cow_fixup(page);
1299         if (ret) {
1300                 /* Fixup worker will requeue */
1301                 redirty_page_for_writepage(bio_ctrl->wbc, page);
1302                 unlock_page(page);
1303                 return 1;
1304         }
1305
1306         bio_ctrl->end_io_func = end_bio_extent_writepage;
1307         while (cur <= end) {
1308                 u32 len = end - cur + 1;
1309                 u64 disk_bytenr;
1310                 u64 em_end;
1311                 u64 dirty_range_start = cur;
1312                 u64 dirty_range_end;
1313                 u32 iosize;
1314
1315                 if (cur >= i_size) {
1316                         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, page, cur, len,
1317                                                        true);
1318                         /*
1319                          * This range is beyond i_size, thus we don't need to
1320                          * bother writing back.
1321                          * But we still need to clear the dirty subpage bit, or
1322                          * the next time the page gets dirtied, we will try to
1323                          * writeback the sectors with subpage dirty bits,
1324                          * causing writeback without ordered extent.
1325                          */
1326                         btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, len);
1327                         break;
1328                 }
1329
1330                 find_next_dirty_byte(fs_info, page, &dirty_range_start,
1331                                      &dirty_range_end);
1332                 if (cur < dirty_range_start) {
1333                         cur = dirty_range_start;
1334                         continue;
1335                 }
1336
1337                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur, len);
1338                 if (IS_ERR(em)) {
1339                         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(em);
1340                         goto out_error;
1341                 }
1342
1343                 extent_offset = cur - em->start;
1344                 em_end = extent_map_end(em);
1345                 ASSERT(cur <= em_end);
1346                 ASSERT(cur < end);
1347                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->start, fs_info->sectorsize));
1348                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->len, fs_info->sectorsize));
1349
1350                 block_start = em->block_start;
1351                 disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
1352
1353                 ASSERT(!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags));
1354                 ASSERT(block_start != EXTENT_MAP_HOLE);
1355                 ASSERT(block_start != EXTENT_MAP_INLINE);
1356
1357                 /*
1358                  * Note that em_end from extent_map_end() and dirty_range_end from
1359                  * find_next_dirty_byte() are all exclusive
1360                  */
1361                 iosize = min(min(em_end, end + 1), dirty_range_end) - cur;
1362                 free_extent_map(em);
1363                 em = NULL;
1364
1365                 btrfs_set_range_writeback(inode, cur, cur + iosize - 1);
1366                 if (!PageWriteback(page)) {
1367                         btrfs_err(inode->root->fs_info,
1368                                    "page %lu not writeback, cur %llu end %llu",
1369                                page->index, cur, end);
1370                 }
1371
1372                 /*
1373                  * Although the PageDirty bit is cleared before entering this
1374                  * function, subpage dirty bit is not cleared.
1375                  * So clear subpage dirty bit here so next time we won't submit
1376                  * page for range already written to disk.
1377                  */
1378                 btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, iosize);
1379
1380                 submit_extent_page(bio_ctrl, disk_bytenr, page, iosize,
1381                                    cur - page_offset(page));
1382                 cur += iosize;
1383                 nr++;
1384         }
1385
1386         btrfs_page_assert_not_dirty(fs_info, page);
1387         *nr_ret = nr;
1388         return 0;
1389
1390 out_error:
1391         /*
1392          * If we finish without problem, we should not only clear page dirty,
1393          * but also empty subpage dirty bits
1394          */
1395         *nr_ret = nr;
1396         return ret;
1397 }
1398
1399 /*
1400  * the writepage semantics are similar to regular writepage.  extent
1401  * records are inserted to lock ranges in the tree, and as dirty areas
1402  * are found, they are marked writeback.  Then the lock bits are removed
1403  * and the end_io handler clears the writeback ranges
1404  *
1405  * Return 0 if everything goes well.
1406  * Return <0 for error.
1407  */
1408 static int __extent_writepage(struct page *page, struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl)
1409 {
1410         struct folio *folio = page_folio(page);
1411         struct inode *inode = page->mapping->host;
1412         const u64 page_start = page_offset(page);
1413         int ret;
1414         int nr = 0;
1415         size_t pg_offset;
1416         loff_t i_size = i_size_read(inode);
1417         unsigned long end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
1418
1419         trace___extent_writepage(page, inode, bio_ctrl->wbc);
1420
1421         WARN_ON(!PageLocked(page));
1422
1423         pg_offset = offset_in_page(i_size);
1424         if (page->index > end_index ||
1425            (page->index == end_index && !pg_offset)) {
1426                 folio_invalidate(folio, 0, folio_size(folio));
1427                 folio_unlock(folio);
1428                 return 0;
1429         }
1430
1431         if (page->index == end_index)
1432                 memzero_page(page, pg_offset, PAGE_SIZE - pg_offset);
1433
1434         ret = set_page_extent_mapped(page);
1435         if (ret < 0)
1436                 goto done;
1437
1438         ret = writepage_delalloc(BTRFS_I(inode), page, bio_ctrl->wbc);
1439         if (ret == 1)
1440                 return 0;
1441         if (ret)
1442                 goto done;
1443
1444         ret = __extent_writepage_io(BTRFS_I(inode), page, bio_ctrl, i_size, &nr);
1445         if (ret == 1)
1446                 return 0;
1447
1448         bio_ctrl->wbc->nr_to_write--;
1449
1450 done:
1451         if (nr == 0) {
1452                 /* make sure the mapping tag for page dirty gets cleared */
1453                 set_page_writeback(page);
1454                 end_page_writeback(page);
1455         }
1456         if (ret) {
1457                 btrfs_mark_ordered_io_finished(BTRFS_I(inode), page, page_start,
1458                                                PAGE_SIZE, !ret);
1459                 btrfs_page_clear_uptodate(btrfs_sb(inode->i_sb), page,
1460                                           page_start, PAGE_SIZE);
1461                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
1462         }
1463         unlock_page(page);
1464         ASSERT(ret <= 0);
1465         return ret;
1466 }
1467
1468 void wait_on_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
1469 {
1470         wait_on_bit_io(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK,
1471                        TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1472 }
1473
1474 /*
1475  * Lock extent buffer status and pages for writeback.
1476  *
1477  * Return %false if the extent buffer doesn't need to be submitted (e.g. the
1478  * extent buffer is not dirty)
1479  * Return %true is the extent buffer is submitted to bio.
1480  */
1481 static noinline_for_stack bool lock_extent_buffer_for_io(struct extent_buffer *eb,
1482                           struct writeback_control *wbc)
1483 {
1484         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1485         bool ret = false;
1486
1487         btrfs_tree_lock(eb);
1488         while (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags)) {
1489                 btrfs_tree_unlock(eb);
1490                 if (wbc->sync_mode != WB_SYNC_ALL)
1491                         return false;
1492                 wait_on_extent_buffer_writeback(eb);
1493                 btrfs_tree_lock(eb);
1494         }
1495
1496         /*
1497          * We need to do this to prevent races in people who check if the eb is
1498          * under IO since we can end up having no IO bits set for a short period
1499          * of time.
1500          */
1501         spin_lock(&eb->refs_lock);
1502         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags)) {
1503                 set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
1504                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
1505                 btrfs_set_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
1506                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
1507                                          -eb->len,
1508                                          fs_info->dirty_metadata_batch);
1509                 ret = true;
1510         } else {
1511                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
1512         }
1513         btrfs_tree_unlock(eb);
1514         return ret;
1515 }
1516
1517 static void set_btree_ioerr(struct extent_buffer *eb)
1518 {
1519         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1520
1521         set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags);
1522
1523         /*
1524          * A read may stumble upon this buffer later, make sure that it gets an
1525          * error and knows there was an error.
1526          */
1527         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
1528
1529         /*
1530          * We need to set the mapping with the io error as well because a write
1531          * error will flip the file system readonly, and then syncfs() will
1532          * return a 0 because we are readonly if we don't modify the err seq for
1533          * the superblock.
1534          */
1535         mapping_set_error(eb->fs_info->btree_inode->i_mapping, -EIO);
1536
1537         /*
1538          * If writeback for a btree extent that doesn't belong to a log tree
1539          * failed, increment the counter transaction->eb_write_errors.
1540          * We do this because while the transaction is running and before it's
1541          * committing (when we call filemap_fdata[write|wait]_range against
1542          * the btree inode), we might have
1543          * btree_inode->i_mapping->a_ops->writepages() called by the VM - if it
1544          * returns an error or an error happens during writeback, when we're
1545          * committing the transaction we wouldn't know about it, since the pages
1546          * can be no longer dirty nor marked anymore for writeback (if a
1547          * subsequent modification to the extent buffer didn't happen before the
1548          * transaction commit), which makes filemap_fdata[write|wait]_range not
1549          * able to find the pages tagged with SetPageError at transaction
1550          * commit time. So if this happens we must abort the transaction,
1551          * otherwise we commit a super block with btree roots that point to
1552          * btree nodes/leafs whose content on disk is invalid - either garbage
1553          * or the content of some node/leaf from a past generation that got
1554          * cowed or deleted and is no longer valid.
1555          *
1556          * Note: setting AS_EIO/AS_ENOSPC in the btree inode's i_mapping would
1557          * not be enough - we need to distinguish between log tree extents vs
1558          * non-log tree extents, and the next filemap_fdatawait_range() call
1559          * will catch and clear such errors in the mapping - and that call might
1560          * be from a log sync and not from a transaction commit. Also, checking
1561          * for the eb flag EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR at transaction commit time is
1562          * not done and would not be reliable - the eb might have been released
1563          * from memory and reading it back again means that flag would not be
1564          * set (since it's a runtime flag, not persisted on disk).
1565          *
1566          * Using the flags below in the btree inode also makes us achieve the
1567          * goal of AS_EIO/AS_ENOSPC when writepages() returns success, started
1568          * writeback for all dirty pages and before filemap_fdatawait_range()
1569          * is called, the writeback for all dirty pages had already finished
1570          * with errors - because we were not using AS_EIO/AS_ENOSPC,
1571          * filemap_fdatawait_range() would return success, as it could not know
1572          * that writeback errors happened (the pages were no longer tagged for
1573          * writeback).
1574          */
1575         switch (eb->log_index) {
1576         case -1:
1577                 set_bit(BTRFS_FS_BTREE_ERR, &fs_info->flags);
1578                 break;
1579         case 0:
1580                 set_bit(BTRFS_FS_LOG1_ERR, &fs_info->flags);
1581                 break;
1582         case 1:
1583                 set_bit(BTRFS_FS_LOG2_ERR, &fs_info->flags);
1584                 break;
1585         default:
1586                 BUG(); /* unexpected, logic error */
1587         }
1588 }
1589
1590 /*
1591  * The endio specific version which won't touch any unsafe spinlock in endio
1592  * context.
1593  */
1594 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_nolock(
1595                 struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
1596 {
1597         struct extent_buffer *eb;
1598
1599         rcu_read_lock();
1600         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
1601                                start >> fs_info->sectorsize_bits);
1602         if (eb && atomic_inc_not_zero(&eb->refs)) {
1603                 rcu_read_unlock();
1604                 return eb;
1605         }
1606         rcu_read_unlock();
1607         return NULL;
1608 }
1609
1610 static void extent_buffer_write_end_io(struct btrfs_bio *bbio)
1611 {
1612         struct extent_buffer *eb = bbio->private;
1613         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1614         bool uptodate = !bbio->bio.bi_status;
1615         struct bvec_iter_all iter_all;
1616         struct bio_vec *bvec;
1617         u32 bio_offset = 0;
1618
1619         if (!uptodate)
1620                 set_btree_ioerr(eb);
1621
1622         bio_for_each_segment_all(bvec, &bbio->bio, iter_all) {
1623                 u64 start = eb->start + bio_offset;
1624                 struct page *page = bvec->bv_page;
1625                 u32 len = bvec->bv_len;
1626
1627                 if (!uptodate)
1628                         btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
1629                 btrfs_page_clear_writeback(fs_info, page, start, len);
1630                 bio_offset += len;
1631         }
1632
1633         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
1634         smp_mb__after_atomic();
1635         wake_up_bit(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK);
1636
1637         bio_put(&bbio->bio);
1638 }
1639
1640 static void prepare_eb_write(struct extent_buffer *eb)
1641 {
1642         u32 nritems;
1643         unsigned long start;
1644         unsigned long end;
1645
1646         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags);
1647
1648         /* Set btree blocks beyond nritems with 0 to avoid stale content */
1649         nritems = btrfs_header_nritems(eb);
1650         if (btrfs_header_level(eb) > 0) {
1651                 end = btrfs_node_key_ptr_offset(eb, nritems);
1652                 memzero_extent_buffer(eb, end, eb->len - end);
1653         } else {
1654                 /*
1655                  * Leaf:
1656                  * header 0 1 2 .. N ... data_N .. data_2 data_1 data_0
1657                  */
1658                 start = btrfs_item_nr_offset(eb, nritems);
1659                 end = btrfs_item_nr_offset(eb, 0);
1660                 if (nritems == 0)
1661                         end += BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(eb->fs_info);
1662                 else
1663                         end += btrfs_item_offset(eb, nritems - 1);
1664                 memzero_extent_buffer(eb, start, end - start);
1665         }
1666 }
1667
1668 static noinline_for_stack void write_one_eb(struct extent_buffer *eb,
1669                                             struct writeback_control *wbc)
1670 {
1671         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1672         struct btrfs_bio *bbio;
1673
1674         prepare_eb_write(eb);
1675
1676         bbio = btrfs_bio_alloc(INLINE_EXTENT_BUFFER_PAGES,
1677                                REQ_OP_WRITE | REQ_META | wbc_to_write_flags(wbc),
1678                                eb->fs_info, extent_buffer_write_end_io, eb);
1679         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = eb->start >> SECTOR_SHIFT;
1680         bio_set_dev(&bbio->bio, fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev);
1681         wbc_init_bio(wbc, &bbio->bio);
1682         bbio->inode = BTRFS_I(eb->fs_info->btree_inode);
1683         bbio->file_offset = eb->start;
1684         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
1685                 struct page *p = eb->pages[0];
1686
1687                 lock_page(p);
1688                 btrfs_subpage_set_writeback(fs_info, p, eb->start, eb->len);
1689                 if (btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, p, eb->start,
1690                                                        eb->len)) {
1691                         clear_page_dirty_for_io(p);
1692                         wbc->nr_to_write--;
1693                 }
1694                 __bio_add_page(&bbio->bio, p, eb->len, eb->start - page_offset(p));
1695                 wbc_account_cgroup_owner(wbc, p, eb->len);
1696                 unlock_page(p);
1697         } else {
1698                 for (int i = 0; i < num_extent_pages(eb); i++) {
1699                         struct page *p = eb->pages[i];
1700
1701                         lock_page(p);
1702                         clear_page_dirty_for_io(p);
1703                         set_page_writeback(p);
1704                         __bio_add_page(&bbio->bio, p, PAGE_SIZE, 0);
1705                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, p, PAGE_SIZE);
1706                         wbc->nr_to_write--;
1707                         unlock_page(p);
1708                 }
1709         }
1710         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
1711 }
1712
1713 /*
1714  * Submit one subpage btree page.
