btrfs/backref.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2011 STRATO.  All rights reserved.
   4  */
   5
   6 #include <linux/mm.h>
   7 #include <linux/rbtree.h>
   8 #include <trace/events/btrfs.h>
   9 #include "ctree.h"
  10 #include "disk-io.h"
  11 #include "backref.h"
  12 #include "ulist.h"
  13 #include "transaction.h"
  14 #include "delayed-ref.h"
  15 #include "locking.h"
  16 #include "misc.h"
  17 #include "tree-mod-log.h"
  18
  19 /* Just an arbitrary number so we can be sure this happened */
  20 #define BACKREF_FOUND_SHARED 6
  21
  22 struct extent_inode_elem {
  23         u64 inum;
  24         u64 offset;
  25         struct extent_inode_elem *next;
  26 };
  27
  28 static int check_extent_in_eb(const struct btrfs_key *key,
  29                               const struct extent_buffer *eb,
  30                               const struct btrfs_file_extent_item *fi,
  31                               u64 extent_item_pos,
  32                               struct extent_inode_elem **eie,
  33                               bool ignore_offset)
  34 {
  35         u64 offset = 0;
  36         struct extent_inode_elem *e;
  37
  38         if (!ignore_offset &&
  39             !btrfs_file_extent_compression(eb, fi) &&
  40             !btrfs_file_extent_encryption(eb, fi) &&
  41             !btrfs_file_extent_other_encoding(eb, fi)) {
  42                 u64 data_offset;
  43                 u64 data_len;
  44
  45                 data_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
  46                 data_len = btrfs_file_extent_num_bytes(eb, fi);
  47
  48                 if (extent_item_pos < data_offset ||
  49                     extent_item_pos >= data_offset + data_len)
  50                         return 1;
  51                 offset = extent_item_pos - data_offset;
  52         }
  53
  54         e = kmalloc(sizeof(*e), GFP_NOFS);
  55         if (!e)
  56                 return -ENOMEM;
  57
  58         e->next = *eie;
  59         e->inum = key->objectid;
  60         e->offset = key->offset + offset;
  61         *eie = e;
  62
  63         return 0;
  64 }
  65
  66 static void free_inode_elem_list(struct extent_inode_elem *eie)
  67 {
  68         struct extent_inode_elem *eie_next;
  69
  70         for (; eie; eie = eie_next) {
  71                 eie_next = eie->next;
  72                 kfree(eie);
  73         }
  74 }
  75
  76 static int find_extent_in_eb(const struct extent_buffer *eb,
  77                              u64 wanted_disk_byte, u64 extent_item_pos,
  78                              struct extent_inode_elem **eie,
  79                              bool ignore_offset)
  80 {
  81         u64 disk_byte;
  82         struct btrfs_key key;
  83         struct btrfs_file_extent_item *fi;
  84         int slot;
  85         int nritems;
  86         int extent_type;
  87         int ret;
  88
  89         /*
  90          * from the shared data ref, we only have the leaf but we need
  91          * the key. thus, we must look into all items and see that we
  92          * find one (some) with a reference to our extent item.
  93          */
  94         nritems = btrfs_header_nritems(eb);
  95         for (slot = 0; slot < nritems; ++slot) {
  96                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
  97                 if (key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
  98                         continue;
  99                 fi = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
 100                 extent_type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
 101                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE)
 102                         continue;
 103                 /* don't skip BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC, we can handle that */
 104                 disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
 105                 if (disk_byte != wanted_disk_byte)
 106                         continue;
 107
 108                 ret = check_extent_in_eb(&key, eb, fi, extent_item_pos, eie, ignore_offset);
 109                 if (ret < 0)
 110                         return ret;
 111         }
 112
 113         return 0;
 114 }
 115
 116 struct preftree {
 117         struct rb_root_cached root;
 118         unsigned int count;
 119 };
 120
 121 #define PREFTREE_INIT   { .root = RB_ROOT_CACHED, .count = 0 }
 122
 123 struct preftrees {
 124         struct preftree direct;    /* BTRFS_SHARED_[DATA|BLOCK]_REF_KEY */
 125         struct preftree indirect;  /* BTRFS_[TREE_BLOCK|EXTENT_DATA]_REF_KEY */
 126         struct preftree indirect_missing_keys;
 127 };
 128
 129 /*
 130  * Checks for a shared extent during backref search.
 131  *
 132  * The share_count tracks prelim_refs (direct and indirect) having a
 133  * ref->count >0:
 134  *  - incremented when a ref->count transitions to >0
 135  *  - decremented when a ref->count transitions to <1
 136  */
 137 struct share_check {
 138         u64 root_objectid;
 139         u64 inum;
 140         int share_count;
 141         bool have_delayed_delete_refs;
 142 };
 143
 144 static inline int extent_is_shared(struct share_check *sc)
 145 {
 146         return (sc && sc->share_count > 1) ? BACKREF_FOUND_SHARED : 0;
 147 }
 148
 149 static struct kmem_cache *btrfs_prelim_ref_cache;
 150
 151 int __init btrfs_prelim_ref_init(void)
 152 {
 153         btrfs_prelim_ref_cache = kmem_cache_create("btrfs_prelim_ref",
 154                                         sizeof(struct prelim_ref),
 155                                         0,
 156                                         SLAB_MEM_SPREAD,
 157                                         NULL);
 158         if (!btrfs_prelim_ref_cache)
 159                 return -ENOMEM;
 160         return 0;
 161 }
 162
 163 void __cold btrfs_prelim_ref_exit(void)
 164 {
 165         kmem_cache_destroy(btrfs_prelim_ref_cache);
 166 }
 167
 168 static void free_pref(struct prelim_ref *ref)
 169 {
 170         kmem_cache_free(btrfs_prelim_ref_cache, ref);
 171 }
 172
 173 /*
 174  * Return 0 when both refs are for the same block (and can be merged).
 175  * A -1 return indicates ref1 is a 'lower' block than ref2, while 1
 176  * indicates a 'higher' block.
 177  */
 178 static int prelim_ref_compare(struct prelim_ref *ref1,
 179                               struct prelim_ref *ref2)
 180 {
 181         if (ref1->level < ref2->level)
 182                 return -1;
 183         if (ref1->level > ref2->level)
 184                 return 1;
 185         if (ref1->root_id < ref2->root_id)
 186                 return -1;
 187         if (ref1->root_id > ref2->root_id)
 188                 return 1;
 189         if (ref1->key_for_search.type < ref2->key_for_search.type)
 190                 return -1;
 191         if (ref1->key_for_search.type > ref2->key_for_search.type)
 192                 return 1;
 193         if (ref1->key_for_search.objectid < ref2->key_for_search.objectid)
 194                 return -1;
 195         if (ref1->key_for_search.objectid > ref2->key_for_search.objectid)
 196                 return 1;
 197         if (ref1->key_for_search.offset < ref2->key_for_search.offset)
 198                 return -1;
 199         if (ref1->key_for_search.offset > ref2->key_for_search.offset)
 200                 return 1;
 201         if (ref1->parent < ref2->parent)
 202                 return -1;
 203         if (ref1->parent > ref2->parent)
 204                 return 1;
 205
 206         return 0;
 207 }
 208
 209 static void update_share_count(struct share_check *sc, int oldcount,
 210                                int newcount)
 211 {
 212         if ((!sc) || (oldcount == 0 && newcount < 1))
 213                 return;
 214
 215         if (oldcount > 0 && newcount < 1)
 216                 sc->share_count--;
 217         else if (oldcount < 1 && newcount > 0)
 218                 sc->share_count++;
 219 }
 220
 221 /*
 222  * Add @newref to the @root rbtree, merging identical refs.
 223  *
 224  * Callers should assume that newref has been freed after calling.
 225  */
 226 static void prelim_ref_insert(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
 227                               struct preftree *preftree,
 228                               struct prelim_ref *newref,
 229                               struct share_check *sc)
 230 {
 231         struct rb_root_cached *root;
 232         struct rb_node **p;
 233         struct rb_node *parent = NULL;
 234         struct prelim_ref *ref;
 235         int result;
 236         bool leftmost = true;
 237
 238         root = &preftree->root;
 239         p = &root->rb_root.rb_node;
 240
 241         while (*p) {
 242                 parent = *p;
 243                 ref = rb_entry(parent, struct prelim_ref, rbnode);
 244                 result = prelim_ref_compare(ref, newref);
 245                 if (result < 0) {
 246                         p = &(*p)->rb_left;
 247                 } else if (result > 0) {
 248                         p = &(*p)->rb_right;
 249                         leftmost = false;
 250                 } else {
 251                         /* Identical refs, merge them and free @newref */
 252                         struct extent_inode_elem *eie = ref->inode_list;
 253
 254                         while (eie && eie->next)
 255                                 eie = eie->next;
 256
 257                         if (!eie)
 258                                 ref->inode_list = newref->inode_list;
 259                         else
 260                                 eie->next = newref->inode_list;
 261                         trace_btrfs_prelim_ref_merge(fs_info, ref, newref,
 262                                                      preftree->count);
 263                         /*
 264                          * A delayed ref can have newref->count < 0.
 265                          * The ref->count is updated to follow any
 266                          * BTRFS_[ADD|DROP]_DELAYED_REF actions.
 267                          */
 268                         update_share_count(sc, ref->count,
 269                                            ref->count + newref->count);
 270                         ref->count += newref->count;
 271                         free_pref(newref);
 272                         return;
 273                 }
 274         }
 275
 276         update_share_count(sc, 0, newref->count);
 277         preftree->count++;
 278         trace_btrfs_prelim_ref_insert(fs_info, newref, NULL, preftree->count);
 279         rb_link_node(&newref->rbnode, parent, p);
 280         rb_insert_color_cached(&newref->rbnode, root, leftmost);
 281 }
 282
 283 /*
 284  * Release the entire tree.  We don't care about internal consistency so
 285  * just free everything and then reset the tree root.
 286  */
 287 static void prelim_release(struct preftree *preftree)
 288 {
 289         struct prelim_ref *ref, *next_ref;
 290
 291         rbtree_postorder_for_each_entry_safe(ref, next_ref,
 292                                              &preftree->root.rb_root, rbnode) {
 293                 free_inode_elem_list(ref->inode_list);
 294                 free_pref(ref);
 295         }
 296
 297         preftree->root = RB_ROOT_CACHED;
 298         preftree->count = 0;
 299 }
 300
 301 /*
 302  * the rules for all callers of this function are:
 303  * - obtaining the parent is the goal
 304  * - if you add a key, you must know that it is a correct key
 305  * - if you cannot add the parent or a correct key, then we will look into the
 306  *   block later to set a correct key
 307  *
 308  * delayed refs
 309  * ============
 310  *        backref type | shared | indirect | shared | indirect
 311  * information         |   tree |     tree |   data |     data
 312  * --------------------+--------+----------+--------+----------
 313  *      parent logical |    y   |     -    |    -   |     -
 314  *      key to resolve |    -   |     y    |    y   |     y
 315  *  tree block logical |    -   |     -    |    -   |     -
 316  *  root for resolving |    y   |     y    |    y   |     y
 317  *
 318  * - column 1:       we've the parent -> done
 319  * - column 2, 3, 4: we use the key to find the parent
 320  *
 321  * on disk refs (inline or keyed)
 322  * ==============================
 323  *        backref type | shared | indirect | shared | indirect
 324  * information         |   tree |     tree |   data |     data
 325  * --------------------+--------+----------+--------+----------
 326  *      parent logical |    y   |     -    |    y   |     -
 327  *      key to resolve |    -   |     -    |    -   |     y
 328  *  tree block logical |    y   |     y    |    y   |     y
 329  *  root for resolving |    -   |     y    |    y   |     y
 330  *
 331  * - column 1, 3: we've the parent -> done
 332  * - column 2:    we take the first key from the block to find the parent
 333  *                (see add_missing_keys)
 334  * - column 4:    we use the key to find the parent
 335  *
 336  * additional information that's available but not required to find the parent
 337  * block might help in merging entries to gain some speed.
 338  */
 339 static int add_prelim_ref(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
 340                           struct preftree *preftree, u64 root_id,
 341                           const struct btrfs_key *key, int level, u64 parent,
 342                           u64 wanted_disk_byte, int count,
 343                           struct share_check *sc, gfp_t gfp_mask)
 344 {
 345         struct prelim_ref *ref;
 346
 347         if (root_id == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
 348                 return 0;
 349
 350         ref = kmem_cache_alloc(btrfs_prelim_ref_cache, gfp_mask);
 351         if (!ref)
 352                 return -ENOMEM;
 353
 354         ref->root_id = root_id;
 355         if (key)
 356                 ref->key_for_search = *key;
 357         else
 358                 memset(&ref->key_for_search, 0, sizeof(ref->key_for_search));
 359
 360         ref->inode_list = NULL;
 361         ref->level = level;
 362         ref->count = count;
 363         ref->parent = parent;
 364         ref->wanted_disk_byte = wanted_disk_byte;
 365         prelim_ref_insert(fs_info, preftree, ref, sc);
 366         return extent_is_shared(sc);
 367 }
 368
 369 /* direct refs use root == 0, key == NULL */
 370 static int add_direct_ref(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
 371                           struct preftrees *preftrees, int level, u64 parent,
 372                           u64 wanted_disk_byte, int count,
 373                           struct share_check *sc, gfp_t gfp_mask)
 374 {
 375         return add_prelim_ref(fs_info, &preftrees->direct, 0, NULL, level,
 376                               parent, wanted_disk_byte, count, sc, gfp_mask);
 377 }
 378
 379 /* indirect refs use parent == 0 */
 380 static int add_indirect_ref(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
 381                             struct preftrees *preftrees, u64 root_id,
 382                             const struct btrfs_key *key, int level,
 383                             u64 wanted_disk_byte, int count,
 384                             struct share_check *sc, gfp_t gfp_mask)
 385 {
 386         struct preftree *tree = &preftrees->indirect;
 387
 388         if (!key)
 389                 tree = &preftrees->indirect_missing_keys;
 390         return add_prelim_ref(fs_info, tree, root_id, key, level, 0,
 391                               wanted_disk_byte, count, sc, gfp_mask);
 392 }
 393
 394 static int is_shared_data_backref(struct preftrees *preftrees, u64 bytenr)
 395 {
 396         struct rb_node **p = &preftrees->direct.root.rb_root.rb_node;
 397         struct rb_node *parent = NULL;
 398         struct prelim_ref *ref = NULL;
 399         struct prelim_ref target = {};
 400         int result;
 401
 402         target.parent = bytenr;
 403
 404         while (*p) {
 405                 parent = *p;
 406                 ref = rb_entry(parent, struct prelim_ref, rbnode);
 407                 result = prelim_ref_compare(ref, &target);
 408
 409                 if (result < 0)
 410                         p = &(*p)->rb_left;
 411                 else if (result > 0)
 412                         p = &(*p)->rb_right;
 413                 else
 414                         return 1;
 415         }
 416         return 0;
 417 }
 418
 419 static int add_all_parents(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
 420                            struct ulist *parents,
 421                            struct preftrees *preftrees, struct prelim_ref *ref,
 422                            int level, u64 time_seq, const u64 *extent_item_pos,
 423                            bool ignore_offset)
 424 {
 425         int ret = 0;
 426         int slot;
 427         struct extent_buffer *eb;
 428         struct btrfs_key key;
 429         struct btrfs_key *key_for_search = &ref->key_for_search;
 430         struct btrfs_file_extent_item *fi;
 431         struct extent_inode_elem *eie = NULL, *old = NULL;
 432         u64 disk_byte;
 433         u64 wanted_disk_byte = ref->wanted_disk_byte;
 434         u64 count = 0;
 435         u64 data_offset;
 436         u8 type;
 437
 438         if (level != 0) {
 439                 eb = path->nodes[level];
 440                 ret = ulist_add(parents, eb->start, 0, GFP_NOFS);
 441                 if (ret < 0)
 442                         return ret;
 443                 return 0;
 444         }
 445
 446         /*
 447          * 1. We normally enter this function with the path already pointing to
 448          *    the first item to check. But sometimes, we may enter it with
 449          *    slot == nritems.
 450          * 2. We are searching for normal backref but bytenr of this leaf
 451          *    matches shared data backref
 452          * 3. The leaf owner is not equal to the root we are searching
 453          *
 454          * For these cases, go to the next leaf before we continue.
 455          */
 456         eb = path->nodes[0];
 457         if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(eb) ||
 458             is_shared_data_backref(preftrees, eb->start) ||
 459             ref->root_id != btrfs_header_owner(eb)) {
 460                 if (time_seq == BTRFS_SEQ_LAST)
 461                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
 462                 else
 463                         ret = btrfs_next_old_leaf(root, path, time_seq);
 464         }
 465
 466         while (!ret && count < ref->count) {
 467                 eb = path->nodes[0];
 468                 slot = path->slots[0];
 469
 470                 btrfs_item_key_to_cpu(eb, &key, slot);
 471
 472                 if (key.objectid != key_for_search->objectid ||
 473                     key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
 474                         break;
 475
 476                 /*
 477                  * We are searching for normal backref but bytenr of this leaf
 478                  * matches shared data backref, OR
 479                  * the leaf owner is not equal to the root we are searching for
 480                  */
 481                 if (slot == 0 &&
 482                     (is_shared_data_backref(preftrees, eb->start) ||
 483                      ref->root_id != btrfs_header_owner(eb))) {
 484                         if (time_seq == BTRFS_SEQ_LAST)
 485                                 ret = btrfs_next_leaf(root, path);
 486                         else
 487                                 ret = btrfs_next_old_leaf(root, path, time_seq);
 488                         continue;
 489                 }
 490                 fi = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_file_extent_item);
 491                 type = btrfs_file_extent_type(eb, fi);
 492                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE)
 493                         goto next;
 494                 disk_byte = btrfs_file_extent_disk_bytenr(eb, fi);
 495                 data_offset = btrfs_file_extent_offset(eb, fi);
 496
 497                 if (disk_byte == wanted_disk_byte) {
 498                         eie = NULL;
 499                         old = NULL;
 500                         if (ref->key_for_search.offset == key.offset - data_offset)
 501                                 count++;
 502                         else
 503                                 goto next;
 504                         if (extent_item_pos) {
 505                                 ret = check_extent_in_eb(&key, eb, fi,
 506                                                 *extent_item_pos,
 507                                                 &eie, ignore_offset);
 508                                 if (ret < 0)
 509                                         break;
 510                         }
 511                         if (ret > 0)
 512                                 goto next;
 513                         ret = ulist_add_merge_ptr(parents, eb->start,
 514                                                   eie, (void **)&old, GFP_NOFS);
 515                         if (ret < 0)
 516                                 break;
 517                         if (!ret && extent_item_pos) {
 518                                 while (old->next)
 519                                         old = old->next;
 520                                 old->next = eie;
 521                         }
 522                         eie = NULL;
 523                 }
 524 next:
 525                 if (time_seq == BTRFS_SEQ_LAST)
 526                         ret = btrfs_next_item(root, path);
 527                 else
 528                         ret = btrfs_next_old_item(root, path, time_seq);
 529         }
 530
 531         if (ret > 0)
 532                 ret = 0;
 533         else if (ret < 0)
 534                 free_inode_elem_list(eie);
 535         return ret;
 536 }
 537
 538 /*
 539  * resolve an indirect backref in the form (root_id, key, level)
 540  * to a logical address
 541  */
 542 static int resolve_indirect_ref(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 543                                 struct btrfs_path *path, u64 time_seq,
 544                                 struct preftrees *preftrees,
 545                                 struct prelim_ref *ref, struct ulist *parents,
 546                                 const u64 *extent_item_pos, bool ignore_offset)
 547 {
 548         struct btrfs_root *root;
 549         struct extent_buffer *eb;
 550         int ret = 0;
 551         int root_level;
 552         int level = ref->level;
 553         struct btrfs_key search_key = ref->key_for_search;
 554
 555         /*
 556          * If we're search_commit_root we could possibly be holding locks on
 557          * other tree nodes.  This happens when qgroups does backref walks when
 558          * adding new delayed refs.  To deal with this we need to look in cache
 559          * for the root, and if we don't find it then we need to search the
 560          * tree_root's commit root, thus the btrfs_get_fs_root_commit_root usage
 561          * here.
 562          */
 563         if (path->search_commit_root)
 564                 root = btrfs_get_fs_root_commit_root(fs_info, path, ref->root_id);
 565         else
 566                 root = btrfs_get_fs_root(fs_info, ref->root_id, false);
 567         if (IS_ERR(root)) {
 568                 ret = PTR_ERR(root);
 569                 goto out_free;
 570         }
 571
 572         if (!path->search_commit_root &&
 573             test_bit(BTRFS_ROOT_DELETING, &root->state)) {
 574                 ret = -ENOENT;
 575                 goto out;
 576         }
 577
 578         if (btrfs_is_testing(fs_info)) {
 579                 ret = -ENOENT;
 580                 goto out;
 581         }
 582
 583         if (path->search_commit_root)
 584                 root_level = btrfs_header_level(root->commit_root);
 585         else if (time_seq == BTRFS_SEQ_LAST)
 586                 root_level = btrfs_header_level(root->node);
 587         else
 588                 root_level = btrfs_old_root_level(root, time_seq);
 589
 590         if (root_level + 1 == level)
 591                 goto out;
 592
 593         /*
 594          * We can often find data backrefs with an offset that is too large
 595          * (>= LLONG_MAX, maximum allowed file offset) due to underflows when
 596          * subtracting a file's offset with the data offset of its
 597          * corresponding extent data item. This can happen for example in the
 598          * clone ioctl.
 599          *
 600          * So if we detect such case we set the search key's offset to zero to
 601          * make sure we will find the matching file extent item at
 602          * add_all_parents(), otherwise we will miss it because the offset
 603          * taken form the backref is much larger then the offset of the file
 604          * extent item. This can make us scan a very large number of file
 605          * extent items, but at least it will not make us miss any.
 606          *
 607          * This is an ugly workaround for a behaviour that should have never
 608          * existed, but it does and a fix for the clone ioctl would touch a lot
 609          * of places, cause backwards incompatibility and would not fix the
 610          * problem for extents cloned with older kernels.
 611          */
 612         if (search_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY &&
 613             search_key.offset >= LLONG_MAX)
 614                 search_key.offset = 0;
 615         path->lowest_level = level;
 616         if (time_seq == BTRFS_SEQ_LAST)
 617                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &search_key, path, 0, 0);
 618         else
 619                 ret = btrfs_search_old_slot(root, &search_key, path, time_seq);
 620
 621         btrfs_debug(fs_info,
 622                 "search slot in root %llu (level %d, ref count %d) returned %d for key (%llu %u %llu)",
 623                  ref->root_id, level, ref->count, ret,
 624                  ref->key_for_search.objectid, ref->key_for_search.type,
 625                  ref->key_for_search.offset);
 626         if (ret < 0)
 627                 goto out;
 628
 629         eb = path->nodes[level];
 630         while (!eb) {
 631                 if (WARN_ON(!level)) {
 632                         ret = 1;
 633                         goto out;
 634                 }
 635                 level--;
 636                 eb = path->nodes[level];
 637         }
 638
 639         ret = add_all_parents(root, path, parents, preftrees, ref, level,
 640                               time_seq, extent_item_pos, ignore_offset);
 641 out:
 642         btrfs_put_root(root);
 643 out_free:
 644         path->lowest_level = 0;
 645         btrfs_release_path(path);
 646         return ret;
 647 }
 648
 649 static struct extent_inode_elem *
 650 unode_aux_to_inode_list(struct ulist_node *node)
 651 {
 652         if (!node)
 653                 return NULL;
 654         return (struct extent_inode_elem *)(uintptr_t)node->aux;
 655 }
 656
 657 static void free_leaf_list(struct ulist *ulist)
 658 {
 659         struct ulist_node *node;
 660         struct ulist_iterator uiter;
 661
 662         ULIST_ITER_INIT(&uiter);
 663         while ((node = ulist_next(ulist, &uiter)))
 664                 free_inode_elem_list(unode_aux_to_inode_list(node));
 665
 666         ulist_free(ulist);
 667 }
 668
 669 /*
 670  * We maintain three separate rbtrees: one for direct refs, one for
 671  * indirect refs which have a key, and one for indirect refs which do not
 672  * have a key. Each tree does merge on insertion.
 673  *
 674  * Once all of the references are located, we iterate over the tree of
 675  * indirect refs with missing keys. An appropriate key is located and
 676  * the ref is moved onto the tree for indirect refs. After all missing
 677  * keys are thus located, we iterate over the indirect ref tree, resolve
 678  * each reference, and then insert the resolved reference onto the
 679  * direct tree (merging there too).
 680  *
 681  * New backrefs (i.e., for parent nodes) are added to the appropriate
 682  * rbtree as they are encountered. The new backrefs are subsequently
 683  * resolved as above.
 684  */
 685 static int resolve_indirect_refs(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 686                                  struct btrfs_path *path, u64 time_seq,
 687                                  struct preftrees *preftrees,
 688                                  const u64 *extent_item_pos,
 689                                  struct share_check *sc, bool ignore_offset)
 690 {
 691         int err;
 692         int ret = 0;
 693         struct ulist *parents;
 694         struct ulist_node *node;
 695         struct ulist_iterator uiter;
 696         struct rb_node *rnode;
 697
 698         parents = ulist_alloc(GFP_NOFS);
 699         if (!parents)
 700                 return -ENOMEM;
 701
 702         /*
 703          * We could trade memory usage for performance here by iterating
 704          * the tree, allocating new refs for each insertion, and then
 705          * freeing the entire indirect tree when we're done.  In some test
 706          * cases, the tree can grow quite large (~200k objects).