1715  *
1716  * The main difference to submit_eb_page() is:
1717  * - Page locking
1718  *   For subpage, we don't rely on page locking at all.
1719  *
1720  * - Flush write bio
1721  *   We only flush bio if we may be unable to fit current extent buffers into
1722  *   current bio.
1723  *
1724  * Return >=0 for the number of submitted extent buffers.
1725  * Return <0 for fatal error.
1726  */
1727 static int submit_eb_subpage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
1728 {
1729         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
1730         int submitted = 0;
1731         u64 page_start = page_offset(page);
1732         int bit_start = 0;
1733         int sectors_per_node = fs_info->nodesize >> fs_info->sectorsize_bits;
1734
1735         /* Lock and write each dirty extent buffers in the range */
1736         while (bit_start < fs_info->subpage_info->bitmap_nr_bits) {
1737                 struct btrfs_subpage *subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
1738                 struct extent_buffer *eb;
1739                 unsigned long flags;
1740                 u64 start;
1741
1742                 /*
1743                  * Take private lock to ensure the subpage won't be detached
1744                  * in the meantime.
1745                  */
1746                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
1747                 if (!PagePrivate(page)) {
1748                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
1749                         break;
1750                 }
1751                 spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
1752                 if (!test_bit(bit_start + fs_info->subpage_info->dirty_offset,
1753                               subpage->bitmaps)) {
1754                         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
1755                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
1756                         bit_start++;
1757                         continue;
1758                 }
1759
1760                 start = page_start + bit_start * fs_info->sectorsize;
1761                 bit_start += sectors_per_node;
1762
1763                 /*
1764                  * Here we just want to grab the eb without touching extra
1765                  * spin locks, so call find_extent_buffer_nolock().
1766                  */
1767                 eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
1768                 spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
1769                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
1770
1771                 /*
1772                  * The eb has already reached 0 refs thus find_extent_buffer()
1773                  * doesn't return it. We don't need to write back such eb
1774                  * anyway.
1775                  */
1776                 if (!eb)
1777                         continue;
1778
1779                 if (lock_extent_buffer_for_io(eb, wbc)) {
1780                         write_one_eb(eb, wbc);
1781                         submitted++;
1782                 }
1783                 free_extent_buffer(eb);
1784         }
1785         return submitted;
1786 }
1787
1788 /*
1789  * Submit all page(s) of one extent buffer.
1790  *
1791  * @page:       the page of one extent buffer
1792  * @eb_context: to determine if we need to submit this page, if current page
1793  *              belongs to this eb, we don't need to submit
1794  *
1795  * The caller should pass each page in their bytenr order, and here we use
1796  * @eb_context to determine if we have submitted pages of one extent buffer.
1797  *
1798  * If we have, we just skip until we hit a new page that doesn't belong to
1799  * current @eb_context.
1800  *
1801  * If not, we submit all the page(s) of the extent buffer.
1802  *
1803  * Return >0 if we have submitted the extent buffer successfully.
1804  * Return 0 if we don't need to submit the page, as it's already submitted by
1805  * previous call.
1806  * Return <0 for fatal error.
1807  */
1808 static int submit_eb_page(struct page *page, struct btrfs_eb_write_context *ctx)
1809 {
1810         struct writeback_control *wbc = ctx->wbc;
1811         struct address_space *mapping = page->mapping;
1812         struct extent_buffer *eb;
1813         int ret;
1814
1815         if (!PagePrivate(page))
1816                 return 0;
1817
1818         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->nodesize < PAGE_SIZE)
1819                 return submit_eb_subpage(page, wbc);
1820
1821         spin_lock(&mapping->private_lock);
1822         if (!PagePrivate(page)) {
1823                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
1824                 return 0;
1825         }
1826
1827         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
1828
1829         /*
1830          * Shouldn't happen and normally this would be a BUG_ON but no point
1831          * crashing the machine for something we can survive anyway.
1832          */
1833         if (WARN_ON(!eb)) {
1834                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
1835                 return 0;
1836         }
1837
1838         if (eb == ctx->eb) {
1839                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
1840                 return 0;
1841         }
1842         ret = atomic_inc_not_zero(&eb->refs);
1843         spin_unlock(&mapping->private_lock);
1844         if (!ret)
1845                 return 0;
1846
1847         ctx->eb = eb;
1848
1849         ret = btrfs_check_meta_write_pointer(eb->fs_info, ctx);
1850         if (ret) {
1851                 if (ret == -EBUSY)
1852                         ret = 0;
1853                 free_extent_buffer(eb);
1854                 return ret;
1855         }
1856
1857         if (!lock_extent_buffer_for_io(eb, wbc)) {
1858                 free_extent_buffer(eb);
1859                 return 0;
1860         }
1861         /* Implies write in zoned mode. */
1862         if (ctx->zoned_bg) {
1863                 /* Mark the last eb in the block group. */
1864                 btrfs_schedule_zone_finish_bg(ctx->zoned_bg, eb);
1865                 ctx->zoned_bg->meta_write_pointer += eb->len;
1866         }
1867         write_one_eb(eb, wbc);
1868         free_extent_buffer(eb);
1869         return 1;
1870 }
1871
1872 int btree_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
1873                                    struct writeback_control *wbc)
1874 {
1875         struct btrfs_eb_write_context ctx = { .wbc = wbc };
1876         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(mapping->host)->root->fs_info;
1877         int ret = 0;
1878         int done = 0;
1879         int nr_to_write_done = 0;
1880         struct folio_batch fbatch;
1881         unsigned int nr_folios;
1882         pgoff_t index;
1883         pgoff_t end;            /* Inclusive */
1884         int scanned = 0;
1885         xa_mark_t tag;
1886
1887         folio_batch_init(&fbatch);
1888         if (wbc->range_cyclic) {
1889                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
1890                 end = -1;
1891                 /*
1892                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
1893                  * range, mark it as scanned.
1894                  */
1895                 scanned = (index == 0);
1896         } else {
1897                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
1898                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
1899                 scanned = 1;
1900         }
1901         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
1902                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
1903         else
1904                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
1905         btrfs_zoned_meta_io_lock(fs_info);
1906 retry:
1907         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
1908                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
1909         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
1910                (nr_folios = filemap_get_folios_tag(mapping, &index, end,
1911                                             tag, &fbatch))) {
1912                 unsigned i;
1913
1914                 for (i = 0; i < nr_folios; i++) {
1915                         struct folio *folio = fbatch.folios[i];
1916
1917                         ret = submit_eb_page(&folio->page, &ctx);
1918                         if (ret == 0)
1919                                 continue;
1920                         if (ret < 0) {
1921                                 done = 1;
1922                                 break;
1923                         }
1924
1925                         /*
1926                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
1927                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
1928                          * at any time
1929                          */
1930                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
1931                 }
1932                 folio_batch_release(&fbatch);
1933                 cond_resched();
1934         }
1935         if (!scanned && !done) {
1936                 /*
1937                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
1938                  * back to the start of the file
1939                  */
1940                 scanned = 1;
1941                 index = 0;
1942                 goto retry;
1943         }
1944         /*
1945          * If something went wrong, don't allow any metadata write bio to be
1946          * submitted.
1947          *
1948          * This would prevent use-after-free if we had dirty pages not
1949          * cleaned up, which can still happen by fuzzed images.
1950          *
1951          * - Bad extent tree
1952          *   Allowing existing tree block to be allocated for other trees.
1953          *
1954          * - Log tree operations
1955          *   Exiting tree blocks get allocated to log tree, bumps its
1956          *   generation, then get cleaned in tree re-balance.
1957          *   Such tree block will not be written back, since it's clean,
1958          *   thus no WRITTEN flag set.
1959          *   And after log writes back, this tree block is not traced by
1960          *   any dirty extent_io_tree.
1961          *
1962          * - Offending tree block gets re-dirtied from its original owner
1963          *   Since it has bumped generation, no WRITTEN flag, it can be
1964          *   reused without COWing. This tree block will not be traced
1965          *   by btrfs_transaction::dirty_pages.
1966          *
1967          *   Now such dirty tree block will not be cleaned by any dirty
1968          *   extent io tree. Thus we don't want to submit such wild eb
1969          *   if the fs already has error.
1970          *
1971          * We can get ret > 0 from submit_extent_page() indicating how many ebs
1972          * were submitted. Reset it to 0 to avoid false alerts for the caller.
1973          */
1974         if (ret > 0)
1975                 ret = 0;
1976         if (!ret && BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
1977                 ret = -EROFS;
1978
1979         if (ctx.zoned_bg)
1980                 btrfs_put_block_group(ctx.zoned_bg);
1981         btrfs_zoned_meta_io_unlock(fs_info);
1982         return ret;
1983 }
1984
1985 /*
1986  * Walk the list of dirty pages of the given address space and write all of them.
1987  *
1988  * @mapping:   address space structure to write
1989  * @wbc:       subtract the number of written pages from *@wbc->nr_to_write
1990  * @bio_ctrl:  holds context for the write, namely the bio
1991  *
1992  * If a page is already under I/O, write_cache_pages() skips it, even
1993  * if it's dirty.  This is desirable behaviour for memory-cleaning writeback,
1994  * but it is INCORRECT for data-integrity system calls such as fsync().  fsync()
1995  * and msync() need to guarantee that all the data which was dirty at the time
1996  * the call was made get new I/O started against them.  If wbc->sync_mode is
1997  * WB_SYNC_ALL then we were called for data integrity and we must wait for
1998  * existing IO to complete.
1999  */
2000 static int extent_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
2001                              struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl)
2002 {
2003         struct writeback_control *wbc = bio_ctrl->wbc;
2004         struct inode *inode = mapping->host;
2005         int ret = 0;
2006         int done = 0;
2007         int nr_to_write_done = 0;
2008         struct folio_batch fbatch;
2009         unsigned int nr_folios;
2010         pgoff_t index;
2011         pgoff_t end;            /* Inclusive */
2012         pgoff_t done_index;
2013         int range_whole = 0;
2014         int scanned = 0;
2015         xa_mark_t tag;
2016
2017         /*
2018          * We have to hold onto the inode so that ordered extents can do their
2019          * work when the IO finishes.  The alternative to this is failing to add
2020          * an ordered extent if the igrab() fails there and that is a huge pain
2021          * to deal with, so instead just hold onto the inode throughout the
2022          * writepages operation.  If it fails here we are freeing up the inode
2023          * anyway and we'd rather not waste our time writing out stuff that is
2024          * going to be truncated anyway.
2025          */
2026         if (!igrab(inode))
2027                 return 0;
2028
2029         folio_batch_init(&fbatch);
2030         if (wbc->range_cyclic) {
2031                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
2032                 end = -1;
2033                 /*
2034                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
2035                  * range, mark it as scanned.
2036                  */
2037                 scanned = (index == 0);
2038         } else {
2039                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
2040                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
2041                 if (wbc->range_start == 0 && wbc->range_end == LLONG_MAX)
2042                         range_whole = 1;
2043                 scanned = 1;
2044         }
2045
2046         /*
2047          * We do the tagged writepage as long as the snapshot flush bit is set
2048          * and we are the first one who do the filemap_flush() on this inode.
2049          *
2050          * The nr_to_write == LONG_MAX is needed to make sure other flushers do
2051          * not race in and drop the bit.
2052          */
2053         if (range_whole && wbc->nr_to_write == LONG_MAX &&
2054             test_and_clear_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
2055                                &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2056                 wbc->tagged_writepages = 1;
2057
2058         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
2059                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
2060         else
2061                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
2062 retry:
2063         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
2064                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
2065         done_index = index;
2066         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
2067                         (nr_folios = filemap_get_folios_tag(mapping, &index,
2068                                                         end, tag, &fbatch))) {
2069                 unsigned i;
2070
2071                 for (i = 0; i < nr_folios; i++) {
2072                         struct folio *folio = fbatch.folios[i];
2073
2074                         done_index = folio_next_index(folio);
2075                         /*
2076                          * At this point we hold neither the i_pages lock nor
2077                          * the page lock: the page may be truncated or
2078                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
2079                          * or even swizzled back from swapper_space to
2080                          * tmpfs file mapping
2081                          */
2082                         if (!folio_trylock(folio)) {
2083                                 submit_write_bio(bio_ctrl, 0);
2084                                 folio_lock(folio);
2085                         }
2086
2087                         if (unlikely(folio->mapping != mapping)) {
2088                                 folio_unlock(folio);
2089                                 continue;
2090                         }
2091
2092                         if (!folio_test_dirty(folio)) {
2093                                 /* Someone wrote it for us. */
2094                                 folio_unlock(folio);
2095                                 continue;
2096                         }
2097
2098                         if (wbc->sync_mode != WB_SYNC_NONE) {
2099                                 if (folio_test_writeback(folio))
2100                                         submit_write_bio(bio_ctrl, 0);
2101                                 folio_wait_writeback(folio);
2102                         }
2103
2104                         if (folio_test_writeback(folio) ||
2105                             !folio_clear_dirty_for_io(folio)) {
2106                                 folio_unlock(folio);
2107                                 continue;
2108                         }
2109
2110                         ret = __extent_writepage(&folio->page, bio_ctrl);
2111                         if (ret < 0) {
2112                                 done = 1;
2113                                 break;
2114                         }
2115
2116                         /*
2117                          * The filesystem may choose to bump up nr_to_write.
2118                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
2119                          * at any time.
2120                          */
2121                         nr_to_write_done = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_NONE &&
2122                                             wbc->nr_to_write <= 0);
2123                 }
2124                 folio_batch_release(&fbatch);
2125                 cond_resched();
2126         }
2127         if (!scanned && !done) {
2128                 /*
2129                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
2130                  * back to the start of the file
2131                  */
2132                 scanned = 1;
2133                 index = 0;
2134
2135                 /*
2136                  * If we're looping we could run into a page that is locked by a
2137                  * writer and that writer could be waiting on writeback for a
2138                  * page in our current bio, and thus deadlock, so flush the
2139                  * write bio here.
2140                  */
2141                 submit_write_bio(bio_ctrl, 0);
2142                 goto retry;
2143         }
2144
2145         if (wbc->range_cyclic || (wbc->nr_to_write > 0 && range_whole))
2146                 mapping->writeback_index = done_index;
2147
2148         btrfs_add_delayed_iput(BTRFS_I(inode));
2149         return ret;
2150 }
2151
2152 /*
2153  * Submit the pages in the range to bio for call sites which delalloc range has
2154  * already been ran (aka, ordered extent inserted) and all pages are still
2155  * locked.
2156  */
2157 void extent_write_locked_range(struct inode *inode, struct page *locked_page,
2158                                u64 start, u64 end, struct writeback_control *wbc,
2159                                bool pages_dirty)
2160 {
2161         bool found_error = false;
2162         int ret = 0;
2163         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
2164         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2165         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2166         loff_t i_size = i_size_read(inode);
2167         u64 cur = start;
2168         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = {
2169                 .wbc = wbc,
2170                 .opf = REQ_OP_WRITE | wbc_to_write_flags(wbc),
2171         };
2172
2173         if (wbc->no_cgroup_owner)
2174                 bio_ctrl.opf |= REQ_BTRFS_CGROUP_PUNT;
2175
2176         ASSERT(IS_ALIGNED(start, sectorsize) && IS_ALIGNED(end + 1, sectorsize));
2177
2178         while (cur <= end) {
2179                 u64 cur_end = min(round_down(cur, PAGE_SIZE) + PAGE_SIZE - 1, end);
2180                 u32 cur_len = cur_end + 1 - cur;
2181                 struct page *page;
2182                 int nr = 0;
2183
2184                 page = find_get_page(mapping, cur >> PAGE_SHIFT);
2185                 ASSERT(PageLocked(page));
2186                 if (pages_dirty && page != locked_page) {
2187                         ASSERT(PageDirty(page));
2188                         clear_page_dirty_for_io(page);
2189                 }
2190
2191                 ret = __extent_writepage_io(BTRFS_I(inode), page, &bio_ctrl,
2192                                             i_size, &nr);
2193                 if (ret == 1)
2194                         goto next_page;
2195
2196                 /* Make sure the mapping tag for page dirty gets cleared. */
2197                 if (nr == 0) {
2198                         set_page_writeback(page);
2199                         end_page_writeback(page);
2200                 }
2201                 if (ret) {
2202                         btrfs_mark_ordered_io_finished(BTRFS_I(inode), page,
2203                                                        cur, cur_len, !ret);
2204                         btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, cur, cur_len);
2205                         mapping_set_error(page->mapping, ret);
2206                 }
2207                 btrfs_page_unlock_writer(fs_info, page, cur, cur_len);
2208                 if (ret < 0)
2209                         found_error = true;
2210 next_page:
2211                 put_page(page);
2212                 cur = cur_end + 1;
2213         }
2214
2215         submit_write_bio(&bio_ctrl, found_error ? ret : 0);
2216 }
2217
2218 int extent_writepages(struct address_space *mapping,
2219                       struct writeback_control *wbc)
2220 {
2221         struct inode *inode = mapping->host;
2222         int ret = 0;
2223         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = {
2224                 .wbc = wbc,
2225                 .opf = REQ_OP_WRITE | wbc_to_write_flags(wbc),
2226         };
2227
2228         /*
2229          * Allow only a single thread to do the reloc work in zoned mode to
2230          * protect the write pointer updates.
2231          */
2232         btrfs_zoned_data_reloc_lock(BTRFS_I(inode));
2233         ret = extent_write_cache_pages(mapping, &bio_ctrl);
2234         submit_write_bio(&bio_ctrl, ret);
2235         btrfs_zoned_data_reloc_unlock(BTRFS_I(inode));
2236         return ret;
2237 }
2238
2239 void extent_readahead(struct readahead_control *rac)
2240 {
2241         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { .opf = REQ_OP_READ | REQ_RAHEAD };
2242         struct page *pagepool[16];
2243         struct extent_map *em_cached = NULL;
2244         u64 prev_em_start = (u64)-1;
2245         int nr;
2246
2247         while ((nr = readahead_page_batch(rac, pagepool))) {
2248                 u64 contig_start = readahead_pos(rac);
2249                 u64 contig_end = contig_start + readahead_batch_length(rac) - 1;
2250
2251                 contiguous_readpages(pagepool, nr, contig_start, contig_end,
2252                                 &em_cached, &bio_ctrl, &prev_em_start);
2253         }
2254
2255         if (em_cached)
2256                 free_extent_map(em_cached);
2257         submit_one_bio(&bio_ctrl);
2258 }
2259
2260 /*
2261  * basic invalidate_folio code, this waits on any locked or writeback
2262  * ranges corresponding to the folio, and then deletes any extent state
2263  * records from the tree
2264  */
2265 int extent_invalidate_folio(struct extent_io_tree *tree,
2266                           struct folio *folio, size_t offset)
2267 {
2268         struct extent_state *cached_state = NULL;
2269         u64 start = folio_pos(folio);
2270         u64 end = start + folio_size(folio) - 1;
2271         size_t blocksize = folio->mapping->host->i_sb->s_blocksize;
2272
2273         /* This function is only called for the btree inode */
2274         ASSERT(tree->owner == IO_TREE_BTREE_INODE_IO);
2275
2276         start += ALIGN(offset, blocksize);
2277         if (start > end)
2278                 return 0;
2279
2280         lock_extent(tree, start, end, &cached_state);
2281         folio_wait_writeback(folio);
2282
2283         /*
2284          * Currently for btree io tree, only EXTENT_LOCKED is utilized,
2285          * so here we only need to unlock the extent range to free any
2286          * existing extent state.
2287          */
2288         unlock_extent(tree, start, end, &cached_state);
2289         return 0;
2290 }
2291
2292 /*
2293  * a helper for release_folio, this tests for areas of the page that
2294  * are locked or under IO and drops the related state bits if it is safe
2295  * to drop the page.
2296  */
2297 static int try_release_extent_state(struct extent_io_tree *tree,
2298                                     struct page *page, gfp_t mask)
2299 {
2300         u64 start = page_offset(page);
2301         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
2302         int ret = 1;
2303
2304         if (test_range_bit(tree, start, end, EXTENT_LOCKED, 0, NULL)) {
2305                 ret = 0;
2306         } else {
2307                 u32 clear_bits = ~(EXTENT_LOCKED | EXTENT_NODATASUM |
2308                                    EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_CTLBITS);
2309
2310                 /*
2311                  * At this point we can safely clear everything except the
2312                  * locked bit, the nodatasum bit and the delalloc new bit.
2313                  * The delalloc new bit will be cleared by ordered extent
2314                  * completion.
2315                  */
2316                 ret = __clear_extent_bit(tree, start, end, clear_bits, NULL, NULL);
2317
2318                 /* if clear_extent_bit failed for enomem reasons,
2319                  * we can't allow the release to continue.
2320                  */
2321                 if (ret < 0)
2322                         ret = 0;
2323                 else
2324                         ret = 1;
2325         }
2326         return ret;
2327 }
2328
2329 /*
2330  * a helper for release_folio.  As long as there are no locked extents
2331  * in the range corresponding to the page, both state records and extent
2332  * map records are removed
2333  */
2334 int try_release_extent_mapping(struct page *page, gfp_t mask)
2335 {
2336         struct extent_map *em;
2337         u64 start = page_offset(page);
2338         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
2339         struct btrfs_inode *btrfs_inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
2340         struct extent_io_tree *tree = &btrfs_inode->io_tree;
2341         struct extent_map_tree *map = &btrfs_inode->extent_tree;
2342
2343         if (gfpflags_allow_blocking(mask) &&
2344             page->mapping->host->i_size > SZ_16M) {
2345                 u64 len;
2346                 while (start <= end) {
2347                         struct btrfs_fs_info *fs_info;
2348                         u64 cur_gen;
2349
2350                         len = end - start + 1;
2351                         write_lock(&map->lock);
2352                         em = lookup_extent_mapping(map, start, len);
2353                         if (!em) {
2354                                 write_unlock(&map->lock);
2355                                 break;
2356                         }
2357                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags) ||
2358                             em->start != start) {
2359                                 write_unlock(&map->lock);
2360                                 free_extent_map(em);
2361                                 break;
2362                         }
2363                         if (test_range_bit(tree, em->start,
2364                                            extent_map_end(em) - 1,
2365                                            EXTENT_LOCKED, 0, NULL))
2366                                 goto next;
2367                         /*
2368                          * If it's not in the list of modified extents, used
2369                          * by a fast fsync, we can remove it. If it's being
2370                          * logged we can safely remove it since fsync took an
2371                          * extra reference on the em.
2372                          */
2373                         if (list_empty(&em->list) ||
2374                             test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags))
2375                                 goto remove_em;
2376                         /*
2377                          * If it's in the list of modified extents, remove it
2378                          * only if its generation is older then the current one,
2379                          * in which case we don't need it for a fast fsync.
2380                          * Otherwise don't remove it, we could be racing with an
2381                          * ongoing fast fsync that could miss the new extent.
2382                          */
2383                         fs_info = btrfs_inode->root->fs_info;
2384                         spin_lock(&fs_info->trans_lock);
2385                         cur_gen = fs_info->generation;
2386                         spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
2387                         if (em->generation >= cur_gen)
2388                                 goto next;
2389 remove_em:
2390                         /*
2391                          * We only remove extent maps that are not in the list of
2392                          * modified extents or that are in the list but with a
2393                          * generation lower then the current generation, so there
2394                          * is no need to set the full fsync flag on the inode (it
2395                          * hurts the fsync performance for workloads with a data
2396                          * size that exceeds or is close to the system's memory).
2397                          */
2398                         remove_extent_mapping(map, em);
2399                         /* once for the rb tree */
2400                         free_extent_map(em);
2401 next:
2402                         start = extent_map_end(em);
2403                         write_unlock(&map->lock);
2404
2405                         /* once for us */
2406                         free_extent_map(em);
2407
2408                         cond_resched(); /* Allow large-extent preemption. */
2409                 }
2410         }
2411         return try_release_extent_state(tree, page, mask);
2412 }
2413
2414 /*
2415  * To cache previous fiemap extent
2416  *
2417  * Will be used for merging fiemap extent
2418  */
2419 struct fiemap_cache {
2420         u64 offset;
2421         u64 phys;
2422         u64 len;
2423         u32 flags;
2424         bool cached;
2425 };
2426
2427 /*
2428  * Helper to submit fiemap extent.
2429  *
2430  * Will try to merge current fiemap extent specified by @offset, @phys,
2431  * @len and @flags with cached one.
2432  * And only when we fails to merge, cached one will be submitted as
2433  * fiemap extent.
2434  *
2435  * Return value is the same as fiemap_fill_next_extent().
2436  */
2437 static int emit_fiemap_extent(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2438                                 struct fiemap_cache *cache,
2439                                 u64 offset, u64 phys, u64 len, u32 flags)
2440 {
2441         int ret = 0;
2442
2443         /* Set at the end of extent_fiemap(). */
2444         ASSERT((flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) == 0);
2445
2446         if (!cache->cached)
2447                 goto assign;
2448
2449         /*
2450          * Sanity check, extent_fiemap() should have ensured that new
2451          * fiemap extent won't overlap with cached one.
2452          * Not recoverable.
2453          *
2454          * NOTE: Physical address can overlap, due to compression
2455          */
2456         if (cache->offset + cache->len > offset) {
2457                 WARN_ON(1);
2458                 return -EINVAL;
2459         }
2460
2461         /*
2462          * Only merges fiemap extents if
2463          * 1) Their logical addresses are continuous
2464          *
2465          * 2) Their physical addresses are continuous
2466          *    So truly compressed (physical size smaller than logical size)
2467          *    extents won't get merged with each other
2468          *
2469          * 3) Share same flags
2470          */
2471         if (cache->offset + cache->len  == offset &&
2472             cache->phys + cache->len == phys  &&
2473             cache->flags == flags) {
2474                 cache->len += len;
2475                 return 0;
2476         }
2477
2478         /* Not mergeable, need to submit cached one */
2479         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
2480                                       cache->len, cache->flags);
2481         cache->cached = false;
2482         if (ret)
2483                 return ret;
2484 assign:
2485         cache->cached = true;
2486         cache->offset = offset;
2487         cache->phys = phys;
2488         cache->len = len;
2489         cache->flags = flags;
2490
2491         return 0;
2492 }
2493
2494 /*
2495  * Emit last fiemap cache
2496  *
2497  * The last fiemap cache may still be cached in the following case:
2498  * 0                  4k                    8k
2499  * |<- Fiemap range ->|
2500  * |<------------  First extent ----------->|
2501  *
2502  * In this case, the first extent range will be cached but not emitted.