 707          */
 708         while ((rnode = rb_first_cached(&preftrees->indirect.root))) {
 709                 struct prelim_ref *ref;
 710
 711                 ref = rb_entry(rnode, struct prelim_ref, rbnode);
 712                 if (WARN(ref->parent,
 713                          "BUG: direct ref found in indirect tree")) {
 714                         ret = -EINVAL;
 715                         goto out;
 716                 }
 717
 718                 rb_erase_cached(&ref->rbnode, &preftrees->indirect.root);
 719                 preftrees->indirect.count--;
 720
 721                 if (ref->count == 0) {
 722                         free_pref(ref);
 723                         continue;
 724                 }
 725
 726                 if (sc && sc->root_objectid &&
 727                     ref->root_id != sc->root_objectid) {
 728                         free_pref(ref);
 729                         ret = BACKREF_FOUND_SHARED;
 730                         goto out;
 731                 }
 732                 err = resolve_indirect_ref(fs_info, path, time_seq, preftrees,
 733                                            ref, parents, extent_item_pos,
 734                                            ignore_offset);
 735                 /*
 736                  * we can only tolerate ENOENT,otherwise,we should catch error
 737                  * and return directly.
 738                  */
 739                 if (err == -ENOENT) {
 740                         prelim_ref_insert(fs_info, &preftrees->direct, ref,
 741                                           NULL);
 742                         continue;
 743                 } else if (err) {
 744                         free_pref(ref);
 745                         ret = err;
 746                         goto out;
 747                 }
 748
 749                 /* we put the first parent into the ref at hand */
 750                 ULIST_ITER_INIT(&uiter);
 751                 node = ulist_next(parents, &uiter);
 752                 ref->parent = node ? node->val : 0;
 753                 ref->inode_list = unode_aux_to_inode_list(node);
 754
 755                 /* Add a prelim_ref(s) for any other parent(s). */
 756                 while ((node = ulist_next(parents, &uiter))) {
 757                         struct prelim_ref *new_ref;
 758
 759                         new_ref = kmem_cache_alloc(btrfs_prelim_ref_cache,
 760                                                    GFP_NOFS);
 761                         if (!new_ref) {
 762                                 free_pref(ref);
 763                                 ret = -ENOMEM;
 764                                 goto out;
 765                         }
 766                         memcpy(new_ref, ref, sizeof(*ref));
 767                         new_ref->parent = node->val;
 768                         new_ref->inode_list = unode_aux_to_inode_list(node);
 769                         prelim_ref_insert(fs_info, &preftrees->direct,
 770                                           new_ref, NULL);
 771                 }
 772
 773                 /*
 774                  * Now it's a direct ref, put it in the direct tree. We must
 775                  * do this last because the ref could be merged/freed here.
 776                  */
 777                 prelim_ref_insert(fs_info, &preftrees->direct, ref, NULL);
 778
 779                 ulist_reinit(parents);
 780                 cond_resched();
 781         }
 782 out:
 783         /*
 784          * We may have inode lists attached to refs in the parents ulist, so we
 785          * must free them before freeing the ulist and its refs.
 786          */
 787         free_leaf_list(parents);
 788         return ret;
 789 }
 790
 791 /*
 792  * read tree blocks and add keys where required.
 793  */
 794 static int add_missing_keys(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 795                             struct preftrees *preftrees, bool lock)
 796 {
 797         struct prelim_ref *ref;
 798         struct extent_buffer *eb;
 799         struct preftree *tree = &preftrees->indirect_missing_keys;
 800         struct rb_node *node;
 801
 802         while ((node = rb_first_cached(&tree->root))) {
 803                 ref = rb_entry(node, struct prelim_ref, rbnode);
 804                 rb_erase_cached(node, &tree->root);
 805
 806                 BUG_ON(ref->parent);    /* should not be a direct ref */
 807                 BUG_ON(ref->key_for_search.type);
 808                 BUG_ON(!ref->wanted_disk_byte);
 809
 810                 eb = read_tree_block(fs_info, ref->wanted_disk_byte,
 811                                      ref->root_id, 0, ref->level - 1, NULL);
 812                 if (IS_ERR(eb)) {
 813                         free_pref(ref);
 814                         return PTR_ERR(eb);
 815                 }
 816                 if (!extent_buffer_uptodate(eb)) {
 817                         free_pref(ref);
 818                         free_extent_buffer(eb);
 819                         return -EIO;
 820                 }
 821
 822                 if (lock)
 823                         btrfs_tree_read_lock(eb);
 824                 if (btrfs_header_level(eb) == 0)
 825                         btrfs_item_key_to_cpu(eb, &ref->key_for_search, 0);
 826                 else
 827                         btrfs_node_key_to_cpu(eb, &ref->key_for_search, 0);
 828                 if (lock)
 829                         btrfs_tree_read_unlock(eb);
 830                 free_extent_buffer(eb);
 831                 prelim_ref_insert(fs_info, &preftrees->indirect, ref, NULL);
 832                 cond_resched();
 833         }
 834         return 0;
 835 }
 836
 837 /*
 838  * add all currently queued delayed refs from this head whose seq nr is
 839  * smaller or equal that seq to the list
 840  */
 841 static int add_delayed_refs(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
 842                             struct btrfs_delayed_ref_head *head, u64 seq,
 843                             struct preftrees *preftrees, struct share_check *sc)
 844 {
 845         struct btrfs_delayed_ref_node *node;
 846         struct btrfs_key key;
 847         struct rb_node *n;
 848         int count;
 849         int ret = 0;
 850
 851         spin_lock(&head->lock);
 852         for (n = rb_first_cached(&head->ref_tree); n; n = rb_next(n)) {
 853                 node = rb_entry(n, struct btrfs_delayed_ref_node,
 854                                 ref_node);
 855                 if (node->seq > seq)
 856                         continue;
 857
 858                 switch (node->action) {
 859                 case BTRFS_ADD_DELAYED_EXTENT:
 860                 case BTRFS_UPDATE_DELAYED_HEAD:
 861                         WARN_ON(1);
 862                         continue;
 863                 case BTRFS_ADD_DELAYED_REF:
 864                         count = node->ref_mod;
 865                         break;
 866                 case BTRFS_DROP_DELAYED_REF:
 867                         count = node->ref_mod * -1;
 868                         break;
 869                 default:
 870                         BUG();
 871                 }
 872                 switch (node->type) {
 873                 case BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY: {
 874                         /* NORMAL INDIRECT METADATA backref */
 875                         struct btrfs_delayed_tree_ref *ref;
 876                         struct btrfs_key *key_ptr = NULL;
 877
 878                         if (head->extent_op && head->extent_op->update_key) {
 879                                 btrfs_disk_key_to_cpu(&key, &head->extent_op->key);
 880                                 key_ptr = &key;
 881                         }
 882
 883                         ref = btrfs_delayed_node_to_tree_ref(node);
 884                         ret = add_indirect_ref(fs_info, preftrees, ref->root,
 885                                                key_ptr, ref->level + 1,
 886                                                node->bytenr, count, sc,
 887                                                GFP_ATOMIC);
 888                         break;
 889                 }
 890                 case BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY: {
 891                         /* SHARED DIRECT METADATA backref */
 892                         struct btrfs_delayed_tree_ref *ref;
 893
 894                         ref = btrfs_delayed_node_to_tree_ref(node);
 895
 896                         ret = add_direct_ref(fs_info, preftrees, ref->level + 1,
 897                                              ref->parent, node->bytenr, count,
 898                                              sc, GFP_ATOMIC);
 899                         break;
 900                 }
 901                 case BTRFS_EXTENT_DATA_REF_KEY: {
 902                         /* NORMAL INDIRECT DATA backref */
 903                         struct btrfs_delayed_data_ref *ref;
 904                         ref = btrfs_delayed_node_to_data_ref(node);
 905
 906                         key.objectid = ref->objectid;
 907                         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 908                         key.offset = ref->offset;
 909
 910                         /*
 911                          * If we have a share check context and a reference for
 912                          * another inode, we can't exit immediately. This is
 913                          * because even if this is a BTRFS_ADD_DELAYED_REF
 914                          * reference we may find next a BTRFS_DROP_DELAYED_REF
 915                          * which cancels out this ADD reference.
 916                          *
 917                          * If this is a DROP reference and there was no previous
 918                          * ADD reference, then we need to signal that when we
 919                          * process references from the extent tree (through
 920                          * add_inline_refs() and add_keyed_refs()), we should
 921                          * not exit early if we find a reference for another
 922                          * inode, because one of the delayed DROP references
 923                          * may cancel that reference in the extent tree.
 924                          */
 925                         if (sc && count < 0)
 926                                 sc->have_delayed_delete_refs = true;
 927
 928                         ret = add_indirect_ref(fs_info, preftrees, ref->root,
 929                                                &key, 0, node->bytenr, count, sc,
 930                                                GFP_ATOMIC);
 931                         break;
 932                 }
 933                 case BTRFS_SHARED_DATA_REF_KEY: {
 934                         /* SHARED DIRECT FULL backref */
 935                         struct btrfs_delayed_data_ref *ref;
 936
 937                         ref = btrfs_delayed_node_to_data_ref(node);
 938
 939                         ret = add_direct_ref(fs_info, preftrees, 0, ref->parent,
 940                                              node->bytenr, count, sc,
 941                                              GFP_ATOMIC);
 942                         break;
 943                 }
 944                 default:
 945                         WARN_ON(1);
 946                 }
 947                 /*
 948                  * We must ignore BACKREF_FOUND_SHARED until all delayed
 949                  * refs have been checked.
 950                  */
 951                 if (ret && (ret != BACKREF_FOUND_SHARED))
 952                         break;
 953         }
 954         if (!ret)
 955                 ret = extent_is_shared(sc);
 956
 957         spin_unlock(&head->lock);
 958         return ret;
 959 }
 960
 961 /*
 962  * add all inline backrefs for bytenr to the list
 963  *
 964  * Returns 0 on success, <0 on error, or BACKREF_FOUND_SHARED.
 965  */
 966 static int add_inline_refs(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
 967                            struct btrfs_path *path, u64 bytenr,
 968                            int *info_level, struct preftrees *preftrees,
 969                            struct share_check *sc)
 970 {
 971         int ret = 0;
 972         int slot;
 973         struct extent_buffer *leaf;
 974         struct btrfs_key key;
 975         struct btrfs_key found_key;
 976         unsigned long ptr;
 977         unsigned long end;
 978         struct btrfs_extent_item *ei;
 979         u64 flags;
 980         u64 item_size;
 981
 982         /*
 983          * enumerate all inline refs
 984          */
 985         leaf = path->nodes[0];
 986         slot = path->slots[0];
 987
 988         item_size = btrfs_item_size(leaf, slot);
 989         BUG_ON(item_size < sizeof(*ei));
 990
 991         ei = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_extent_item);
 992         flags = btrfs_extent_flags(leaf, ei);
 993         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
 994
 995         ptr = (unsigned long)(ei + 1);
 996         end = (unsigned long)ei + item_size;
 997
 998         if (found_key.type == BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY &&
 999             flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
1000                 struct btrfs_tree_block_info *info;
1001
1002                 info = (struct btrfs_tree_block_info *)ptr;
1003                 *info_level = btrfs_tree_block_level(leaf, info);
1004                 ptr += sizeof(struct btrfs_tree_block_info);
1005                 BUG_ON(ptr > end);
1006         } else if (found_key.type == BTRFS_METADATA_ITEM_KEY) {
1007                 *info_level = found_key.offset;
1008         } else {
1009                 BUG_ON(!(flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_DATA));
1010         }
1011
1012         while (ptr < end) {
1013                 struct btrfs_extent_inline_ref *iref;
1014                 u64 offset;
1015                 int type;
1016
1017                 iref = (struct btrfs_extent_inline_ref *)ptr;
1018                 type = btrfs_get_extent_inline_ref_type(leaf, iref,
1019                                                         BTRFS_REF_TYPE_ANY);
1020                 if (type == BTRFS_REF_TYPE_INVALID)
1021                         return -EUCLEAN;
1022
1023                 offset = btrfs_extent_inline_ref_offset(leaf, iref);
1024
1025                 switch (type) {
1026                 case BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY:
1027                         ret = add_direct_ref(fs_info, preftrees,
1028                                              *info_level + 1, offset,
1029                                              bytenr, 1, NULL, GFP_NOFS);
1030                         break;
1031                 case BTRFS_SHARED_DATA_REF_KEY: {
1032                         struct btrfs_shared_data_ref *sdref;
1033                         int count;
1034
1035                         sdref = (struct btrfs_shared_data_ref *)(iref + 1);
1036                         count = btrfs_shared_data_ref_count(leaf, sdref);
1037
1038                         ret = add_direct_ref(fs_info, preftrees, 0, offset,
1039                                              bytenr, count, sc, GFP_NOFS);
1040                         break;
1041                 }
1042                 case BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY:
1043                         ret = add_indirect_ref(fs_info, preftrees, offset,
1044                                                NULL, *info_level + 1,
1045                                                bytenr, 1, NULL, GFP_NOFS);
1046                         break;
1047                 case BTRFS_EXTENT_DATA_REF_KEY: {
1048                         struct btrfs_extent_data_ref *dref;
1049                         int count;
1050                         u64 root;
1051
1052                         dref = (struct btrfs_extent_data_ref *)(&iref->offset);
1053                         count = btrfs_extent_data_ref_count(leaf, dref);
1054                         key.objectid = btrfs_extent_data_ref_objectid(leaf,
1055                                                                       dref);
1056                         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1057                         key.offset = btrfs_extent_data_ref_offset(leaf, dref);
1058
1059                         if (sc && sc->inum && key.objectid != sc->inum &&
1060                             !sc->have_delayed_delete_refs) {
1061                                 ret = BACKREF_FOUND_SHARED;
1062                                 break;
1063                         }
1064
1065                         root = btrfs_extent_data_ref_root(leaf, dref);
1066
1067                         ret = add_indirect_ref(fs_info, preftrees, root,
1068                                                &key, 0, bytenr, count,
1069                                                sc, GFP_NOFS);
1070
1071                         break;
1072                 }
1073                 default:
1074                         WARN_ON(1);
1075                 }
1076                 if (ret)
1077                         return ret;
1078                 ptr += btrfs_extent_inline_ref_size(type);
1079         }
1080
1081         return 0;
1082 }
1083
1084 /*
1085  * add all non-inline backrefs for bytenr to the list
1086  *
1087  * Returns 0 on success, <0 on error, or BACKREF_FOUND_SHARED.