2503  * So we must emit it before ending extent_fiemap().
2504  */
2505 static int emit_last_fiemap_cache(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2506                                   struct fiemap_cache *cache)
2507 {
2508         int ret;
2509
2510         if (!cache->cached)
2511                 return 0;
2512
2513         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
2514                                       cache->len, cache->flags);
2515         cache->cached = false;
2516         if (ret > 0)
2517                 ret = 0;
2518         return ret;
2519 }
2520
2521 static int fiemap_next_leaf_item(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_path *path)
2522 {
2523         struct extent_buffer *clone;
2524         struct btrfs_key key;
2525         int slot;
2526         int ret;
2527
2528         path->slots[0]++;
2529         if (path->slots[0] < btrfs_header_nritems(path->nodes[0]))
2530                 return 0;
2531
2532         ret = btrfs_next_leaf(inode->root, path);
2533         if (ret != 0)
2534                 return ret;
2535
2536         /*
2537          * Don't bother with cloning if there are no more file extent items for
2538          * our inode.
2539          */
2540         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
2541         if (key.objectid != btrfs_ino(inode) || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2542                 return 1;
2543
2544         /* See the comment at fiemap_search_slot() about why we clone. */
2545         clone = btrfs_clone_extent_buffer(path->nodes[0]);
2546         if (!clone)
2547                 return -ENOMEM;
2548
2549         slot = path->slots[0];
2550         btrfs_release_path(path);
2551         path->nodes[0] = clone;
2552         path->slots[0] = slot;
2553
2554         return 0;
2555 }
2556
2557 /*
2558  * Search for the first file extent item that starts at a given file offset or
2559  * the one that starts immediately before that offset.
2560  * Returns: 0 on success, < 0 on error, 1 if not found.
2561  */
2562 static int fiemap_search_slot(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_path *path,
2563                               u64 file_offset)
2564 {
2565         const u64 ino = btrfs_ino(inode);
2566         struct btrfs_root *root = inode->root;
2567         struct extent_buffer *clone;
2568         struct btrfs_key key;
2569         int slot;
2570         int ret;
2571
2572         key.objectid = ino;
2573         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2574         key.offset = file_offset;
2575
2576         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2577         if (ret < 0)
2578                 return ret;
2579
2580         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
2581                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
2582                 if (key.objectid == ino && key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2583                         path->slots[0]--;
2584         }
2585
2586         if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2587                 ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2588                 if (ret != 0)
2589                         return ret;
2590
2591                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
2592                 if (key.objectid != ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2593                         return 1;
2594         }
2595
2596         /*
2597          * We clone the leaf and use it during fiemap. This is because while
2598          * using the leaf we do expensive things like checking if an extent is
2599          * shared, which can take a long time. In order to prevent blocking
2600          * other tasks for too long, we use a clone of the leaf. We have locked
2601          * the file range in the inode's io tree, so we know none of our file
2602          * extent items can change. This way we avoid blocking other tasks that
2603          * want to insert items for other inodes in the same leaf or b+tree
2604          * rebalance operations (triggered for example when someone is trying
2605          * to push items into this leaf when trying to insert an item in a
2606          * neighbour leaf).
2607          * We also need the private clone because holding a read lock on an
2608          * extent buffer of the subvolume's b+tree will make lockdep unhappy
2609          * when we call fiemap_fill_next_extent(), because that may cause a page
2610          * fault when filling the user space buffer with fiemap data.
2611          */
2612         clone = btrfs_clone_extent_buffer(path->nodes[0]);
2613         if (!clone)
2614                 return -ENOMEM;
2615
2616         slot = path->slots[0];
2617         btrfs_release_path(path);
2618         path->nodes[0] = clone;
2619         path->slots[0] = slot;
2620
2621         return 0;
2622 }
2623
2624 /*
2625  * Process a range which is a hole or a prealloc extent in the inode's subvolume
2626  * btree. If @disk_bytenr is 0, we are dealing with a hole, otherwise a prealloc
2627  * extent. The end offset (@end) is inclusive.
2628  */
2629 static int fiemap_process_hole(struct btrfs_inode *inode,
2630                                struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2631                                struct fiemap_cache *cache,
2632                                struct extent_state **delalloc_cached_state,
2633                                struct btrfs_backref_share_check_ctx *backref_ctx,
2634                                u64 disk_bytenr, u64 extent_offset,
2635                                u64 extent_gen,
2636                                u64 start, u64 end)
2637 {
2638         const u64 i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
2639         u64 cur_offset = start;
2640         u64 last_delalloc_end = 0;
2641         u32 prealloc_flags = FIEMAP_EXTENT_UNWRITTEN;
2642         bool checked_extent_shared = false;
2643         int ret;
2644
2645         /*
2646          * There can be no delalloc past i_size, so don't waste time looking for
2647          * it beyond i_size.
2648          */
2649         while (cur_offset < end && cur_offset < i_size) {
2650                 u64 delalloc_start;
2651                 u64 delalloc_end;
2652                 u64 prealloc_start;
2653                 u64 prealloc_len = 0;
2654                 bool delalloc;
2655
2656                 delalloc = btrfs_find_delalloc_in_range(inode, cur_offset, end,
2657                                                         delalloc_cached_state,
2658                                                         &delalloc_start,
2659                                                         &delalloc_end);
2660                 if (!delalloc)
2661                         break;
2662
2663                 /*
2664                  * If this is a prealloc extent we have to report every section
2665                  * of it that has no delalloc.
2666                  */
2667                 if (disk_bytenr != 0) {
2668                         if (last_delalloc_end == 0) {
2669                                 prealloc_start = start;
2670                                 prealloc_len = delalloc_start - start;
2671                         } else {
2672                                 prealloc_start = last_delalloc_end + 1;
2673                                 prealloc_len = delalloc_start - prealloc_start;
2674                         }
2675                 }
2676
2677                 if (prealloc_len > 0) {
2678                         if (!checked_extent_shared && fieinfo->fi_extents_max) {
2679                                 ret = btrfs_is_data_extent_shared(inode,
2680                                                                   disk_bytenr,
2681                                                                   extent_gen,
2682                                                                   backref_ctx);
2683                                 if (ret < 0)
2684                                         return ret;
2685                                 else if (ret > 0)
2686                                         prealloc_flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
2687
2688                                 checked_extent_shared = true;
2689                         }
2690                         ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, cache, prealloc_start,
2691                                                  disk_bytenr + extent_offset,
2692                                                  prealloc_len, prealloc_flags);
2693                         if (ret)
2694                                 return ret;
2695                         extent_offset += prealloc_len;
2696                 }
2697
2698                 ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, cache, delalloc_start, 0,
2699                                          delalloc_end + 1 - delalloc_start,
2700                                          FIEMAP_EXTENT_DELALLOC |
2701                                          FIEMAP_EXTENT_UNKNOWN);
2702                 if (ret)
2703                         return ret;
2704
2705                 last_delalloc_end = delalloc_end;
2706                 cur_offset = delalloc_end + 1;
2707                 extent_offset += cur_offset - delalloc_start;
2708                 cond_resched();
2709         }
2710
2711         /*
2712          * Either we found no delalloc for the whole prealloc extent or we have
2713          * a prealloc extent that spans i_size or starts at or after i_size.
2714          */
2715         if (disk_bytenr != 0 && last_delalloc_end < end) {
2716                 u64 prealloc_start;
2717                 u64 prealloc_len;
2718
2719                 if (last_delalloc_end == 0) {
2720                         prealloc_start = start;
2721                         prealloc_len = end + 1 - start;
2722                 } else {
2723                         prealloc_start = last_delalloc_end + 1;
2724                         prealloc_len = end + 1 - prealloc_start;
2725                 }
2726
2727                 if (!checked_extent_shared && fieinfo->fi_extents_max) {
2728                         ret = btrfs_is_data_extent_shared(inode,
2729                                                           disk_bytenr,
2730                                                           extent_gen,
2731                                                           backref_ctx);
2732                         if (ret < 0)
2733                                 return ret;
2734                         else if (ret > 0)
2735                                 prealloc_flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
2736                 }
2737                 ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, cache, prealloc_start,
2738                                          disk_bytenr + extent_offset,
2739                                          prealloc_len, prealloc_flags);
2740                 if (ret)
2741                         return ret;
2742         }
2743
2744         return 0;
2745 }
2746
2747 static int fiemap_find_last_extent_offset(struct btrfs_inode *inode,
2748                                           struct btrfs_path *path,
2749                                           u64 *last_extent_end_ret)
2750 {
2751         const u64 ino = btrfs_ino(inode);
2752         struct btrfs_root *root = inode->root;
2753         struct extent_buffer *leaf;
2754         struct btrfs_file_extent_item *ei;
2755         struct btrfs_key key;
2756         u64 disk_bytenr;
2757         int ret;
2758
2759         /*
2760          * Lookup the last file extent. We're not using i_size here because
2761          * there might be preallocation past i_size.
2762          */
2763         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino, (u64)-1, 0);
2764         /* There can't be a file extent item at offset (u64)-1 */
2765         ASSERT(ret != 0);
2766         if (ret < 0)
2767                 return ret;
2768
2769         /*
2770          * For a non-existing key, btrfs_search_slot() always leaves us at a
2771          * slot > 0, except if the btree is empty, which is impossible because
2772          * at least it has the inode item for this inode and all the items for
2773          * the root inode 256.
2774          */
2775         ASSERT(path->slots[0] > 0);
2776         path->slots[0]--;
2777         leaf = path->nodes[0];
2778         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2779         if (key.objectid != ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
2780                 /* No file extent items in the subvolume tree. */
2781                 *last_extent_end_ret = 0;
2782                 return 0;
2783         }
2784
2785         /*
2786          * For an inline extent, the disk_bytenr is where inline data starts at,
2787          * so first check if we have an inline extent item before checking if we
2788          * have an implicit hole (disk_bytenr == 0).
2789          */
2790         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
2791         if (btrfs_file_extent_type(leaf, ei) == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
2792                 *last_extent_end_ret = btrfs_file_extent_end(path);
2793                 return 0;
2794         }
2795
2796         /*
2797          * Find the last file extent item that is not a hole (when NO_HOLES is
2798          * not enabled). This should take at most 2 iterations in the worst
2799          * case: we have one hole file extent item at slot 0 of a leaf and
2800          * another hole file extent item as the last item in the previous leaf.
2801          * This is because we merge file extent items that represent holes.
2802          */
2803         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei);
2804         while (disk_bytenr == 0) {
2805                 ret = btrfs_previous_item(root, path, ino, BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
2806                 if (ret < 0) {
2807                         return ret;
2808                 } else if (ret > 0) {
2809                         /* No file extent items that are not holes. */
2810                         *last_extent_end_ret = 0;
2811                         return 0;
2812                 }
2813                 leaf = path->nodes[0];
2814                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
2815                                     struct btrfs_file_extent_item);
2816                 disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei);
2817         }
2818
2819         *last_extent_end_ret = btrfs_file_extent_end(path);
2820         return 0;
2821 }
2822
2823 int extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2824                   u64 start, u64 len)
2825 {
2826         const u64 ino = btrfs_ino(inode);
2827         struct extent_state *cached_state = NULL;
2828         struct extent_state *delalloc_cached_state = NULL;
2829         struct btrfs_path *path;
2830         struct fiemap_cache cache = { 0 };
2831         struct btrfs_backref_share_check_ctx *backref_ctx;
2832         u64 last_extent_end;
2833         u64 prev_extent_end;
2834         u64 lockstart;
2835         u64 lockend;
2836         bool stopped = false;
2837         int ret;
2838
2839         backref_ctx = btrfs_alloc_backref_share_check_ctx();
2840         path = btrfs_alloc_path();
2841         if (!backref_ctx || !path) {
2842                 ret = -ENOMEM;
2843                 goto out;
2844         }
2845
2846         lockstart = round_down(start, inode->root->fs_info->sectorsize);
2847         lockend = round_up(start + len, inode->root->fs_info->sectorsize);
2848         prev_extent_end = lockstart;
2849
2850         btrfs_inode_lock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
2851         lock_extent(&inode->io_tree, lockstart, lockend, &cached_state);
2852
2853         ret = fiemap_find_last_extent_offset(inode, path, &last_extent_end);
2854         if (ret < 0)
2855                 goto out_unlock;
2856         btrfs_release_path(path);
2857
2858         path->reada = READA_FORWARD;
2859         ret = fiemap_search_slot(inode, path, lockstart);
2860         if (ret < 0) {
2861                 goto out_unlock;
2862         } else if (ret > 0) {
2863                 /*
2864                  * No file extent item found, but we may have delalloc between
2865                  * the current offset and i_size. So check for that.
2866                  */
2867                 ret = 0;
2868                 goto check_eof_delalloc;
2869         }
2870
2871         while (prev_extent_end < lockend) {
2872                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
2873                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
2874                 struct btrfs_key key;
2875                 u64 extent_end;
2876                 u64 extent_len;
2877                 u64 extent_offset = 0;
2878                 u64 extent_gen;
2879                 u64 disk_bytenr = 0;
2880                 u64 flags = 0;
2881                 int extent_type;
2882                 u8 compression;
2883
2884                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2885                 if (key.objectid != ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2886                         break;
2887
2888                 extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
2889
2890                 /*
2891                  * The first iteration can leave us at an extent item that ends
2892                  * before our range's start. Move to the next item.