1088  */
1089 static int add_keyed_refs(struct btrfs_root *extent_root,
1090                           struct btrfs_path *path, u64 bytenr,
1091                           int info_level, struct preftrees *preftrees,
1092                           struct share_check *sc)
1093 {
1094         struct btrfs_fs_info *fs_info = extent_root->fs_info;
1095         int ret;
1096         int slot;
1097         struct extent_buffer *leaf;
1098         struct btrfs_key key;
1099
1100         while (1) {
1101                 ret = btrfs_next_item(extent_root, path);
1102                 if (ret < 0)
1103                         break;
1104                 if (ret) {
1105                         ret = 0;
1106                         break;
1107                 }
1108
1109                 slot = path->slots[0];
1110                 leaf = path->nodes[0];
1111                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
1112
1113                 if (key.objectid != bytenr)
1114                         break;
1115                 if (key.type < BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY)
1116                         continue;
1117                 if (key.type > BTRFS_SHARED_DATA_REF_KEY)
1118                         break;
1119
1120                 switch (key.type) {
1121                 case BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY:
1122                         /* SHARED DIRECT METADATA backref */
1123                         ret = add_direct_ref(fs_info, preftrees,
1124                                              info_level + 1, key.offset,
1125                                              bytenr, 1, NULL, GFP_NOFS);
1126                         break;
1127                 case BTRFS_SHARED_DATA_REF_KEY: {
1128                         /* SHARED DIRECT FULL backref */
1129                         struct btrfs_shared_data_ref *sdref;
1130                         int count;
1131
1132                         sdref = btrfs_item_ptr(leaf, slot,
1133                                               struct btrfs_shared_data_ref);
1134                         count = btrfs_shared_data_ref_count(leaf, sdref);
1135                         ret = add_direct_ref(fs_info, preftrees, 0,
1136                                              key.offset, bytenr, count,
1137                                              sc, GFP_NOFS);
1138                         break;
1139                 }
1140                 case BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY:
1141                         /* NORMAL INDIRECT METADATA backref */
1142                         ret = add_indirect_ref(fs_info, preftrees, key.offset,
1143                                                NULL, info_level + 1, bytenr,
1144                                                1, NULL, GFP_NOFS);
1145                         break;
1146                 case BTRFS_EXTENT_DATA_REF_KEY: {
1147                         /* NORMAL INDIRECT DATA backref */
1148                         struct btrfs_extent_data_ref *dref;
1149                         int count;
1150                         u64 root;
1151
1152                         dref = btrfs_item_ptr(leaf, slot,
1153                                               struct btrfs_extent_data_ref);
1154                         count = btrfs_extent_data_ref_count(leaf, dref);
1155                         key.objectid = btrfs_extent_data_ref_objectid(leaf,
1156                                                                       dref);
1157                         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
1158                         key.offset = btrfs_extent_data_ref_offset(leaf, dref);
1159
1160                         if (sc && sc->inum && key.objectid != sc->inum &&
1161                             !sc->have_delayed_delete_refs) {
1162                                 ret = BACKREF_FOUND_SHARED;
1163                                 break;
1164                         }
1165
1166                         root = btrfs_extent_data_ref_root(leaf, dref);
1167                         ret = add_indirect_ref(fs_info, preftrees, root,
1168                                                &key, 0, bytenr, count,
1169                                                sc, GFP_NOFS);
1170                         break;
1171                 }
1172                 default:
1173                         WARN_ON(1);
1174                 }
1175                 if (ret)
1176                         return ret;
1177
1178         }
1179
1180         return ret;
1181 }
1182
1183 /*
1184  * this adds all existing backrefs (inline backrefs, backrefs and delayed
1185  * refs) for the given bytenr to the refs list, merges duplicates and resolves
1186  * indirect refs to their parent bytenr.
1187  * When roots are found, they're added to the roots list
1188  *
1189  * If time_seq is set to BTRFS_SEQ_LAST, it will not search delayed_refs, and
1190  * behave much like trans == NULL case, the difference only lies in it will not
1191  * commit root.
1192  * The special case is for qgroup to search roots in commit_transaction().
1193  *
1194  * @sc - if !NULL, then immediately return BACKREF_FOUND_SHARED when a
1195  * shared extent is detected.
1196  *
1197  * Otherwise this returns 0 for success and <0 for an error.
1198  *
1199  * If ignore_offset is set to false, only extent refs whose offsets match
1200  * extent_item_pos are returned.  If true, every extent ref is returned
1201  * and extent_item_pos is ignored.
1202  *
1203  * FIXME some caching might speed things up
1204  */
1205 static int find_parent_nodes(struct btrfs_trans_handle *trans,
1206                              struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr,
1207                              u64 time_seq, struct ulist *refs,
1208                              struct ulist *roots, const u64 *extent_item_pos,
1209                              struct share_check *sc, bool ignore_offset)
1210 {
1211         struct btrfs_root *root = btrfs_extent_root(fs_info, bytenr);
1212         struct btrfs_key key;
1213         struct btrfs_path *path;
1214         struct btrfs_delayed_ref_root *delayed_refs = NULL;
1215         struct btrfs_delayed_ref_head *head;
1216         int info_level = 0;
1217         int ret;
1218         struct prelim_ref *ref;
1219         struct rb_node *node;
1220         struct extent_inode_elem *eie = NULL;
1221         struct preftrees preftrees = {
1222                 .direct = PREFTREE_INIT,
1223                 .indirect = PREFTREE_INIT,
1224                 .indirect_missing_keys = PREFTREE_INIT
1225         };
1226
1227         key.objectid = bytenr;
1228         key.offset = (u64)-1;
1229         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, SKINNY_METADATA))
1230                 key.type = BTRFS_METADATA_ITEM_KEY;
1231         else
1232                 key.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
1233
1234         path = btrfs_alloc_path();
1235         if (!path)
1236                 return -ENOMEM;
1237         if (!trans) {
1238                 path->search_commit_root = 1;
1239                 path->skip_locking = 1;
1240         }
1241
1242         if (time_seq == BTRFS_SEQ_LAST)
1243                 path->skip_locking = 1;
1244
1245 again:
1246         head = NULL;
1247
1248         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1249         if (ret < 0)
1250                 goto out;
1251         if (ret == 0) {
1252                 /* This shouldn't happen, indicates a bug or fs corruption. */
1253                 ASSERT(ret != 0);
1254                 ret = -EUCLEAN;
1255                 goto out;
1256         }
1257
1258         if (trans && likely(trans->type != __TRANS_DUMMY) &&
1259             time_seq != BTRFS_SEQ_LAST) {
1260                 /*
1261                  * We have a specific time_seq we care about and trans which
1262                  * means we have the path lock, we need to grab the ref head and
1263                  * lock it so we have a consistent view of the refs at the given
1264                  * time.
1265                  */
1266                 delayed_refs = &trans->transaction->delayed_refs;
1267                 spin_lock(&delayed_refs->lock);
1268                 head = btrfs_find_delayed_ref_head(delayed_refs, bytenr);
1269                 if (head) {
1270                         if (!mutex_trylock(&head->mutex)) {
1271                                 refcount_inc(&head->refs);
1272                                 spin_unlock(&delayed_refs->lock);
1273
1274                                 btrfs_release_path(path);
1275
1276                                 /*
1277                                  * Mutex was contended, block until it's
1278                                  * released and try again
1279                                  */
1280                                 mutex_lock(&head->mutex);
1281                                 mutex_unlock(&head->mutex);
1282                                 btrfs_put_delayed_ref_head(head);
1283                                 goto again;
1284                         }
1285                         spin_unlock(&delayed_refs->lock);
1286                         ret = add_delayed_refs(fs_info, head, time_seq,
1287                                                &preftrees, sc);
1288                         mutex_unlock(&head->mutex);
1289                         if (ret)
1290                                 goto out;
1291                 } else {
1292                         spin_unlock(&delayed_refs->lock);
1293                 }
1294         }
1295
1296         if (path->slots[0]) {
1297                 struct extent_buffer *leaf;
1298                 int slot;
1299
1300                 path->slots[0]--;
1301                 leaf = path->nodes[0];
1302                 slot = path->slots[0];
1303                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
1304                 if (key.objectid == bytenr &&
1305                     (key.type == BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY ||
1306                      key.type == BTRFS_METADATA_ITEM_KEY)) {
1307                         ret = add_inline_refs(fs_info, path, bytenr,
1308                                               &info_level, &preftrees, sc);
1309                         if (ret)
1310                                 goto out;
1311                         ret = add_keyed_refs(root, path, bytenr, info_level,
1312                                              &preftrees, sc);
1313                         if (ret)
1314                                 goto out;
1315                 }
1316         }
1317
1318         btrfs_release_path(path);
1319
1320         ret = add_missing_keys(fs_info, &preftrees, path->skip_locking == 0);
1321         if (ret)
1322                 goto out;
1323
1324         WARN_ON(!RB_EMPTY_ROOT(&preftrees.indirect_missing_keys.root.rb_root));
1325
1326         ret = resolve_indirect_refs(fs_info, path, time_seq, &preftrees,
1327                                     extent_item_pos, sc, ignore_offset);
1328         if (ret)
1329                 goto out;
1330
1331         WARN_ON(!RB_EMPTY_ROOT(&preftrees.indirect.root.rb_root));
1332
1333         /*
1334          * This walks the tree of merged and resolved refs. Tree blocks are
1335          * read in as needed. Unique entries are added to the ulist, and
1336          * the list of found roots is updated.
1337          *
1338          * We release the entire tree in one go before returning.
1339          */
1340         node = rb_first_cached(&preftrees.direct.root);
1341         while (node) {
1342                 ref = rb_entry(node, struct prelim_ref, rbnode);
1343                 node = rb_next(&ref->rbnode);
1344                 /*
1345                  * ref->count < 0 can happen here if there are delayed
1346                  * refs with a node->action of BTRFS_DROP_DELAYED_REF.
1347                  * prelim_ref_insert() relies on this when merging
1348                  * identical refs to keep the overall count correct.
1349                  * prelim_ref_insert() will merge only those refs
1350                  * which compare identically.  Any refs having
1351                  * e.g. different offsets would not be merged,
1352                  * and would retain their original ref->count < 0.
1353                  */
1354                 if (roots && ref->count && ref->root_id && ref->parent == 0) {
1355                         if (sc && sc->root_objectid &&
1356                             ref->root_id != sc->root_objectid) {
1357                                 ret = BACKREF_FOUND_SHARED;
1358                                 goto out;
1359                         }
1360
1361                         /* no parent == root of tree */
1362                         ret = ulist_add(roots, ref->root_id, 0, GFP_NOFS);
1363                         if (ret < 0)
1364                                 goto out;
1365                 }
1366                 if (ref->count && ref->parent) {
1367                         if (extent_item_pos && !ref->inode_list &&
1368                             ref->level == 0) {
1369                                 struct extent_buffer *eb;
1370
1371                                 eb = read_tree_block(fs_info, ref->parent, 0,
1372                                                      0, ref->level, NULL);
1373                                 if (IS_ERR(eb)) {
1374                                         ret = PTR_ERR(eb);
1375                                         goto out;
1376                                 }
1377                                 if (!extent_buffer_uptodate(eb)) {
1378                                         free_extent_buffer(eb);
1379                                         ret = -EIO;
1380                                         goto out;
1381                                 }
1382
1383                                 if (!path->skip_locking)
1384                                         btrfs_tree_read_lock(eb);
1385                                 ret = find_extent_in_eb(eb, bytenr,
1386                                                         *extent_item_pos, &eie, ignore_offset);
1387                                 if (!path->skip_locking)
1388                                         btrfs_tree_read_unlock(eb);
1389                                 free_extent_buffer(eb);
1390                                 if (ret < 0)
1391                                         goto out;
1392                                 ref->inode_list = eie;
1393                                 /*
1394                                  * We transferred the list ownership to the ref,
1395                                  * so set to NULL to avoid a double free in case
1396                                  * an error happens after this.
1397                                  */
1398                                 eie = NULL;
1399                         }
1400                         ret = ulist_add_merge_ptr(refs, ref->parent,
1401                                                   ref->inode_list,
1402                                                   (void **)&eie, GFP_NOFS);
1403                         if (ret < 0)
1404                                 goto out;
1405                         if (!ret && extent_item_pos) {
1406                                 /*
1407                                  * We've recorded that parent, so we must extend
1408                                  * its inode list here.
1409                                  *
1410                                  * However if there was corruption we may not
1411                                  * have found an eie, return an error in this
1412                                  * case.
1413                                  */
1414                                 ASSERT(eie);
1415                                 if (!eie) {
1416                                         ret = -EUCLEAN;
1417                                         goto out;
1418                                 }
1419                                 while (eie->next)
1420                                         eie = eie->next;
1421                                 eie->next = ref->inode_list;
1422                         }
1423                         eie = NULL;
1424                         /*
1425                          * We have transferred the inode list ownership from
1426                          * this ref to the ref we added to the 'refs' ulist.
1427                          * So set this ref's inode list to NULL to avoid
1428                          * use-after-free when our caller uses it or double
1429                          * frees in case an error happens before we return.
1430                          */
1431                         ref->inode_list = NULL;
1432                 }
1433                 cond_resched();
1434         }
1435
1436 out:
1437         btrfs_free_path(path);
1438
1439         prelim_release(&preftrees.direct);
1440         prelim_release(&preftrees.indirect);
1441         prelim_release(&preftrees.indirect_missing_keys);
1442
1443         if (ret < 0)
1444                 free_inode_elem_list(eie);
1445         return ret;
1446 }
1447
1448 /*
1449  * Finds all leafs with a reference to the specified combination of bytenr and
1450  * offset. key_list_head will point to a list of corresponding keys (caller must
1451  * free each list element). The leafs will be stored in the leafs ulist, which
1452  * must be freed with ulist_free.
1453  *
1454  * returns 0 on success, <0 on error
1455  */
1456 int btrfs_find_all_leafs(struct btrfs_trans_handle *trans,
1457                          struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr,
1458                          u64 time_seq, struct ulist **leafs,
1459                          const u64 *extent_item_pos, bool ignore_offset)
1460 {
1461         int ret;
1462
1463         *leafs = ulist_alloc(GFP_NOFS);
1464         if (!*leafs)
1465                 return -ENOMEM;
1466
1467         ret = find_parent_nodes(trans, fs_info, bytenr, time_seq,
1468                                 *leafs, NULL, extent_item_pos, NULL, ignore_offset);
1469         if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
1470                 free_leaf_list(*leafs);
1471                 return ret;
1472         }
1473
1474         return 0;
1475 }
1476
1477 /*
1478  * walk all backrefs for a given extent to find all roots that reference this
1479  * extent. Walking a backref means finding all extents that reference this
1480  * extent and in turn walk the backrefs of those, too. Naturally this is a
1481  * recursive process, but here it is implemented in an iterative fashion: We
1482  * find all referencing extents for the extent in question and put them on a
1483  * list. In turn, we find all referencing extents for those, further appending
1484  * to the list. The way we iterate the list allows adding more elements after
1485  * the current while iterating. The process stops when we reach the end of the
1486  * list. Found roots are added to the roots list.
1487  *
1488  * returns 0 on success, < 0 on error.
1489  */
1490 static int btrfs_find_all_roots_safe(struct btrfs_trans_handle *trans,
1491                                      struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr,
1492                                      u64 time_seq, struct ulist **roots,
1493                                      bool ignore_offset)
1494 {
1495         struct ulist *tmp;
1496         struct ulist_node *node = NULL;
1497         struct ulist_iterator uiter;
1498         int ret;
1499
1500         tmp = ulist_alloc(GFP_NOFS);
1501         if (!tmp)
1502                 return -ENOMEM;
1503         *roots = ulist_alloc(GFP_NOFS);
1504         if (!*roots) {
1505                 ulist_free(tmp);
1506                 return -ENOMEM;
1507         }
1508
1509         ULIST_ITER_INIT(&uiter);
1510         while (1) {
1511                 ret = find_parent_nodes(trans, fs_info, bytenr, time_seq,
1512                                         tmp, *roots, NULL, NULL, ignore_offset);
1513                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT) {
1514                         ulist_free(tmp);
1515                         ulist_free(*roots);
1516                         *roots = NULL;
1517                         return ret;
1518                 }
1519                 node = ulist_next(tmp, &uiter);
1520                 if (!node)
1521                         break;
1522                 bytenr = node->val;
1523                 cond_resched();
1524         }
1525
1526         ulist_free(tmp);
1527         return 0;
1528 }
1529
1530 int btrfs_find_all_roots(struct btrfs_trans_handle *trans,
1531                          struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr,
1532                          u64 time_seq, struct ulist **roots,
1533                          bool skip_commit_root_sem)
1534 {
1535         int ret;
1536
1537         if (!trans && !skip_commit_root_sem)
1538                 down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1539         ret = btrfs_find_all_roots_safe(trans, fs_info, bytenr,
1540                                         time_seq, roots, false);
1541         if (!trans && !skip_commit_root_sem)
1542                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1543         return ret;
1544 }
1545
1546 /*
1547  * The caller has joined a transaction or is holding a read lock on the
1548  * fs_info->commit_root_sem semaphore, so no need to worry about the root's last
1549  * snapshot field changing while updating or checking the cache.
1550  */
1551 static bool lookup_backref_shared_cache(struct btrfs_backref_shared_cache *cache,
1552                                         struct btrfs_root *root,
1553                                         u64 bytenr, int level, bool *is_shared)
1554 {
1555         struct btrfs_backref_shared_cache_entry *entry;
1556
1557         if (!cache->use_cache)
1558                 return false;
1559
1560         if (WARN_ON_ONCE(level >= BTRFS_MAX_LEVEL))
1561                 return false;
1562
1563         /*
1564          * Level -1 is used for the data extent, which is not reliable to cache
1565          * because its reference count can increase or decrease without us
1566          * realizing. We cache results only for extent buffers that lead from
1567          * the root node down to the leaf with the file extent item.
1568          */
1569         ASSERT(level >= 0);
1570
1571         entry = &cache->entries[level];
1572
1573         /* Unused cache entry or being used for some other extent buffer. */
1574         if (entry->bytenr != bytenr)
1575                 return false;
1576
1577         /*
1578          * We cached a false result, but the last snapshot generation of the
1579          * root changed, so we now have a snapshot. Don't trust the result.
1580          */
1581         if (!entry->is_shared &&
1582             entry->gen != btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1583                 return false;
1584
1585         /*
1586          * If we cached a true result and the last generation used for dropping
1587          * a root changed, we can not trust the result, because the dropped root
1588          * could be a snapshot sharing this extent buffer.
1589          */
1590         if (entry->is_shared &&
1591             entry->gen != btrfs_get_last_root_drop_gen(root->fs_info))
1592                 return false;
1593
1594         *is_shared = entry->is_shared;
1595         /*
1596          * If the node at this level is shared, than all nodes below are also
1597          * shared. Currently some of the nodes below may be marked as not shared
1598          * because we have just switched from one leaf to another, and switched
1599          * also other nodes above the leaf and below the current level, so mark
1600          * them as shared.
1601          */
1602         if (*is_shared) {
1603                 for (int i = 0; i < level; i++) {
1604                         cache->entries[i].is_shared = true;
1605                         cache->entries[i].gen = entry->gen;
1606                 }
1607         }
1608
1609         return true;
1610 }
1611
1612 /*
1613  * The caller has joined a transaction or is holding a read lock on the
1614  * fs_info->commit_root_sem semaphore, so no need to worry about the root's last
1615  * snapshot field changing while updating or checking the cache.
1616  */
1617 static void store_backref_shared_cache(struct btrfs_backref_shared_cache *cache,
1618                                        struct btrfs_root *root,
1619                                        u64 bytenr, int level, bool is_shared)
1620 {
1621         struct btrfs_backref_shared_cache_entry *entry;
1622         u64 gen;
1623
1624         if (!cache->use_cache)
1625                 return;
1626
1627         if (WARN_ON_ONCE(level >= BTRFS_MAX_LEVEL))
1628                 return;
1629
1630         /*
1631          * Level -1 is used for the data extent, which is not reliable to cache
1632          * because its reference count can increase or decrease without us
1633          * realizing. We cache results only for extent buffers that lead from
1634          * the root node down to the leaf with the file extent item.
1635          */
1636         ASSERT(level >= 0);
1637
1638         if (is_shared)
1639                 gen = btrfs_get_last_root_drop_gen(root->fs_info);
1640         else
1641                 gen = btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item);
1642
1643         entry = &cache->entries[level];
1644         entry->bytenr = bytenr;
1645         entry->is_shared = is_shared;
1646         entry->gen = gen;
1647
1648         /*
1649          * If we found an extent buffer is shared, set the cache result for all
1650          * extent buffers below it to true. As nodes in the path are COWed,
1651          * their sharedness is moved to their children, and if a leaf is COWed,
1652          * then the sharedness of a data extent becomes direct, the refcount of
1653          * data extent is increased in the extent item at the extent tree.
1654          */
1655         if (is_shared) {
1656                 for (int i = 0; i < level; i++) {
1657                         entry = &cache->entries[i];
1658                         entry->is_shared = is_shared;
1659                         entry->gen = gen;
1660                 }
1661         }
1662 }
1663
1664 /*
1665  * Check if a data extent is shared or not.
1666  *
1667  * @root:        The root the inode belongs to.
1668  * @inum:        Number of the inode whose extent we are checking.
1669  * @bytenr:      Logical bytenr of the extent we are checking.
1670  * @extent_gen:  Generation of the extent (file extent item) or 0 if it is
1671  *               not known.
1672  * @roots:       List of roots this extent is shared among.
1673  * @tmp:         Temporary list used for iteration.
1674  * @cache:       A backref lookup result cache.
1675  *
1676  * btrfs_is_data_extent_shared uses the backref walking code but will short
1677  * circuit as soon as it finds a root or inode that doesn't match the
1678  * one passed in. This provides a significant performance benefit for
1679  * callers (such as fiemap) which want to know whether the extent is
1680  * shared but do not need a ref count.
1681  *
1682  * This attempts to attach to the running transaction in order to account for
1683  * delayed refs, but continues on even when no running transaction exists.
1684  *
1685  * Return: 0 if extent is not shared, 1 if it is shared, < 0 on error.