2893                  */
2894                 if (extent_end <= lockstart)
2895                         goto next_item;
2896
2897                 backref_ctx->curr_leaf_bytenr = leaf->start;
2898
2899                 /* We have in implicit hole (NO_HOLES feature enabled). */
2900                 if (prev_extent_end < key.offset) {
2901                         const u64 range_end = min(key.offset, lockend) - 1;
2902
2903                         ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
2904                                                   &delalloc_cached_state,
2905                                                   backref_ctx, 0, 0, 0,
2906                                                   prev_extent_end, range_end);
2907                         if (ret < 0) {
2908                                 goto out_unlock;
2909                         } else if (ret > 0) {
2910                                 /* fiemap_fill_next_extent() told us to stop. */
2911                                 stopped = true;
2912                                 break;
2913                         }
2914
2915                         /* We've reached the end of the fiemap range, stop. */
2916                         if (key.offset >= lockend) {
2917                                 stopped = true;
2918                                 break;
2919                         }
2920                 }
2921
2922                 extent_len = extent_end - key.offset;
2923                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
2924                                     struct btrfs_file_extent_item);
2925                 compression = btrfs_file_extent_compression(leaf, ei);
2926                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
2927                 extent_gen = btrfs_file_extent_generation(leaf, ei);
2928
2929                 if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
2930                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei);
2931                         if (compression == BTRFS_COMPRESS_NONE)
2932                                 extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, ei);
2933                 }
2934
2935                 if (compression != BTRFS_COMPRESS_NONE)
2936                         flags |= FIEMAP_EXTENT_ENCODED;
2937
2938                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
2939                         flags |= FIEMAP_EXTENT_DATA_INLINE;
2940                         flags |= FIEMAP_EXTENT_NOT_ALIGNED;
2941                         ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, &cache, key.offset, 0,
2942                                                  extent_len, flags);
2943                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
2944                         ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
2945                                                   &delalloc_cached_state,
2946                                                   backref_ctx,
2947                                                   disk_bytenr, extent_offset,
2948                                                   extent_gen, key.offset,
2949                                                   extent_end - 1);
2950                 } else if (disk_bytenr == 0) {
2951                         /* We have an explicit hole. */
2952                         ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
2953                                                   &delalloc_cached_state,
2954                                                   backref_ctx, 0, 0, 0,
2955                                                   key.offset, extent_end - 1);
2956                 } else {
2957                         /* We have a regular extent. */
2958                         if (fieinfo->fi_extents_max) {
2959                                 ret = btrfs_is_data_extent_shared(inode,
2960                                                                   disk_bytenr,
2961                                                                   extent_gen,
2962                                                                   backref_ctx);
2963                                 if (ret < 0)
2964                                         goto out_unlock;
2965                                 else if (ret > 0)
2966                                         flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
2967                         }
2968
2969                         ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, &cache, key.offset,
2970                                                  disk_bytenr + extent_offset,
2971                                                  extent_len, flags);
2972                 }
2973
2974                 if (ret < 0) {
2975                         goto out_unlock;
2976                 } else if (ret > 0) {
2977                         /* fiemap_fill_next_extent() told us to stop. */
2978                         stopped = true;
2979                         break;
2980                 }
2981
2982                 prev_extent_end = extent_end;
2983 next_item:
2984                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2985                         ret = -EINTR;
2986                         goto out_unlock;
2987                 }
2988
2989                 ret = fiemap_next_leaf_item(inode, path);
2990                 if (ret < 0) {
2991                         goto out_unlock;
2992                 } else if (ret > 0) {
2993                         /* No more file extent items for this inode. */
2994                         break;
2995                 }
2996                 cond_resched();
2997         }
2998
2999 check_eof_delalloc:
3000         /*
3001          * Release (and free) the path before emitting any final entries to
3002          * fiemap_fill_next_extent() to keep lockdep happy. This is because
3003          * once we find no more file extent items exist, we may have a
3004          * non-cloned leaf, and fiemap_fill_next_extent() can trigger page
3005          * faults when copying data to the user space buffer.
3006          */
3007         btrfs_free_path(path);
3008         path = NULL;
3009
3010         if (!stopped && prev_extent_end < lockend) {
3011                 ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
3012                                           &delalloc_cached_state, backref_ctx,
3013                                           0, 0, 0, prev_extent_end, lockend - 1);
3014                 if (ret < 0)
3015                         goto out_unlock;
3016                 prev_extent_end = lockend;
3017         }
3018
3019         if (cache.cached && cache.offset + cache.len >= last_extent_end) {
3020                 const u64 i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
3021
3022                 if (prev_extent_end < i_size) {
3023                         u64 delalloc_start;
3024                         u64 delalloc_end;
3025                         bool delalloc;
3026
3027                         delalloc = btrfs_find_delalloc_in_range(inode,
3028                                                                 prev_extent_end,
3029                                                                 i_size - 1,
3030                                                                 &delalloc_cached_state,
3031                                                                 &delalloc_start,
3032                                                                 &delalloc_end);
3033                         if (!delalloc)
3034                                 cache.flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
3035                 } else {
3036                         cache.flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
3037                 }
3038         }
3039
3040         ret = emit_last_fiemap_cache(fieinfo, &cache);
3041
3042 out_unlock:
3043         unlock_extent(&inode->io_tree, lockstart, lockend, &cached_state);
3044         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
3045 out:
3046         free_extent_state(delalloc_cached_state);
3047         btrfs_free_backref_share_ctx(backref_ctx);
3048         btrfs_free_path(path);
3049         return ret;
3050 }
3051
3052 static void __free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
3053 {
3054         kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
3055 }
3056
3057 static int extent_buffer_under_io(const struct extent_buffer *eb)
3058 {
3059         return (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags) ||
3060                 test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
3061 }
3062
3063 static bool page_range_has_eb(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
3064 {
3065         struct btrfs_subpage *subpage;
3066
3067         lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
3068
3069         if (PagePrivate(page)) {
3070                 subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
3071                 if (atomic_read(&subpage->eb_refs))
3072                         return true;
3073                 /*
3074                  * Even there is no eb refs here, we may still have
3075                  * end_page_read() call relying on page::private.
3076                  */
3077                 if (atomic_read(&subpage->readers))
3078                         return true;
3079         }
3080         return false;
3081 }
3082
3083 static void detach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb, struct page *page)
3084 {
3085         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3086         const bool mapped = !test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
3087
3088         /*
3089          * For mapped eb, we're going to change the page private, which should
3090          * be done under the private_lock.
3091          */
3092         if (mapped)
3093                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
3094
3095         if (!PagePrivate(page)) {
3096                 if (mapped)
3097                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
3098                 return;
3099         }
3100
3101         if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE) {
3102                 /*
3103                  * We do this since we'll remove the pages after we've
3104                  * removed the eb from the radix tree, so we could race
3105                  * and have this page now attached to the new eb.  So
3106                  * only clear page_private if it's still connected to
3107                  * this eb.
3108                  */
3109                 if (PagePrivate(page) &&
3110                     page->private == (unsigned long)eb) {
3111                         BUG_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
3112                         BUG_ON(PageDirty(page));
3113                         BUG_ON(PageWriteback(page));
3114                         /*
3115                          * We need to make sure we haven't be attached
3116                          * to a new eb.
3117                          */
3118                         detach_page_private(page);
3119                 }
3120                 if (mapped)
3121                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
3122                 return;
3123         }
3124
3125         /*
3126          * For subpage, we can have dummy eb with page private.  In this case,
3127          * we can directly detach the private as such page is only attached to
3128          * one dummy eb, no sharing.
3129          */
3130         if (!mapped) {
3131                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
3132                 return;
3133         }
3134
3135         btrfs_page_dec_eb_refs(fs_info, page);
3136
3137         /*
3138          * We can only detach the page private if there are no other ebs in the
3139          * page range and no unfinished IO.
3140          */
3141         if (!page_range_has_eb(fs_info, page))
3142                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
3143
3144         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
3145 }
3146
3147 /* Release all pages attached to the extent buffer */
3148 static void btrfs_release_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb)
3149 {
3150         int i;
3151         int num_pages;
3152
3153         ASSERT(!extent_buffer_under_io(eb));
3154
3155         num_pages = num_extent_pages(eb);
3156         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3157                 struct page *page = eb->pages[i];
3158
3159                 if (!page)
3160                         continue;
3161
3162                 detach_extent_buffer_page(eb, page);
3163
3164                 /* One for when we allocated the page */
3165                 put_page(page);
3166         }
3167 }
3168
3169 /*
3170  * Helper for releasing the extent buffer.
3171  */
3172 static inline void btrfs_release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
3173 {
3174         btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
3175         btrfs_leak_debug_del_eb(eb);
3176         __free_extent_buffer(eb);
3177 }
3178
3179 static struct extent_buffer *
3180 __alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start,
3181                       unsigned long len)
3182 {
3183         struct extent_buffer *eb = NULL;
3184
3185         eb = kmem_cache_zalloc(extent_buffer_cache, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
3186         eb->start = start;
3187         eb->len = len;
3188         eb->fs_info = fs_info;
3189         init_rwsem(&eb->lock);
3190
3191         btrfs_leak_debug_add_eb(eb);
3192
3193         spin_lock_init(&eb->refs_lock);
3194         atomic_set(&eb->refs, 1);
3195
3196         ASSERT(len <= BTRFS_MAX_METADATA_BLOCKSIZE);
3197
3198         return eb;
3199 }
3200
3201 struct extent_buffer *btrfs_clone_extent_buffer(const struct extent_buffer *src)
3202 {
3203         int i;
3204         struct extent_buffer *new;
3205         int num_pages = num_extent_pages(src);
3206         int ret;
3207
3208         new = __alloc_extent_buffer(src->fs_info, src->start, src->len);
3209         if (new == NULL)
3210                 return NULL;
3211
3212         /*
3213          * Set UNMAPPED before calling btrfs_release_extent_buffer(), as
3214          * btrfs_release_extent_buffer() have different behavior for
3215          * UNMAPPED subpage extent buffer.
3216          */
3217         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &new->bflags);
3218
3219         ret = btrfs_alloc_page_array(num_pages, new->pages);
3220         if (ret) {
3221                 btrfs_release_extent_buffer(new);
3222                 return NULL;
3223         }
3224
3225         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3226                 int ret;
3227                 struct page *p = new->pages[i];
3228
3229                 ret = attach_extent_buffer_page(new, p, NULL);
3230                 if (ret < 0) {
3231                         btrfs_release_extent_buffer(new);
3232                         return NULL;
3233                 }
3234                 WARN_ON(PageDirty(p));
3235         }
3236         copy_extent_buffer_full(new, src);
3237         set_extent_buffer_uptodate(new);
3238
3239         return new;
3240 }
3241
3242 struct extent_buffer *__alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3243                                                   u64 start, unsigned long len)
3244 {
3245         struct extent_buffer *eb;
3246         int num_pages;
3247         int i;
3248         int ret;
3249
3250         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
3251         if (!eb)
3252                 return NULL;
3253
3254         num_pages = num_extent_pages(eb);
3255         ret = btrfs_alloc_page_array(num_pages, eb->pages);
3256         if (ret)
3257                 goto err;
3258
3259         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3260                 struct page *p = eb->pages[i];
3261
3262                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, p, NULL);
3263                 if (ret < 0)
3264                         goto err;
3265         }
3266
3267         set_extent_buffer_uptodate(eb);
3268         btrfs_set_header_nritems(eb, 0);
3269         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
3270
3271         return eb;
3272 err:
3273         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3274                 if (eb->pages[i]) {
3275                         detach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i]);
3276                         __free_page(eb->pages[i]);
3277                 }
3278         }
3279         __free_extent_buffer(eb);
3280         return NULL;
3281 }
3282
3283 struct extent_buffer *alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3284                                                 u64 start)
3285 {
3286         return __alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start, fs_info->nodesize);
3287 }
3288
3289 static void check_buffer_tree_ref(struct extent_buffer *eb)
3290 {
3291         int refs;
3292         /*
3293          * The TREE_REF bit is first set when the extent_buffer is added
3294          * to the radix tree. It is also reset, if unset, when a new reference
3295          * is created by find_extent_buffer.
3296          *
3297          * It is only cleared in two cases: freeing the last non-tree
3298          * reference to the extent_buffer when its STALE bit is set or
3299          * calling release_folio when the tree reference is the only reference.
3300          *
3301          * In both cases, care is taken to ensure that the extent_buffer's
3302          * pages are not under io. However, release_folio can be concurrently
3303          * called with creating new references, which is prone to race
3304          * conditions between the calls to check_buffer_tree_ref in those
3305          * codepaths and clearing TREE_REF in try_release_extent_buffer.
3306          *
3307          * The actual lifetime of the extent_buffer in the radix tree is
3308          * adequately protected by the refcount, but the TREE_REF bit and
3309          * its corresponding reference are not. To protect against this
3310          * class of races, we call check_buffer_tree_ref from the codepaths
3311          * which trigger io. Note that once io is initiated, TREE_REF can no
3312          * longer be cleared, so that is the moment at which any such race is
3313          * best fixed.
3314          */
3315         refs = atomic_read(&eb->refs);
3316         if (refs >= 2 && test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
3317                 return;
3318
3319         spin_lock(&eb->refs_lock);
3320         if (!test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
3321                 atomic_inc(&eb->refs);
3322         spin_unlock(&eb->refs_lock);
3323 }
3324
3325 static void mark_extent_buffer_accessed(struct extent_buffer *eb,
3326                 struct page *accessed)
3327 {
3328         int num_pages, i;
3329
3330         check_buffer_tree_ref(eb);
3331
3332         num_pages = num_extent_pages(eb);
3333         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3334                 struct page *p = eb->pages[i];
3335
3336                 if (p != accessed)
3337                         mark_page_accessed(p);
3338         }
3339 }
3340
3341 struct extent_buffer *find_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3342                                          u64 start)
3343 {
3344         struct extent_buffer *eb;
3345
3346         eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
3347         if (!eb)
3348                 return NULL;
3349         /*
3350          * Lock our eb's refs_lock to avoid races with free_extent_buffer().
3351          * When we get our eb it might be flagged with EXTENT_BUFFER_STALE and
3352          * another task running free_extent_buffer() might have seen that flag
3353          * set, eb->refs == 2, that the buffer isn't under IO (dirty and
3354          * writeback flags not set) and it's still in the tree (flag
3355          * EXTENT_BUFFER_TREE_REF set), therefore being in the process of
3356          * decrementing the extent buffer's reference count twice.  So here we
3357          * could race and increment the eb's reference count, clear its stale
3358          * flag, mark it as dirty and drop our reference before the other task
3359          * finishes executing free_extent_buffer, which would later result in
3360          * an attempt to free an extent buffer that is dirty.
3361          */
3362         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags)) {
3363                 spin_lock(&eb->refs_lock);
3364                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
3365         }
3366         mark_extent_buffer_accessed(eb, NULL);
3367         return eb;
3368 }
3369
3370 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
3371 struct extent_buffer *alloc_test_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3372                                         u64 start)
3373 {
3374         struct extent_buffer *eb, *exists = NULL;
3375         int ret;
3376
3377         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
3378         if (eb)
3379                 return eb;
3380         eb = alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start);
3381         if (!eb)
3382                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3383         eb->fs_info = fs_info;
3384 again:
3385         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
3386         if (ret) {
3387                 exists = ERR_PTR(ret);
3388                 goto free_eb;
3389         }
3390         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
3391         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
3392                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
3393         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
3394         radix_tree_preload_end();
3395         if (ret == -EEXIST) {
3396                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
3397                 if (exists)
3398                         goto free_eb;
3399                 else
3400                         goto again;
3401         }
3402         check_buffer_tree_ref(eb);
3403         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
3404
3405         return eb;
3406 free_eb:
3407         btrfs_release_extent_buffer(eb);
3408         return exists;
3409 }
3410 #endif
3411
3412 static struct extent_buffer *grab_extent_buffer(
3413                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
3414 {
3415         struct extent_buffer *exists;
3416
3417         /*
3418          * For subpage case, we completely rely on radix tree to ensure we
3419          * don't try to insert two ebs for the same bytenr.  So here we always
3420          * return NULL and just continue.
3421          */
3422         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE)
3423                 return NULL;
3424
3425         /* Page not yet attached to an extent buffer */
3426         if (!PagePrivate(page))
3427                 return NULL;
3428
3429         /*
3430          * We could have already allocated an eb for this page and attached one
3431          * so lets see if we can get a ref on the existing eb, and if we can we
3432          * know it's good and we can just return that one, else we know we can
3433          * just overwrite page->private.
3434          */
3435         exists = (struct extent_buffer *)page->private;
3436         if (atomic_inc_not_zero(&exists->refs))
3437                 return exists;
3438
3439         WARN_ON(PageDirty(page));
3440         detach_page_private(page);
3441         return NULL;
3442 }
3443
3444 static int check_eb_alignment(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
3445 {
3446         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize)) {
3447                 btrfs_err(fs_info, "bad tree block start %llu", start);
3448                 return -EINVAL;
3449         }
3450
3451         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE &&
3452             offset_in_page(start) + fs_info->nodesize > PAGE_SIZE) {
3453                 btrfs_err(fs_info,
3454                 "tree block crosses page boundary, start %llu nodesize %u",
3455                           start, fs_info->nodesize);
3456                 return -EINVAL;
3457         }
3458         if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE &&
3459             !PAGE_ALIGNED(start)) {
3460                 btrfs_err(fs_info,
3461                 "tree block is not page aligned, start %llu nodesize %u",
3462                           start, fs_info->nodesize);
3463                 return -EINVAL;
3464         }
3465         return 0;
3466 }
3467
3468 struct extent_buffer *alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3469                                           u64 start, u64 owner_root, int level)
3470 {
3471         unsigned long len = fs_info->nodesize;
3472         int num_pages;
3473         int i;
3474         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
3475         struct extent_buffer *eb;
3476         struct extent_buffer *exists = NULL;
3477         struct page *p;
3478         struct address_space *mapping = fs_info->btree_inode->i_mapping;
3479         struct btrfs_subpage *prealloc = NULL;
3480         u64 lockdep_owner = owner_root;
3481         int uptodate = 1;
3482         int ret;
3483
3484         if (check_eb_alignment(fs_info, start))
3485                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3486
3487 #if BITS_PER_LONG == 32
3488         if (start >= MAX_LFS_FILESIZE) {
3489                 btrfs_err_rl(fs_info,
3490                 "extent buffer %llu is beyond 32bit page cache limit", start);
3491                 btrfs_err_32bit_limit(fs_info);
3492                 return ERR_PTR(-EOVERFLOW);
3493         }
3494         if (start >= BTRFS_32BIT_EARLY_WARN_THRESHOLD)
3495                 btrfs_warn_32bit_limit(fs_info);
3496 #endif
3497
3498         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
3499         if (eb)
3500                 return eb;
3501
3502         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
3503         if (!eb)
3504                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3505
3506         /*
3507          * The reloc trees are just snapshots, so we need them to appear to be
3508          * just like any other fs tree WRT lockdep.
3509          */
3510         if (lockdep_owner == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID)
3511                 lockdep_owner = BTRFS_FS_TREE_OBJECTID;
3512
3513         btrfs_set_buffer_lockdep_class(lockdep_owner, eb, level);
3514
3515         num_pages = num_extent_pages(eb);
3516
3517         /*
3518          * Preallocate page->private for subpage case, so that we won't
3519          * allocate memory with private_lock nor page lock hold.
3520          *
3521          * The memory will be freed by attach_extent_buffer_page() or freed
3522          * manually if we exit earlier.
3523          */
3524         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
3525                 prealloc = btrfs_alloc_subpage(fs_info, BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
3526                 if (IS_ERR(prealloc)) {
3527                         exists = ERR_CAST(prealloc);
3528                         goto free_eb;
3529                 }
3530         }
3531
3532         for (i = 0; i < num_pages; i++, index++) {
3533                 p = find_or_create_page(mapping, index, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
3534                 if (!p) {
3535                         exists = ERR_PTR(-ENOMEM);
3536                         btrfs_free_subpage(prealloc);
3537                         goto free_eb;
3538                 }
3539
3540                 spin_lock(&mapping->private_lock);
3541                 exists = grab_extent_buffer(fs_info, p);
3542                 if (exists) {
3543                         spin_unlock(&mapping->private_lock);
3544                         unlock_page(p);
3545                         put_page(p);
3546                         mark_extent_buffer_accessed(exists, p);
3547                         btrfs_free_subpage(prealloc);
3548                         goto free_eb;
3549                 }
3550                 /* Should not fail, as we have preallocated the memory */
3551                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, p, prealloc);
3552                 ASSERT(!ret);
3553                 /*
3554                  * To inform we have extra eb under allocation, so that
3555                  * detach_extent_buffer_page() won't release the page private
3556                  * when the eb hasn't yet been inserted into radix tree.
3557                  *
3558                  * The ref will be decreased when the eb released the page, in
3559                  * detach_extent_buffer_page().
3560                  * Thus needs no special handling in error path.
3561                  */
3562                 btrfs_page_inc_eb_refs(fs_info, p);
3563                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
3564
3565                 WARN_ON(btrfs_page_test_dirty(fs_info, p, eb->start, eb->len));
3566                 eb->pages[i] = p;
3567                 if (!btrfs_page_test_uptodate(fs_info, p, eb->start, eb->len))
3568                         uptodate = 0;
3569
3570                 /*
3571                  * We can't unlock the pages just yet since the extent buffer
3572                  * hasn't been properly inserted in the radix tree, this
3573                  * opens a race with btree_release_folio which can free a page
3574                  * while we are still filling in all pages for the buffer and
3575                  * we could crash.
3576                  */
3577         }
3578         if (uptodate)
3579                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
3580 again:
3581         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
3582         if (ret) {
3583                 exists = ERR_PTR(ret);
3584                 goto free_eb;
3585         }
3586
3587         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
3588         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
3589                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
3590         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
3591         radix_tree_preload_end();
3592         if (ret == -EEXIST) {
3593                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
3594                 if (exists)
3595                         goto free_eb;
3596                 else
3597                         goto again;
3598         }
3599         /* add one reference for the tree */
3600         check_buffer_tree_ref(eb);
3601         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
3602
3603         /*
3604          * Now it's safe to unlock the pages because any calls to
3605          * btree_release_folio will correctly detect that a page belongs to a
3606          * live buffer and won't free them prematurely.
3607          */
3608         for (i = 0; i < num_pages; i++)
3609                 unlock_page(eb->pages[i]);
3610         return eb;
3611
3612 free_eb:
3613         WARN_ON(!atomic_dec_and_test(&eb->refs));
3614         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3615                 if (eb->pages[i])
3616                         unlock_page(eb->pages[i]);
3617         }
3618
3619         btrfs_release_extent_buffer(eb);
3620         return exists;
3621 }
3622
3623 static inline void btrfs_release_extent_buffer_rcu(struct rcu_head *head)
3624 {
3625         struct extent_buffer *eb =
3626                         container_of(head, struct extent_buffer, rcu_head);
3627
3628         __free_extent_buffer(eb);
3629 }
3630
3631 static int release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
3632         __releases(&eb->refs_lock)
3633 {
3634         lockdep_assert_held(&eb->refs_lock);
3635
3636         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
3637         if (atomic_dec_and_test(&eb->refs)) {
3638                 if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags)) {
3639                         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3640
3641                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
3642
3643                         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
3644                         radix_tree_delete(&fs_info->buffer_radix,
3645                                           eb->start >> fs_info->sectorsize_bits);
3646                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
3647                 } else {
3648                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
3649                 }
3650
3651                 btrfs_leak_debug_del_eb(eb);
3652                 /* Should be safe to release our pages at this point */
3653                 btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
3654 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
3655                 if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags))) {
3656                         __free_extent_buffer(eb);
3657                         return 1;
3658                 }
3659 #endif
3660                 call_rcu(&eb->rcu_head, btrfs_release_extent_buffer_rcu);
3661                 return 1;
3662         }
3663         spin_unlock(&eb->refs_lock);
3664
3665         return 0;
3666 }
3667
3668 void free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
3669 {
3670         int refs;
3671         if (!eb)
3672                 return;
3673
3674         refs = atomic_read(&eb->refs);
3675         while (1) {
3676                 if ((!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) && refs <= 3)
3677                     || (test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) &&
3678                         refs == 1))
3679                         break;
3680                 if (atomic_try_cmpxchg(&eb->refs, &refs, refs - 1))
3681                         return;
3682         }
3683
3684         spin_lock(&eb->refs_lock);
3685         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 &&
3686             test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags) &&
3687             !extent_buffer_under_io(eb) &&
3688             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
3689                 atomic_dec(&eb->refs);
3690
3691         /*
3692          * I know this is terrible, but it's temporary until we stop tracking
3693          * the uptodate bits and such for the extent buffers.
3694          */
3695         release_extent_buffer(eb);
3696 }
3697
3698 void free_extent_buffer_stale(struct extent_buffer *eb)
3699 {
3700         if (!eb)
3701                 return;
3702
3703         spin_lock(&eb->refs_lock);
3704         set_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags);
3705
3706         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 && !extent_buffer_under_io(eb) &&
3707             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
3708                 atomic_dec(&eb->refs);
3709         release_extent_buffer(eb);
3710 }
3711
3712 static void btree_clear_page_dirty(struct page *page)
3713 {
3714         ASSERT(PageDirty(page));
3715         ASSERT(PageLocked(page));
3716         clear_page_dirty_for_io(page);
3717         xa_lock_irq(&page->mapping->i_pages);
3718         if (!PageDirty(page))
3719                 __xa_clear_mark(&page->mapping->i_pages,
3720                                 page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
3721         xa_unlock_irq(&page->mapping->i_pages);
3722 }
3723
3724 static void clear_subpage_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
3725 {
3726         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3727         struct page *page = eb->pages[0];
3728         bool last;
3729
3730         /* btree_clear_page_dirty() needs page locked */
3731         lock_page(page);
3732         last = btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, page, eb->start,
3733                                                   eb->len);
3734         if (last)
3735                 btree_clear_page_dirty(page);
3736         unlock_page(page);
3737         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
3738 }
3739
3740 void btrfs_clear_buffer_dirty(struct btrfs_trans_handle *trans,
3741                               struct extent_buffer *eb)
3742 {
3743         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3744         int i;
3745         int num_pages;
3746         struct page *page;
3747
3748         btrfs_assert_tree_write_locked(eb);
3749
3750         if (trans && btrfs_header_generation(eb) != trans->transid)
3751                 return;
3752
3753         if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags))
3754                 return;
3755
3756         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes, -eb->len,
3757                                  fs_info->dirty_metadata_batch);
3758
3759         if (eb->fs_info->nodesize < PAGE_SIZE)
3760                 return clear_subpage_extent_buffer_dirty(eb);
3761
3762         num_pages = num_extent_pages(eb);
3763
3764         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3765                 page = eb->pages[i];
3766                 if (!PageDirty(page))
3767                         continue;
3768                 lock_page(page);
3769                 btree_clear_page_dirty(page);
3770                 unlock_page(page);
3771         }
3772         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
3773 }
3774
3775 void set_extent_buffer_dirty(struct extent_buffer *eb)
3776 {
3777         int i;
3778         int num_pages;
3779         bool was_dirty;
3780
3781         check_buffer_tree_ref(eb);
3782
3783         was_dirty = test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
3784
3785         num_pages = num_extent_pages(eb);
3786         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
3787         WARN_ON(!test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags));
3788
3789         if (!was_dirty) {
3790                 bool subpage = eb->fs_info->nodesize < PAGE_SIZE;
3791
3792                 /*
3793                  * For subpage case, we can have other extent buffers in the
3794                  * same page, and in clear_subpage_extent_buffer_dirty() we
3795                  * have to clear page dirty without subpage lock held.