1686  */
1687 int btrfs_is_data_extent_shared(struct btrfs_root *root, u64 inum, u64 bytenr,
1688                                 u64 extent_gen,
1689                                 struct ulist *roots, struct ulist *tmp,
1690                                 struct btrfs_backref_shared_cache *cache)
1691 {
1692         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1693         struct btrfs_trans_handle *trans;
1694         struct ulist_iterator uiter;
1695         struct ulist_node *node;
1696         struct btrfs_seq_list elem = BTRFS_SEQ_LIST_INIT(elem);
1697         int ret = 0;
1698         struct share_check shared = {
1699                 .root_objectid = root->root_key.objectid,
1700                 .inum = inum,
1701                 .share_count = 0,
1702                 .have_delayed_delete_refs = false,
1703         };
1704         int level;
1705
1706         ulist_init(roots);
1707         ulist_init(tmp);
1708
1709         trans = btrfs_join_transaction_nostart(root);
1710         if (IS_ERR(trans)) {
1711                 if (PTR_ERR(trans) != -ENOENT && PTR_ERR(trans) != -EROFS) {
1712                         ret = PTR_ERR(trans);
1713                         goto out;
1714                 }
1715                 trans = NULL;
1716                 down_read(&fs_info->commit_root_sem);
1717         } else {
1718                 btrfs_get_tree_mod_seq(fs_info, &elem);
1719         }
1720
1721         /* -1 means we are in the bytenr of the data extent. */
1722         level = -1;
1723         ULIST_ITER_INIT(&uiter);
1724         cache->use_cache = true;
1725         while (1) {
1726                 bool is_shared;
1727                 bool cached;
1728
1729                 ret = find_parent_nodes(trans, fs_info, bytenr, elem.seq, tmp,
1730                                         roots, NULL, &shared, false);
1731                 if (ret == BACKREF_FOUND_SHARED) {
1732                         /* this is the only condition under which we return 1 */
1733                         ret = 1;
1734                         if (level >= 0)
1735                                 store_backref_shared_cache(cache, root, bytenr,
1736                                                            level, true);
1737                         break;
1738                 }
1739                 if (ret < 0 && ret != -ENOENT)
1740                         break;
1741                 ret = 0;
1742                 /*
1743                  * If our data extent is not shared through reflinks and it was
1744                  * created in a generation after the last one used to create a
1745                  * snapshot of the inode's root, then it can not be shared
1746                  * indirectly through subtrees, as that can only happen with
1747                  * snapshots. In this case bail out, no need to check for the
1748                  * sharedness of extent buffers.
1749                  */
1750                 if (level == -1 &&
1751                     extent_gen > btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1752                         break;
1753
1754                 /*
1755                  * If our data extent was not directly shared (without multiple
1756                  * reference items), than it might have a single reference item
1757                  * with a count > 1 for the same offset, which means there are 2
1758                  * (or more) file extent items that point to the data extent -
1759                  * this happens when a file extent item needs to be split and
1760                  * then one item gets moved to another leaf due to a b+tree leaf
1761                  * split when inserting some item. In this case the file extent
1762                  * items may be located in different leaves and therefore some
1763                  * of the leaves may be referenced through shared subtrees while
1764                  * others are not. Since our extent buffer cache only works for
1765                  * a single path (by far the most common case and simpler to
1766                  * deal with), we can not use it if we have multiple leaves
1767                  * (which implies multiple paths).
1768                  */
1769                 if (level == -1 && tmp->nnodes > 1)
1770                         cache->use_cache = false;
1771
1772                 if (level >= 0)
1773                         store_backref_shared_cache(cache, root, bytenr,
1774                                                    level, false);
1775                 node = ulist_next(tmp, &uiter);
1776                 if (!node)
1777                         break;
1778                 bytenr = node->val;
1779                 level++;
1780                 cached = lookup_backref_shared_cache(cache, root, bytenr, level,
1781                                                      &is_shared);
1782                 if (cached) {
1783                         ret = (is_shared ? 1 : 0);
1784                         break;
1785                 }
1786                 shared.share_count = 0;
1787                 shared.have_delayed_delete_refs = false;
1788                 cond_resched();
1789         }
1790
1791         if (trans) {
1792                 btrfs_put_tree_mod_seq(fs_info, &elem);
1793                 btrfs_end_transaction(trans);
1794         } else {
1795                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
1796         }
1797 out:
1798         ulist_release(roots);
1799         ulist_release(tmp);
1800         return ret;
1801 }
1802
1803 int btrfs_find_one_extref(struct btrfs_root *root, u64 inode_objectid,
1804                           u64 start_off, struct btrfs_path *path,
1805                           struct btrfs_inode_extref **ret_extref,
1806                           u64 *found_off)
1807 {
1808         int ret, slot;
1809         struct btrfs_key key;
1810         struct btrfs_key found_key;
1811         struct btrfs_inode_extref *extref;
1812         const struct extent_buffer *leaf;
1813         unsigned long ptr;
1814
1815         key.objectid = inode_objectid;
1816         key.type = BTRFS_INODE_EXTREF_KEY;
1817         key.offset = start_off;
1818
1819         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
1820         if (ret < 0)
1821                 return ret;
1822
1823         while (1) {
1824                 leaf = path->nodes[0];
1825                 slot = path->slots[0];
1826                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1827                         /*
1828                          * If the item at offset is not found,
1829                          * btrfs_search_slot will point us to the slot
1830                          * where it should be inserted. In our case
1831                          * that will be the slot directly before the
1832                          * next INODE_REF_KEY_V2 item. In the case
1833                          * that we're pointing to the last slot in a
1834                          * leaf, we must move one leaf over.
1835                          */
1836                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1837                         if (ret) {
1838                                 if (ret >= 1)
1839                                         ret = -ENOENT;
1840                                 break;
1841                         }
1842                         continue;
1843                 }
1844
1845                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
1846
1847                 /*
1848                  * Check that we're still looking at an extended ref key for
1849                  * this particular objectid. If we have different
1850                  * objectid or type then there are no more to be found
1851                  * in the tree and we can exit.
1852                  */
1853                 ret = -ENOENT;
1854                 if (found_key.objectid != inode_objectid)
1855                         break;
1856                 if (found_key.type != BTRFS_INODE_EXTREF_KEY)
1857                         break;
1858
1859                 ret = 0;
1860                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
1861                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
1862                 *ret_extref = extref;
1863                 if (found_off)
1864                         *found_off = found_key.offset;
1865                 break;
1866         }
1867
1868         return ret;
1869 }
1870
1871 /*
1872  * this iterates to turn a name (from iref/extref) into a full filesystem path.
1873  * Elements of the path are separated by '/' and the path is guaranteed to be
1874  * 0-terminated. the path is only given within the current file system.
1875  * Therefore, it never starts with a '/'. the caller is responsible to provide
1876  * "size" bytes in "dest". the dest buffer will be filled backwards. finally,
1877  * the start point of the resulting string is returned. this pointer is within
1878  * dest, normally.
1879  * in case the path buffer would overflow, the pointer is decremented further
1880  * as if output was written to the buffer, though no more output is actually
1881  * generated. that way, the caller can determine how much space would be
1882  * required for the path to fit into the buffer. in that case, the returned
1883  * value will be smaller than dest. callers must check this!
1884  */
1885 char *btrfs_ref_to_path(struct btrfs_root *fs_root, struct btrfs_path *path,
1886                         u32 name_len, unsigned long name_off,
1887                         struct extent_buffer *eb_in, u64 parent,
1888                         char *dest, u32 size)
1889 {
1890         int slot;
1891         u64 next_inum;
1892         int ret;
1893         s64 bytes_left = ((s64)size) - 1;
1894         struct extent_buffer *eb = eb_in;
1895         struct btrfs_key found_key;
1896         struct btrfs_inode_ref *iref;
1897
1898         if (bytes_left >= 0)
1899                 dest[bytes_left] = '\0';
1900
1901         while (1) {
1902                 bytes_left -= name_len;
1903                 if (bytes_left >= 0)
1904                         read_extent_buffer(eb, dest + bytes_left,
1905                                            name_off, name_len);
1906                 if (eb != eb_in) {
1907                         if (!path->skip_locking)
1908                                 btrfs_tree_read_unlock(eb);
1909                         free_extent_buffer(eb);
1910                 }
1911                 ret = btrfs_find_item(fs_root, path, parent, 0,
1912                                 BTRFS_INODE_REF_KEY, &found_key);
1913                 if (ret > 0)
1914                         ret = -ENOENT;
1915                 if (ret)
1916                         break;
1917
1918                 next_inum = found_key.offset;
1919
1920                 /* regular exit ahead */
1921                 if (parent == next_inum)
1922                         break;
1923
1924                 slot = path->slots[0];
1925                 eb = path->nodes[0];
1926                 /* make sure we can use eb after releasing the path */
1927                 if (eb != eb_in) {
1928                         path->nodes[0] = NULL;
1929                         path->locks[0] = 0;
1930                 }
1931                 btrfs_release_path(path);
1932                 iref = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_ref);
1933
1934                 name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
1935                 name_off = (unsigned long)(iref + 1);
1936
1937                 parent = next_inum;
1938                 --bytes_left;
1939                 if (bytes_left >= 0)
1940                         dest[bytes_left] = '/';
1941         }
1942
1943         btrfs_release_path(path);
1944
1945         if (ret)
1946                 return ERR_PTR(ret);
1947
1948         return dest + bytes_left;
1949 }
1950
1951 /*
1952  * this makes the path point to (logical EXTENT_ITEM *)
1953  * returns BTRFS_EXTENT_FLAG_DATA for data, BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK for
1954  * tree blocks and <0 on error.
1955  */
1956 int extent_from_logical(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical,
1957                         struct btrfs_path *path, struct btrfs_key *found_key,
1958                         u64 *flags_ret)
1959 {
1960         struct btrfs_root *extent_root = btrfs_extent_root(fs_info, logical);
1961         int ret;
1962         u64 flags;
1963         u64 size = 0;
1964         u32 item_size;
1965         const struct extent_buffer *eb;
1966         struct btrfs_extent_item *ei;
1967         struct btrfs_key key;
1968
1969         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, SKINNY_METADATA))
1970                 key.type = BTRFS_METADATA_ITEM_KEY;
1971         else
1972                 key.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
1973         key.objectid = logical;
1974         key.offset = (u64)-1;
1975
1976         ret = btrfs_search_slot(NULL, extent_root, &key, path, 0, 0);
1977         if (ret < 0)
1978                 return ret;
1979
1980         ret = btrfs_previous_extent_item(extent_root, path, 0);
1981         if (ret) {
1982                 if (ret > 0)
1983                         ret = -ENOENT;
1984                 return ret;
1985         }
1986         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], found_key, path->slots[0]);
1987         if (found_key->type == BTRFS_METADATA_ITEM_KEY)
1988                 size = fs_info->nodesize;
1989         else if (found_key->type == BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY)
1990                 size = found_key->offset;
1991
1992         if (found_key->objectid > logical ||
1993             found_key->objectid + size <= logical) {
1994                 btrfs_debug(fs_info,
1995                         "logical %llu is not within any extent", logical);
1996                 return -ENOENT;
1997         }
1998
1999         eb = path->nodes[0];
2000         item_size = btrfs_item_size(eb, path->slots[0]);
2001         BUG_ON(item_size < sizeof(*ei));
2002
2003         ei = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0], struct btrfs_extent_item);
2004         flags = btrfs_extent_flags(eb, ei);
2005
2006         btrfs_debug(fs_info,
2007                 "logical %llu is at position %llu within the extent (%llu EXTENT_ITEM %llu) flags %#llx size %u",
2008                  logical, logical - found_key->objectid, found_key->objectid,
2009                  found_key->offset, flags, item_size);
2010
2011         WARN_ON(!flags_ret);
2012         if (flags_ret) {
2013                 if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK)
2014                         *flags_ret = BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK;
2015                 else if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_DATA)
2016                         *flags_ret = BTRFS_EXTENT_FLAG_DATA;
2017                 else
2018                         BUG();
2019                 return 0;
2020         }
2021
2022         return -EIO;
2023 }
2024
2025 /*
2026  * helper function to iterate extent inline refs. ptr must point to a 0 value
2027  * for the first call and may be modified. it is used to track state.
2028  * if more refs exist, 0 is returned and the next call to
2029  * get_extent_inline_ref must pass the modified ptr parameter to get the
2030  * next ref. after the last ref was processed, 1 is returned.
2031  * returns <0 on error
2032  */
2033 static int get_extent_inline_ref(unsigned long *ptr,
2034                                  const struct extent_buffer *eb,
2035                                  const struct btrfs_key *key,
2036                                  const struct btrfs_extent_item *ei,
2037                                  u32 item_size,
2038                                  struct btrfs_extent_inline_ref **out_eiref,
2039                                  int *out_type)
2040 {
2041         unsigned long end;
2042         u64 flags;
2043         struct btrfs_tree_block_info *info;
2044
2045         if (!*ptr) {
2046                 /* first call */
2047                 flags = btrfs_extent_flags(eb, ei);
2048                 if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
2049                         if (key->type == BTRFS_METADATA_ITEM_KEY) {
2050                                 /* a skinny metadata extent */
2051                                 *out_eiref =
2052                                      (struct btrfs_extent_inline_ref *)(ei + 1);
2053                         } else {
2054                                 WARN_ON(key->type != BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY);
2055                                 info = (struct btrfs_tree_block_info *)(ei + 1);
2056                                 *out_eiref =
2057                                    (struct btrfs_extent_inline_ref *)(info + 1);
2058                         }
2059                 } else {
2060                         *out_eiref = (struct btrfs_extent_inline_ref *)(ei + 1);
2061                 }
2062                 *ptr = (unsigned long)*out_eiref;
2063                 if ((unsigned long)(*ptr) >= (unsigned long)ei + item_size)
2064                         return -ENOENT;
2065         }
2066
2067         end = (unsigned long)ei + item_size;
2068         *out_eiref = (struct btrfs_extent_inline_ref *)(*ptr);
2069         *out_type = btrfs_get_extent_inline_ref_type(eb, *out_eiref,
2070                                                      BTRFS_REF_TYPE_ANY);
2071         if (*out_type == BTRFS_REF_TYPE_INVALID)
2072                 return -EUCLEAN;
2073
2074         *ptr += btrfs_extent_inline_ref_size(*out_type);
2075         WARN_ON(*ptr > end);
2076         if (*ptr == end)
2077                 return 1; /* last */
2078
2079         return 0;
2080 }
2081
2082 /*
2083  * reads the tree block backref for an extent. tree level and root are returned
2084  * through out_level and out_root. ptr must point to a 0 value for the first
2085  * call and may be modified (see get_extent_inline_ref comment).