3796                  * This can cause race where our page gets dirty cleared after
3797                  * we just set it.
3798                  *
3799                  * Thankfully, clear_subpage_extent_buffer_dirty() has locked
3800                  * its page for other reasons, we can use page lock to prevent
3801                  * the above race.
3802                  */
3803                 if (subpage)
3804                         lock_page(eb->pages[0]);
3805                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
3806                         btrfs_page_set_dirty(eb->fs_info, eb->pages[i],
3807                                              eb->start, eb->len);
3808                 if (subpage)
3809                         unlock_page(eb->pages[0]);
3810                 percpu_counter_add_batch(&eb->fs_info->dirty_metadata_bytes,
3811                                          eb->len,
3812                                          eb->fs_info->dirty_metadata_batch);
3813         }
3814 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
3815         for (i = 0; i < num_pages; i++)
3816                 ASSERT(PageDirty(eb->pages[i]));
3817 #endif
3818 }
3819
3820 void clear_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
3821 {
3822         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3823         struct page *page;
3824         int num_pages;
3825         int i;
3826
3827         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
3828         num_pages = num_extent_pages(eb);
3829         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3830                 page = eb->pages[i];
3831                 if (!page)
3832                         continue;
3833
3834                 /*
3835                  * This is special handling for metadata subpage, as regular
3836                  * btrfs_is_subpage() can not handle cloned/dummy metadata.
3837                  */
3838                 if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE)
3839                         ClearPageUptodate(page);
3840                 else
3841                         btrfs_subpage_clear_uptodate(fs_info, page, eb->start,
3842                                                      eb->len);
3843         }
3844 }
3845
3846 void set_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
3847 {
3848         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3849         struct page *page;
3850         int num_pages;
3851         int i;
3852
3853         set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
3854         num_pages = num_extent_pages(eb);
3855         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3856                 page = eb->pages[i];
3857
3858                 /*
3859                  * This is special handling for metadata subpage, as regular
3860                  * btrfs_is_subpage() can not handle cloned/dummy metadata.
3861                  */
3862                 if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE)
3863                         SetPageUptodate(page);
3864                 else
3865                         btrfs_subpage_set_uptodate(fs_info, page, eb->start,
3866                                                    eb->len);
3867         }
3868 }
3869
3870 static void extent_buffer_read_end_io(struct btrfs_bio *bbio)
3871 {
3872         struct extent_buffer *eb = bbio->private;
3873         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3874         bool uptodate = !bbio->bio.bi_status;
3875         struct bvec_iter_all iter_all;
3876         struct bio_vec *bvec;
3877         u32 bio_offset = 0;
3878
3879         eb->read_mirror = bbio->mirror_num;
3880
3881         if (uptodate &&
3882             btrfs_validate_extent_buffer(eb, &bbio->parent_check) < 0)
3883                 uptodate = false;
3884
3885         if (uptodate) {
3886                 set_extent_buffer_uptodate(eb);
3887         } else {
3888                 clear_extent_buffer_uptodate(eb);
3889                 set_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
3890         }
3891
3892         bio_for_each_segment_all(bvec, &bbio->bio, iter_all) {
3893                 u64 start = eb->start + bio_offset;
3894                 struct page *page = bvec->bv_page;
3895                 u32 len = bvec->bv_len;
3896
3897                 if (uptodate)
3898                         btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, start, len);
3899                 else
3900                         btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
3901
3902                 bio_offset += len;
3903         }
3904
3905         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READING, &eb->bflags);
3906         smp_mb__after_atomic();
3907         wake_up_bit(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_READING);
3908         free_extent_buffer(eb);
3909
3910         bio_put(&bbio->bio);
3911 }
3912
3913 int read_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb, int wait, int mirror_num,
3914                              struct btrfs_tree_parent_check *check)
3915 {
3916         int num_pages = num_extent_pages(eb), i;
3917         struct btrfs_bio *bbio;
3918
3919         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
3920                 return 0;
3921
3922         /*
3923          * We could have had EXTENT_BUFFER_UPTODATE cleared by the write
3924          * operation, which could potentially still be in flight.  In this case
3925          * we simply want to return an error.
3926          */
3927         if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)))
3928                 return -EIO;
3929
3930         /* Someone else is already reading the buffer, just wait for it. */
3931         if (test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_READING, &eb->bflags))
3932                 goto done;
3933
3934         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
3935         eb->read_mirror = 0;
3936         check_buffer_tree_ref(eb);
3937         atomic_inc(&eb->refs);
3938
3939         bbio = btrfs_bio_alloc(INLINE_EXTENT_BUFFER_PAGES,
3940                                REQ_OP_READ | REQ_META, eb->fs_info,
3941                                extent_buffer_read_end_io, eb);
3942         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = eb->start >> SECTOR_SHIFT;
3943         bbio->inode = BTRFS_I(eb->fs_info->btree_inode);
3944         bbio->file_offset = eb->start;
3945         memcpy(&bbio->parent_check, check, sizeof(*check));
3946         if (eb->fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
3947                 __bio_add_page(&bbio->bio, eb->pages[0], eb->len,
3948                                eb->start - page_offset(eb->pages[0]));
3949         } else {
3950                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
3951                         __bio_add_page(&bbio->bio, eb->pages[i], PAGE_SIZE, 0);
3952         }
3953         btrfs_submit_bio(bbio, mirror_num);
3954
3955 done:
3956         if (wait == WAIT_COMPLETE) {
3957                 wait_on_bit_io(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_READING, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3958                 if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
3959                         return -EIO;
3960         }
3961
3962         return 0;
3963 }
3964
3965 static bool report_eb_range(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
3966                             unsigned long len)
3967 {
3968         btrfs_warn(eb->fs_info,
3969                 "access to eb bytenr %llu len %lu out of range start %lu len %lu",
3970                 eb->start, eb->len, start, len);
3971         WARN_ON(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG));
3972
3973         return true;
3974 }
3975
3976 /*
3977  * Check if the [start, start + len) range is valid before reading/writing
3978  * the eb.
3979  * NOTE: @start and @len are offset inside the eb, not logical address.
3980  *
3981  * Caller should not touch the dst/src memory if this function returns error.
3982  */
3983 static inline int check_eb_range(const struct extent_buffer *eb,
3984                                  unsigned long start, unsigned long len)
3985 {
3986         unsigned long offset;
3987
3988         /* start, start + len should not go beyond eb->len nor overflow */
3989         if (unlikely(check_add_overflow(start, len, &offset) || offset > eb->len))
3990                 return report_eb_range(eb, start, len);
3991
3992         return false;
3993 }
3994
3995 void read_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, void *dstv,
3996                         unsigned long start, unsigned long len)
3997 {
3998         size_t cur;
3999         size_t offset;
4000         struct page *page;
4001         char *kaddr;
4002         char *dst = (char *)dstv;
4003         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
4004
4005         if (check_eb_range(eb, start, len))
4006                 return;
4007
4008         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
4009
4010         while (len > 0) {
4011                 page = eb->pages[i];
4012
4013                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
4014                 kaddr = page_address(page);
4015                 memcpy(dst, kaddr + offset, cur);
4016
4017                 dst += cur;
4018                 len -= cur;
4019                 offset = 0;
4020                 i++;
4021         }
4022 }
4023
4024 int read_extent_buffer_to_user_nofault(const struct extent_buffer *eb,
4025                                        void __user *dstv,
4026                                        unsigned long start, unsigned long len)
4027 {
4028         size_t cur;
4029         size_t offset;
4030         struct page *page;
4031         char *kaddr;
4032         char __user *dst = (char __user *)dstv;
4033         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
4034         int ret = 0;
4035
4036         WARN_ON(start > eb->len);
4037         WARN_ON(start + len > eb->start + eb->len);
4038
4039         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
4040
4041         while (len > 0) {
4042                 page = eb->pages[i];
4043
4044                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
4045                 kaddr = page_address(page);
4046                 if (copy_to_user_nofault(dst, kaddr + offset, cur)) {
4047                         ret = -EFAULT;
4048                         break;
4049                 }
4050
4051                 dst += cur;
4052                 len -= cur;
4053                 offset = 0;
4054                 i++;
4055         }
4056
4057         return ret;
4058 }
4059
4060 int memcmp_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *ptrv,
4061                          unsigned long start, unsigned long len)
4062 {
4063         size_t cur;
4064         size_t offset;
4065         struct page *page;
4066         char *kaddr;
4067         char *ptr = (char *)ptrv;
4068         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
4069         int ret = 0;
4070
4071         if (check_eb_range(eb, start, len))
4072                 return -EINVAL;
4073
4074         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
4075
4076         while (len > 0) {
4077                 page = eb->pages[i];
4078
4079                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
4080
4081                 kaddr = page_address(page);
4082                 ret = memcmp(ptr, kaddr + offset, cur);
4083                 if (ret)
4084                         break;
4085
4086                 ptr += cur;
4087                 len -= cur;
4088                 offset = 0;
4089                 i++;
4090         }
4091         return ret;
4092 }
4093
4094 /*
4095  * Check that the extent buffer is uptodate.
4096  *
4097  * For regular sector size == PAGE_SIZE case, check if @page is uptodate.
4098  * For subpage case, check if the range covered by the eb has EXTENT_UPTODATE.
4099  */
4100 static void assert_eb_page_uptodate(const struct extent_buffer *eb,
4101                                     struct page *page)
4102 {
4103         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4104
4105         /*
4106          * If we are using the commit root we could potentially clear a page
4107          * Uptodate while we're using the extent buffer that we've previously
4108          * looked up.  We don't want to complain in this case, as the page was
4109          * valid before, we just didn't write it out.  Instead we want to catch
4110          * the case where we didn't actually read the block properly, which
4111          * would have !PageUptodate and !EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR.
4112          */
4113         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags))
4114                 return;
4115
4116         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
4117                 if (WARN_ON(!btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, page,
4118                                                          eb->start, eb->len)))
4119                         btrfs_subpage_dump_bitmap(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4120         } else {
4121                 WARN_ON(!PageUptodate(page));
4122         }
4123 }
4124
4125 static void __write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb,
4126                                   const void *srcv, unsigned long start,
4127                                   unsigned long len, bool use_memmove)
4128 {
4129         size_t cur;
4130         size_t offset;
4131         struct page *page;
4132         char *kaddr;
4133         char *src = (char *)srcv;
4134         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
4135         /* For unmapped (dummy) ebs, no need to check their uptodate status. */
4136         const bool check_uptodate = !test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
4137
4138         WARN_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_NO_CHECK, &eb->bflags));
4139
4140         if (check_eb_range(eb, start, len))
4141                 return;
4142
4143         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
4144
4145         while (len > 0) {
4146                 page = eb->pages[i];
4147                 if (check_uptodate)
4148                         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
4149
4150                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
4151                 kaddr = page_address(page);
4152                 if (use_memmove)
4153                         memmove(kaddr + offset, src, cur);
4154                 else
4155                         memcpy(kaddr + offset, src, cur);
4156
4157                 src += cur;
4158                 len -= cur;
4159                 offset = 0;
4160                 i++;
4161         }
4162 }
4163
4164 void write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv,
4165                          unsigned long start, unsigned long len)
4166 {
4167         return __write_extent_buffer(eb, srcv, start, len, false);
4168 }
4169
4170 static void memset_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, int c,
4171                                  unsigned long start, unsigned long len)
4172 {
4173         unsigned long cur = start;
4174
4175         while (cur < start + len) {
4176                 unsigned long index = get_eb_page_index(cur);
4177                 unsigned int offset = get_eb_offset_in_page(eb, cur);
4178                 unsigned int cur_len = min(start + len - cur, PAGE_SIZE - offset);
4179                 struct page *page = eb->pages[index];
4180
4181                 assert_eb_page_uptodate(eb, page);
4182                 memset(page_address(page) + offset, c, cur_len);
4183
4184                 cur += cur_len;
4185         }
4186 }
4187
4188 void memzero_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
4189                            unsigned long len)
4190 {
4191         if (check_eb_range(eb, start, len))
4192                 return;
4193         return memset_extent_buffer(eb, 0, start, len);
4194 }
4195
4196 void copy_extent_buffer_full(const struct extent_buffer *dst,
4197                              const struct extent_buffer *src)
4198 {
4199         unsigned long cur = 0;
4200
4201         ASSERT(dst->len == src->len);
4202
4203         while (cur < src->len) {
4204                 unsigned long index = get_eb_page_index(cur);
4205                 unsigned long offset = get_eb_offset_in_page(src, cur);
4206                 unsigned long cur_len = min(src->len, PAGE_SIZE - offset);
4207                 void *addr = page_address(src->pages[index]) + offset;
4208
4209                 write_extent_buffer(dst, addr, cur, cur_len);
4210
4211                 cur += cur_len;
4212         }
4213 }
4214
4215 void copy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
4216                         const struct extent_buffer *src,
4217                         unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
4218                         unsigned long len)
4219 {
4220         u64 dst_len = dst->len;
4221         size_t cur;
4222         size_t offset;
4223         struct page *page;
4224         char *kaddr;
4225         unsigned long i = get_eb_page_index(dst_offset);
4226
4227         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
4228             check_eb_range(src, src_offset, len))
4229                 return;
4230
4231         WARN_ON(src->len != dst_len);
4232
4233         offset = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
4234
4235         while (len > 0) {
4236                 page = dst->pages[i];
4237                 assert_eb_page_uptodate(dst, page);
4238
4239                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE - offset));
4240
4241                 kaddr = page_address(page);
4242                 read_extent_buffer(src, kaddr + offset, src_offset, cur);
4243
4244                 src_offset += cur;
4245                 len -= cur;
4246                 offset = 0;
4247                 i++;
4248         }
4249 }
4250
4251 /*
4252  * eb_bitmap_offset() - calculate the page and offset of the byte containing the
4253  * given bit number
4254  * @eb: the extent buffer
4255  * @start: offset of the bitmap item in the extent buffer
4256  * @nr: bit number
4257  * @page_index: return index of the page in the extent buffer that contains the
4258  * given bit number
4259  * @page_offset: return offset into the page given by page_index
4260  *
4261  * This helper hides the ugliness of finding the byte in an extent buffer which
4262  * contains a given bit.
4263  */
4264 static inline void eb_bitmap_offset(const struct extent_buffer *eb,
4265                                     unsigned long start, unsigned long nr,
4266                                     unsigned long *page_index,
4267                                     size_t *page_offset)
4268 {
4269         size_t byte_offset = BIT_BYTE(nr);
4270         size_t offset;
4271
4272         /*
4273          * The byte we want is the offset of the extent buffer + the offset of
4274          * the bitmap item in the extent buffer + the offset of the byte in the
4275          * bitmap item.
4276          */
4277         offset = start + offset_in_page(eb->start) + byte_offset;
4278
4279         *page_index = offset >> PAGE_SHIFT;
4280         *page_offset = offset_in_page(offset);
4281 }
4282
4283 /*
4284  * Determine whether a bit in a bitmap item is set.
4285  *
4286  * @eb:     the extent buffer
4287  * @start:  offset of the bitmap item in the extent buffer
4288  * @nr:     bit number to test
4289  */
4290 int extent_buffer_test_bit(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
4291                            unsigned long nr)
4292 {
4293         u8 *kaddr;
4294         struct page *page;
4295         unsigned long i;
4296         size_t offset;
4297
4298         eb_bitmap_offset(eb, start, nr, &i, &offset);
4299         page = eb->pages[i];
4300         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
4301         kaddr = page_address(page);
4302         return 1U & (kaddr[offset] >> (nr & (BITS_PER_BYTE - 1)));
4303 }
4304
4305 static u8 *extent_buffer_get_byte(const struct extent_buffer *eb, unsigned long bytenr)
4306 {
4307         unsigned long index = get_eb_page_index(bytenr);
4308
4309         if (check_eb_range(eb, bytenr, 1))
4310                 return NULL;
4311         return page_address(eb->pages[index]) + get_eb_offset_in_page(eb, bytenr);
4312 }
4313
4314 /*
4315  * Set an area of a bitmap to 1.
4316  *
4317  * @eb:     the extent buffer
4318  * @start:  offset of the bitmap item in the extent buffer
4319  * @pos:    bit number of the first bit
4320  * @len:    number of bits to set
4321  */
4322 void extent_buffer_bitmap_set(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
4323                               unsigned long pos, unsigned long len)
4324 {
4325         unsigned int first_byte = start + BIT_BYTE(pos);
4326         unsigned int last_byte = start + BIT_BYTE(pos + len - 1);
4327         const bool same_byte = (first_byte == last_byte);
4328         u8 mask = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
4329         u8 *kaddr;
4330
4331         if (same_byte)
4332                 mask &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4333
4334         /* Handle the first byte. */
4335         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, first_byte);
4336         *kaddr |= mask;
4337         if (same_byte)
4338                 return;
4339
4340         /* Handle the byte aligned part. */
4341         ASSERT(first_byte + 1 <= last_byte);
4342         memset_extent_buffer(eb, 0xff, first_byte + 1, last_byte - first_byte - 1);
4343
4344         /* Handle the last byte. */
4345         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, last_byte);
4346         *kaddr |= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4347 }
4348
4349
4350 /*
4351  * Clear an area of a bitmap.
4352  *
4353  * @eb:     the extent buffer
4354  * @start:  offset of the bitmap item in the extent buffer
4355  * @pos:    bit number of the first bit
4356  * @len:    number of bits to clear
4357  */
4358 void extent_buffer_bitmap_clear(const struct extent_buffer *eb,
4359                                 unsigned long start, unsigned long pos,
4360                                 unsigned long len)
4361 {
4362         unsigned int first_byte = start + BIT_BYTE(pos);
4363         unsigned int last_byte = start + BIT_BYTE(pos + len - 1);
4364         const bool same_byte = (first_byte == last_byte);
4365         u8 mask = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
4366         u8 *kaddr;
4367
4368         if (same_byte)
4369                 mask &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4370
4371         /* Handle the first byte. */
4372         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, first_byte);
4373         *kaddr &= ~mask;
4374         if (same_byte)
4375                 return;
4376
4377         /* Handle the byte aligned part. */
4378         ASSERT(first_byte + 1 <= last_byte);
4379         memset_extent_buffer(eb, 0, first_byte + 1, last_byte - first_byte - 1);
4380
4381         /* Handle the last byte. */
4382         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, last_byte);
4383         *kaddr &= ~BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4384 }
4385
4386 static inline bool areas_overlap(unsigned long src, unsigned long dst, unsigned long len)
4387 {
4388         unsigned long distance = (src > dst) ? src - dst : dst - src;
4389         return distance < len;
4390 }
4391
4392 void memcpy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
4393                           unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
4394                           unsigned long len)
4395 {
4396         unsigned long cur_off = 0;
4397
4398         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
4399             check_eb_range(dst, src_offset, len))
4400                 return;
4401
4402         while (cur_off < len) {
4403                 unsigned long cur_src = cur_off + src_offset;
4404                 unsigned long pg_index = get_eb_page_index(cur_src);
4405                 unsigned long pg_off = get_eb_offset_in_page(dst, cur_src);
4406                 unsigned long cur_len = min(src_offset + len - cur_src,
4407                                             PAGE_SIZE - pg_off);
4408                 void *src_addr = page_address(dst->pages[pg_index]) + pg_off;
4409                 const bool use_memmove = areas_overlap(src_offset + cur_off,
4410                                                        dst_offset + cur_off, cur_len);
4411
4412                 __write_extent_buffer(dst, src_addr, dst_offset + cur_off, cur_len,
4413                                       use_memmove);
4414                 cur_off += cur_len;
4415         }
4416 }
4417
4418 void memmove_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
4419                            unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
4420                            unsigned long len)
4421 {
4422         unsigned long dst_end = dst_offset + len - 1;
4423         unsigned long src_end = src_offset + len - 1;
4424
4425         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
4426             check_eb_range(dst, src_offset, len))
4427                 return;
4428
4429         if (dst_offset < src_offset) {
4430                 memcpy_extent_buffer(dst, dst_offset, src_offset, len);
4431                 return;
4432         }
4433
4434         while (len > 0) {
4435                 unsigned long src_i;
4436                 size_t cur;
4437                 size_t dst_off_in_page;
4438                 size_t src_off_in_page;
4439                 void *src_addr;
4440                 bool use_memmove;
4441
4442                 src_i = get_eb_page_index(src_end);
4443
4444                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_end);
4445                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_end);
4446
4447                 cur = min_t(unsigned long, len, src_off_in_page + 1);
4448                 cur = min(cur, dst_off_in_page + 1);
4449
4450                 src_addr = page_address(dst->pages[src_i]) + src_off_in_page -
4451                                         cur + 1;
4452                 use_memmove = areas_overlap(src_end - cur + 1, dst_end - cur + 1,
4453                                             cur);
4454
4455                 __write_extent_buffer(dst, src_addr, dst_end - cur + 1, cur,
4456                                       use_memmove);
4457
4458                 dst_end -= cur;
4459                 src_end -= cur;
4460                 len -= cur;
4461         }
4462 }
4463
4464 #define GANG_LOOKUP_SIZE        16
4465 static struct extent_buffer *get_next_extent_buffer(
4466                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
4467 {
4468         struct extent_buffer *gang[GANG_LOOKUP_SIZE];
4469         struct extent_buffer *found = NULL;
4470         u64 page_start = page_offset(page);
4471         u64 cur = page_start;
4472
4473         ASSERT(in_range(bytenr, page_start, PAGE_SIZE));
4474         lockdep_assert_held(&fs_info->buffer_lock);
4475
4476         while (cur < page_start + PAGE_SIZE) {
4477                 int ret;
4478                 int i;
4479
4480                 ret = radix_tree_gang_lookup(&fs_info->buffer_radix,
4481                                 (void **)gang, cur >> fs_info->sectorsize_bits,
4482                                 min_t(unsigned int, GANG_LOOKUP_SIZE,
4483                                       PAGE_SIZE / fs_info->nodesize));
4484                 if (ret == 0)
4485                         goto out;
4486                 for (i = 0; i < ret; i++) {
4487                         /* Already beyond page end */
4488                         if (gang[i]->start >= page_start + PAGE_SIZE)
4489                                 goto out;
4490                         /* Found one */
4491                         if (gang[i]->start >= bytenr) {
4492                                 found = gang[i];
4493                                 goto out;
4494                         }
4495                 }
4496                 cur = gang[ret - 1]->start + gang[ret - 1]->len;
4497         }
4498 out:
4499         return found;
4500 }
4501
4502 static int try_release_subpage_extent_buffer(struct page *page)
4503 {
4504         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
4505         u64 cur = page_offset(page);
4506         const u64 end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
4507         int ret;
4508
4509         while (cur < end) {
4510                 struct extent_buffer *eb = NULL;
4511
4512                 /*
4513                  * Unlike try_release_extent_buffer() which uses page->private
4514                  * to grab buffer, for subpage case we rely on radix tree, thus
4515                  * we need to ensure radix tree consistency.
4516                  *
4517                  * We also want an atomic snapshot of the radix tree, thus go
4518                  * with spinlock rather than RCU.
4519                  */
4520                 spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
4521                 eb = get_next_extent_buffer(fs_info, page, cur);
4522                 if (!eb) {
4523                         /* No more eb in the page range after or at cur */
4524                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
4525                         break;
4526                 }
4527                 cur = eb->start + eb->len;
4528
4529                 /*
4530                  * The same as try_release_extent_buffer(), to ensure the eb
4531                  * won't disappear out from under us.
4532                  */
4533                 spin_lock(&eb->refs_lock);
4534                 if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
4535                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4536                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
4537                         break;
4538                 }
4539                 spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
4540
4541                 /*
4542                  * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a
4543                  * real ref, so just return, this eb will likely be freed soon
4544                  * anyway.
4545                  */
4546                 if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
4547                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4548                         break;
4549                 }
4550
4551                 /*
4552                  * Here we don't care about the return value, we will always
4553                  * check the page private at the end.  And
4554                  * release_extent_buffer() will release the refs_lock.
4555                  */
4556                 release_extent_buffer(eb);
4557         }
4558         /*
4559          * Finally to check if we have cleared page private, as if we have
4560          * released all ebs in the page, the page private should be cleared now.
4561          */
4562         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
4563         if (!PagePrivate(page))
4564                 ret = 1;
4565         else
4566                 ret = 0;
4567         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4568         return ret;
4569
4570 }
4571
4572 int try_release_extent_buffer(struct page *page)
4573 {
4574         struct extent_buffer *eb;
4575
4576         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->nodesize < PAGE_SIZE)
4577                 return try_release_subpage_extent_buffer(page);
4578
4579         /*
4580          * We need to make sure nobody is changing page->private, as we rely on
4581          * page->private as the pointer to extent buffer.
4582          */
4583         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
4584         if (!PagePrivate(page)) {
4585                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4586                 return 1;
4587         }
4588
4589         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4590         BUG_ON(!eb);
4591
4592         /*
4593          * This is a little awful but should be ok, we need to make sure that
4594          * the eb doesn't disappear out from under us while we're looking at
4595          * this page.
4596          */
4597         spin_lock(&eb->refs_lock);
4598         if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
4599                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
4600                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4601                 return 0;
4602         }
4603         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4604
4605         /*
4606          * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a real ref,
4607          * so just return, this page will likely be freed soon anyway.
4608          */
4609         if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
4610                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
4611                 return 0;
4612         }
4613
4614         return release_extent_buffer(eb);
4615 }
4616
4617 /*
4618  * btrfs_readahead_tree_block - attempt to readahead a child block
4619  * @fs_info:    the fs_info
4620  * @bytenr:     bytenr to read
4621  * @owner_root: objectid of the root that owns this eb
4622  * @gen:        generation for the uptodate check, can be 0
4623  * @level:      level for the eb
4624  *
4625  * Attempt to readahead a tree block at @bytenr.  If @gen is 0 then we do a
4626  * normal uptodate check of the eb, without checking the generation.  If we have
4627  * to read the block we will not block on anything.
4628  */
4629 void btrfs_readahead_tree_block(struct btrfs_fs_info *fs_info,
4630                                 u64 bytenr, u64 owner_root, u64 gen, int level)
4631 {
4632         struct btrfs_tree_parent_check check = {
4633                 .has_first_key = 0,
4634                 .level = level,
4635                 .transid = gen
4636         };
4637         struct extent_buffer *eb;
4638         int ret;
4639
4640         eb = btrfs_find_create_tree_block(fs_info, bytenr, owner_root, level);
4641         if (IS_ERR(eb))
4642                 return;
4643
4644         if (btrfs_buffer_uptodate(eb, gen, 1)) {
4645                 free_extent_buffer(eb);
4646                 return;
4647         }
4648
4649         ret = read_extent_buffer_pages(eb, WAIT_NONE, 0, &check);
4650         if (ret < 0)
4651                 free_extent_buffer_stale(eb);
4652         else
4653                 free_extent_buffer(eb);
4654 }
4655
4656 /*
4657  * btrfs_readahead_node_child - readahead a node's child block
4658  * @node:       parent node we're reading from
4659  * @slot:       slot in the parent node for the child we want to read
4660  *
4661  * A helper for btrfs_readahead_tree_block, we simply read the bytenr pointed at
4662  * the slot in the node provided.
4663  */
4664 void btrfs_readahead_node_child(struct extent_buffer *node, int slot)
4665 {
4666         btrfs_readahead_tree_block(node->fs_info,
4667                                    btrfs_node_blockptr(node, slot),
4668                                    btrfs_header_owner(node),
4669                                    btrfs_node_ptr_generation(node, slot),
4670                                    btrfs_header_level(node) - 1);
4671 }