2086  * returns 0 if data was provided, 1 if there was no more data to provide or
2087  * <0 on error.
2088  */
2089 int tree_backref_for_extent(unsigned long *ptr, struct extent_buffer *eb,
2090                             struct btrfs_key *key, struct btrfs_extent_item *ei,
2091                             u32 item_size, u64 *out_root, u8 *out_level)
2092 {
2093         int ret;
2094         int type;
2095         struct btrfs_extent_inline_ref *eiref;
2096
2097         if (*ptr == (unsigned long)-1)
2098                 return 1;
2099
2100         while (1) {
2101                 ret = get_extent_inline_ref(ptr, eb, key, ei, item_size,
2102                                               &eiref, &type);
2103                 if (ret < 0)
2104                         return ret;
2105
2106                 if (type == BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY ||
2107                     type == BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY)
2108                         break;
2109
2110                 if (ret == 1)
2111                         return 1;
2112         }
2113
2114         /* we can treat both ref types equally here */
2115         *out_root = btrfs_extent_inline_ref_offset(eb, eiref);
2116
2117         if (key->type == BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY) {
2118                 struct btrfs_tree_block_info *info;
2119
2120                 info = (struct btrfs_tree_block_info *)(ei + 1);
2121                 *out_level = btrfs_tree_block_level(eb, info);
2122         } else {
2123                 ASSERT(key->type == BTRFS_METADATA_ITEM_KEY);
2124                 *out_level = (u8)key->offset;
2125         }
2126
2127         if (ret == 1)
2128                 *ptr = (unsigned long)-1;
2129
2130         return 0;
2131 }
2132
2133 static int iterate_leaf_refs(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2134                              struct extent_inode_elem *inode_list,
2135                              u64 root, u64 extent_item_objectid,
2136                              iterate_extent_inodes_t *iterate, void *ctx)
2137 {
2138         struct extent_inode_elem *eie;
2139         int ret = 0;
2140
2141         for (eie = inode_list; eie; eie = eie->next) {
2142                 btrfs_debug(fs_info,
2143                             "ref for %llu resolved, key (%llu EXTEND_DATA %llu), root %llu",
2144                             extent_item_objectid, eie->inum,
2145                             eie->offset, root);
2146                 ret = iterate(eie->inum, eie->offset, root, ctx);
2147                 if (ret) {
2148                         btrfs_debug(fs_info,
2149                                     "stopping iteration for %llu due to ret=%d",
2150                                     extent_item_objectid, ret);
2151                         break;
2152                 }
2153         }
2154
2155         return ret;
2156 }
2157
2158 /*
2159  * calls iterate() for every inode that references the extent identified by
2160  * the given parameters.
2161  * when the iterator function returns a non-zero value, iteration stops.
2162  */
2163 int iterate_extent_inodes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2164                                 u64 extent_item_objectid, u64 extent_item_pos,
2165                                 int search_commit_root,
2166                                 iterate_extent_inodes_t *iterate, void *ctx,
2167                                 bool ignore_offset)
2168 {
2169         int ret;
2170         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
2171         struct ulist *refs = NULL;
2172         struct ulist *roots = NULL;
2173         struct ulist_node *ref_node = NULL;
2174         struct ulist_node *root_node = NULL;
2175         struct btrfs_seq_list seq_elem = BTRFS_SEQ_LIST_INIT(seq_elem);
2176         struct ulist_iterator ref_uiter;
2177         struct ulist_iterator root_uiter;
2178
2179         btrfs_debug(fs_info, "resolving all inodes for extent %llu",
2180                         extent_item_objectid);
2181
2182         if (!search_commit_root) {
2183                 trans = btrfs_attach_transaction(fs_info->tree_root);
2184                 if (IS_ERR(trans)) {
2185                         if (PTR_ERR(trans) != -ENOENT &&
2186                             PTR_ERR(trans) != -EROFS)
2187                                 return PTR_ERR(trans);
2188                         trans = NULL;
2189                 }
2190         }
2191
2192         if (trans)
2193                 btrfs_get_tree_mod_seq(fs_info, &seq_elem);
2194         else
2195                 down_read(&fs_info->commit_root_sem);
2196
2197         ret = btrfs_find_all_leafs(trans, fs_info, extent_item_objectid,
2198                                    seq_elem.seq, &refs,
2199                                    &extent_item_pos, ignore_offset);
2200         if (ret)
2201                 goto out;
2202
2203         ULIST_ITER_INIT(&ref_uiter);
2204         while (!ret && (ref_node = ulist_next(refs, &ref_uiter))) {
2205                 ret = btrfs_find_all_roots_safe(trans, fs_info, ref_node->val,
2206                                                 seq_elem.seq, &roots,
2207                                                 ignore_offset);
2208                 if (ret)
2209                         break;
2210                 ULIST_ITER_INIT(&root_uiter);
2211                 while (!ret && (root_node = ulist_next(roots, &root_uiter))) {
2212                         btrfs_debug(fs_info,
2213                                     "root %llu references leaf %llu, data list %#llx",
2214                                     root_node->val, ref_node->val,
2215                                     ref_node->aux);
2216                         ret = iterate_leaf_refs(fs_info,
2217                                                 (struct extent_inode_elem *)
2218                                                 (uintptr_t)ref_node->aux,
2219                                                 root_node->val,
2220                                                 extent_item_objectid,
2221                                                 iterate, ctx);
2222                 }
2223                 ulist_free(roots);
2224         }
2225
2226         free_leaf_list(refs);
2227 out:
2228         if (trans) {
2229                 btrfs_put_tree_mod_seq(fs_info, &seq_elem);
2230                 btrfs_end_transaction(trans);
2231         } else {
2232                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
2233         }
2234
2235         return ret;
2236 }
2237
2238 static int build_ino_list(u64 inum, u64 offset, u64 root, void *ctx)
2239 {
2240         struct btrfs_data_container *inodes = ctx;
2241         const size_t c = 3 * sizeof(u64);
2242
2243         if (inodes->bytes_left >= c) {
2244                 inodes->bytes_left -= c;
2245                 inodes->val[inodes->elem_cnt] = inum;
2246                 inodes->val[inodes->elem_cnt + 1] = offset;
2247                 inodes->val[inodes->elem_cnt + 2] = root;
2248                 inodes->elem_cnt += 3;
2249         } else {
2250                 inodes->bytes_missing += c - inodes->bytes_left;
2251                 inodes->bytes_left = 0;
2252                 inodes->elem_missed += 3;
2253         }
2254
2255         return 0;
2256 }
2257
2258 int iterate_inodes_from_logical(u64 logical, struct btrfs_fs_info *fs_info,
2259                                 struct btrfs_path *path,
2260                                 void *ctx, bool ignore_offset)
2261 {
2262         int ret;
2263         u64 extent_item_pos;
2264         u64 flags = 0;
2265         struct btrfs_key found_key;
2266         int search_commit_root = path->search_commit_root;
2267
2268         ret = extent_from_logical(fs_info, logical, path, &found_key, &flags);
2269         btrfs_release_path(path);
2270         if (ret < 0)
2271                 return ret;
2272         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK)
2273                 return -EINVAL;
2274
2275         extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
2276         ret = iterate_extent_inodes(fs_info, found_key.objectid,
2277                                         extent_item_pos, search_commit_root,
2278                                         build_ino_list, ctx, ignore_offset);
2279
2280         return ret;
2281 }
2282
2283 static int inode_to_path(u64 inum, u32 name_len, unsigned long name_off,
2284                          struct extent_buffer *eb, struct inode_fs_paths *ipath);
2285
2286 static int iterate_inode_refs(u64 inum, struct inode_fs_paths *ipath)
2287 {
2288         int ret = 0;
2289         int slot;
2290         u32 cur;
2291         u32 len;
2292         u32 name_len;
2293         u64 parent = 0;
2294         int found = 0;
2295         struct btrfs_root *fs_root = ipath->fs_root;
2296         struct btrfs_path *path = ipath->btrfs_path;
2297         struct extent_buffer *eb;
2298         struct btrfs_inode_ref *iref;
2299         struct btrfs_key found_key;
2300
2301         while (!ret) {
2302                 ret = btrfs_find_item(fs_root, path, inum,
2303                                 parent ? parent + 1 : 0, BTRFS_INODE_REF_KEY,
2304                                 &found_key);
2305
2306                 if (ret < 0)
2307                         break;
2308                 if (ret) {
2309                         ret = found ? 0 : -ENOENT;
2310                         break;
2311                 }
2312                 ++found;
2313
2314                 parent = found_key.offset;
2315                 slot = path->slots[0];
2316                 eb = btrfs_clone_extent_buffer(path->nodes[0]);
2317                 if (!eb) {
2318                         ret = -ENOMEM;
2319                         break;
2320                 }
2321                 btrfs_release_path(path);
2322
2323                 iref = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_inode_ref);
2324
2325                 for (cur = 0; cur < btrfs_item_size(eb, slot); cur += len) {
2326                         name_len = btrfs_inode_ref_name_len(eb, iref);
2327                         /* path must be released before calling iterate()! */
2328                         btrfs_debug(fs_root->fs_info,
2329                                 "following ref at offset %u for inode %llu in tree %llu",
2330                                 cur, found_key.objectid,
2331                                 fs_root->root_key.objectid);
2332                         ret = inode_to_path(parent, name_len,
2333                                       (unsigned long)(iref + 1), eb, ipath);
2334                         if (ret)
2335                                 break;
2336                         len = sizeof(*iref) + name_len;
2337                         iref = (struct btrfs_inode_ref *)((char *)iref + len);
2338                 }
2339                 free_extent_buffer(eb);
2340         }
2341
2342         btrfs_release_path(path);
2343
2344         return ret;
2345 }
2346
2347 static int iterate_inode_extrefs(u64 inum, struct inode_fs_paths *ipath)
2348 {
2349         int ret;
2350         int slot;
2351         u64 offset = 0;
2352         u64 parent;
2353         int found = 0;
2354         struct btrfs_root *fs_root = ipath->fs_root;
2355         struct btrfs_path *path = ipath->btrfs_path;
2356         struct extent_buffer *eb;
2357         struct btrfs_inode_extref *extref;
2358         u32 item_size;
2359         u32 cur_offset;
2360         unsigned long ptr;
2361
2362         while (1) {
2363                 ret = btrfs_find_one_extref(fs_root, inum, offset, path, &extref,
2364                                             &offset);
2365                 if (ret < 0)
2366                         break;
2367                 if (ret) {
2368                         ret = found ? 0 : -ENOENT;
2369                         break;
2370                 }
2371                 ++found;
2372
2373                 slot = path->slots[0];
2374                 eb = btrfs_clone_extent_buffer(path->nodes[0]);
2375                 if (!eb) {
2376                         ret = -ENOMEM;
2377                         break;
2378                 }
2379                 btrfs_release_path(path);
2380
2381                 item_size = btrfs_item_size(eb, slot);
2382                 ptr = btrfs_item_ptr_offset(eb, slot);
2383                 cur_offset = 0;
2384
2385                 while (cur_offset < item_size) {
2386                         u32 name_len;
2387
2388                         extref = (struct btrfs_inode_extref *)(ptr + cur_offset);
2389                         parent = btrfs_inode_extref_parent(eb, extref);
2390                         name_len = btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
2391                         ret = inode_to_path(parent, name_len,
2392                                       (unsigned long)&extref->name, eb, ipath);
2393                         if (ret)
2394                                 break;
2395
2396                         cur_offset += btrfs_inode_extref_name_len(eb, extref);
2397                         cur_offset += sizeof(*extref);
2398                 }
2399                 free_extent_buffer(eb);
2400
2401                 offset++;
2402         }
2403
2404         btrfs_release_path(path);
2405
2406         return ret;
2407 }
2408
2409 /*
2410  * returns 0 if the path could be dumped (probably truncated)
2411  * returns <0 in case of an error
2412  */
2413 static int inode_to_path(u64 inum, u32 name_len, unsigned long name_off,
2414                          struct extent_buffer *eb, struct inode_fs_paths *ipath)
2415 {
2416         char *fspath;
2417         char *fspath_min;
2418         int i = ipath->fspath->elem_cnt;
2419         const int s_ptr = sizeof(char *);
2420         u32 bytes_left;
2421
2422         bytes_left = ipath->fspath->bytes_left > s_ptr ?
2423                                         ipath->fspath->bytes_left - s_ptr : 0;
2424
2425         fspath_min = (char *)ipath->fspath->val + (i + 1) * s_ptr;
2426         fspath = btrfs_ref_to_path(ipath->fs_root, ipath->btrfs_path, name_len,
2427                                    name_off, eb, inum, fspath_min, bytes_left);
2428         if (IS_ERR(fspath))
2429                 return PTR_ERR(fspath);
2430
2431         if (fspath > fspath_min) {
2432                 ipath->fspath->val[i] = (u64)(unsigned long)fspath;
2433                 ++ipath->fspath->elem_cnt;
2434                 ipath->fspath->bytes_left = fspath - fspath_min;
2435         } else {
2436                 ++ipath->fspath->elem_missed;
2437                 ipath->fspath->bytes_missing += fspath_min - fspath;
2438                 ipath->fspath->bytes_left = 0;
2439         }
2440
2441         return 0;
2442 }
2443
2444 /*
2445  * this dumps all file system paths to the inode into the ipath struct, provided
2446  * is has been created large enough. each path is zero-terminated and accessed
2447  * from ipath->fspath->val[i].
2448  * when it returns, there are ipath->fspath->elem_cnt number of paths available
2449  * in ipath->fspath->val[]. when the allocated space wasn't sufficient, the
2450  * number of missed paths is recorded in ipath->fspath->elem_missed, otherwise,
2451  * it's zero. ipath->fspath->bytes_missing holds the number of bytes that would
2452  * have been needed to return all paths.
2453  */
2454 int paths_from_inode(u64 inum, struct inode_fs_paths *ipath)
2455 {
2456         int ret;
2457         int found_refs = 0;
2458
2459         ret = iterate_inode_refs(inum, ipath);
2460         if (!ret)
2461                 ++found_refs;
2462         else if (ret != -ENOENT)
2463                 return ret;
2464
2465         ret = iterate_inode_extrefs(inum, ipath);
2466         if (ret == -ENOENT && found_refs)
2467                 return 0;
2468
2469         return ret;
2470 }
2471
2472 struct btrfs_data_container *init_data_container(u32 total_bytes)
2473 {
2474         struct btrfs_data_container *data;
2475         size_t alloc_bytes;
2476
2477         alloc_bytes = max_t(size_t, total_bytes, sizeof(*data));
2478         data = kvmalloc(alloc_bytes, GFP_KERNEL);
2479         if (!data)
2480                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2481
2482         if (total_bytes >= sizeof(*data)) {
2483                 data->bytes_left = total_bytes - sizeof(*data);
2484                 data->bytes_missing = 0;
2485         } else {
2486                 data->bytes_missing = sizeof(*data) - total_bytes;
2487                 data->bytes_left = 0;
2488         }
2489
2490         data->elem_cnt = 0;
2491         data->elem_missed = 0;
2492
2493         return data;
2494 }
2495
2496 /*
2497  * allocates space to return multiple file system paths for an inode.
2498  * total_bytes to allocate are passed, note that space usable for actual path
2499  * information will be total_bytes - sizeof(struct inode_fs_paths).
2500  * the returned pointer must be freed with free_ipath() in the end.
2501  */
2502 struct inode_fs_paths *init_ipath(s32 total_bytes, struct btrfs_root *fs_root,
2503                                         struct btrfs_path *path)
2504 {
2505         struct inode_fs_paths *ifp;
2506         struct btrfs_data_container *fspath;
2507
2508         fspath = init_data_container(total_bytes);
2509         if (IS_ERR(fspath))
2510                 return ERR_CAST(fspath);
2511
2512         ifp = kmalloc(sizeof(*ifp), GFP_KERNEL);
2513         if (!ifp) {
2514                 kvfree(fspath);
2515                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2516         }
2517
2518         ifp->btrfs_path = path;
2519         ifp->fspath = fspath;
2520         ifp->fs_root = fs_root;
2521
2522         return ifp;
2523 }
2524
2525 void free_ipath(struct inode_fs_paths *ipath)
2526 {
2527         if (!ipath)
2528                 return;
2529         kvfree(ipath->fspath);
2530         kfree(ipath);
2531 }
2532
2533 struct btrfs_backref_iter *btrfs_backref_iter_alloc(
2534                 struct btrfs_fs_info *fs_info, gfp_t gfp_flag)
2535 {
2536         struct btrfs_backref_iter *ret;
2537
2538         ret = kzalloc(sizeof(*ret), gfp_flag);
2539         if (!ret)
2540                 return NULL;
2541
2542         ret->path = btrfs_alloc_path();
2543         if (!ret->path) {
2544                 kfree(ret);
2545                 return NULL;
2546         }
2547
2548         /* Current backref iterator only supports iteration in commit root */
2549         ret->path->search_commit_root = 1;
2550         ret->path->skip_locking = 1;
2551         ret->fs_info = fs_info;
2552
2553         return ret;
2554 }
2555
2556 int btrfs_backref_iter_start(struct btrfs_backref_iter *iter, u64 bytenr)
2557 {
2558         struct btrfs_fs_info *fs_info = iter->fs_info;
2559         struct btrfs_root *extent_root = btrfs_extent_root(fs_info, bytenr);
2560         struct btrfs_path *path = iter->path;
2561         struct btrfs_extent_item *ei;
2562         struct btrfs_key key;
2563         int ret;
2564
2565         key.objectid = bytenr;
2566         key.type = BTRFS_METADATA_ITEM_KEY;
2567         key.offset = (u64)-1;
2568         iter->bytenr = bytenr;
2569
2570         ret = btrfs_search_slot(NULL, extent_root, &key, path, 0, 0);
2571         if (ret < 0)
2572                 return ret;
2573         if (ret == 0) {
2574                 ret = -EUCLEAN;
2575                 goto release;
2576         }
2577         if (path->slots[0] == 0) {
2578                 WARN_ON(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG));
2579                 ret = -EUCLEAN;
2580                 goto release;
2581         }
2582         path->slots[0]--;
2583
2584         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
2585         if ((key.type != BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY &&
2586              key.type != BTRFS_METADATA_ITEM_KEY) || key.objectid != bytenr) {
2587                 ret = -ENOENT;
2588                 goto release;
2589         }
2590         memcpy(&iter->cur_key, &key, sizeof(key));
2591         iter->item_ptr = (u32)btrfs_item_ptr_offset(path->nodes[0],
2592                                                     path->slots[0]);
2593         iter->end_ptr = (u32)(iter->item_ptr +
2594                         btrfs_item_size(path->nodes[0], path->slots[0]));
2595         ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
2596                             struct btrfs_extent_item);
2597
2598         /*
2599          * Only support iteration on tree backref yet.
2600          *
2601          * This is an extra precaution for non skinny-metadata, where
2602          * EXTENT_ITEM is also used for tree blocks, that we can only use
2603          * extent flags to determine if it's a tree block.
2604          */
2605         if (btrfs_extent_flags(path->nodes[0], ei) & BTRFS_EXTENT_FLAG_DATA) {
2606                 ret = -ENOTSUPP;
2607                 goto release;
2608         }
2609         iter->cur_ptr = (u32)(iter->item_ptr + sizeof(*ei));
2610
2611         /* If there is no inline backref, go search for keyed backref */
2612         if (iter->cur_ptr >= iter->end_ptr) {
2613                 ret = btrfs_next_item(extent_root, path);
2614
2615                 /* No inline nor keyed ref */
2616                 if (ret > 0) {
2617                         ret = -ENOENT;
2618                         goto release;
2619                 }
2620                 if (ret < 0)
2621                         goto release;
2622
2623                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &iter->cur_key,
2624                                 path->slots[0]);
2625                 if (iter->cur_key.objectid != bytenr ||
2626                     (iter->cur_key.type != BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY &&
2627                      iter->cur_key.type != BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY)) {
2628                         ret = -ENOENT;
2629                         goto release;
2630                 }
2631                 iter->cur_ptr = (u32)btrfs_item_ptr_offset(path->nodes[0],
2632                                                            path->slots[0]);
2633                 iter->item_ptr = iter->cur_ptr;
2634                 iter->end_ptr = (u32)(iter->item_ptr + btrfs_item_size(
2635                                       path->nodes[0], path->slots[0]));
2636         }
2637
2638         return 0;
2639 release:
2640         btrfs_backref_iter_release(iter);
2641         return ret;
2642 }
2643
2644 /*
2645  * Go to the next backref item of current bytenr, can be either inlined or
2646  * keyed.
2647  *
2648  * Caller needs to check whether it's inline ref or not by iter->cur_key.
2649  *
2650  * Return 0 if we get next backref without problem.
2651  * Return >0 if there is no extra backref for this bytenr.
2652  * Return <0 if there is something wrong happened.
2653  */
2654 int btrfs_backref_iter_next(struct btrfs_backref_iter *iter)
2655 {
2656         struct extent_buffer *eb = btrfs_backref_get_eb(iter);
2657         struct btrfs_root *extent_root;
2658         struct btrfs_path *path = iter->path;
2659         struct btrfs_extent_inline_ref *iref;
2660         int ret;
2661         u32 size;
2662
2663         if (btrfs_backref_iter_is_inline_ref(iter)) {
2664                 /* We're still inside the inline refs */
2665                 ASSERT(iter->cur_ptr < iter->end_ptr);
2666
2667                 if (btrfs_backref_has_tree_block_info(iter)) {
2668                         /* First tree block info */
2669                         size = sizeof(struct btrfs_tree_block_info);
2670                 } else {
2671                         /* Use inline ref type to determine the size */
2672                         int type;
2673
2674                         iref = (struct btrfs_extent_inline_ref *)
2675                                 ((unsigned long)iter->cur_ptr);
2676                         type = btrfs_extent_inline_ref_type(eb, iref);
2677
2678                         size = btrfs_extent_inline_ref_size(type);
2679                 }
2680                 iter->cur_ptr += size;
2681                 if (iter->cur_ptr < iter->end_ptr)
2682                         return 0;
2683
2684                 /* All inline items iterated, fall through */
2685         }
2686
2687         /* We're at keyed items, there is no inline item, go to the next one */
2688         extent_root = btrfs_extent_root(iter->fs_info, iter->bytenr);
2689         ret = btrfs_next_item(extent_root, iter->path);
2690         if (ret)
2691                 return ret;
2692
2693         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &iter->cur_key, path->slots[0]);
2694         if (iter->cur_key.objectid != iter->bytenr ||
2695             (iter->cur_key.type != BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY &&
2696              iter->cur_key.type != BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY))
2697                 return 1;
2698         iter->item_ptr = (u32)btrfs_item_ptr_offset(path->nodes[0],
2699                                         path->slots[0]);
2700         iter->cur_ptr = iter->item_ptr;
2701         iter->end_ptr = iter->item_ptr + (u32)btrfs_item_size(path->nodes[0],
2702                                                 path->slots[0]);
2703         return 0;
2704 }
2705
2706 void btrfs_backref_init_cache(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2707                               struct btrfs_backref_cache *cache, int is_reloc)
2708 {
2709         int i;
2710
2711         cache->rb_root = RB_ROOT;
2712         for (i = 0; i < BTRFS_MAX_LEVEL; i++)
2713                 INIT_LIST_HEAD(&cache->pending[i]);
2714         INIT_LIST_HEAD(&cache->changed);
2715         INIT_LIST_HEAD(&cache->detached);
2716         INIT_LIST_HEAD(&cache->leaves);
2717         INIT_LIST_HEAD(&cache->pending_edge);
2718         INIT_LIST_HEAD(&cache->useless_node);
2719         cache->fs_info = fs_info;
2720         cache->is_reloc = is_reloc;
2721 }
2722
2723 struct btrfs_backref_node *btrfs_backref_alloc_node(
2724                 struct btrfs_backref_cache *cache, u64 bytenr, int level)
2725 {
2726         struct btrfs_backref_node *node;
2727
2728         ASSERT(level >= 0 && level < BTRFS_MAX_LEVEL);
2729         node = kzalloc(sizeof(*node), GFP_NOFS);
2730         if (!node)
2731                 return node;
2732
2733         INIT_LIST_HEAD(&node->list);
2734         INIT_LIST_HEAD(&node->upper);
2735         INIT_LIST_HEAD(&node->lower);
2736         RB_CLEAR_NODE(&node->rb_node);
2737         cache->nr_nodes++;
2738         node->level = level;
2739         node->bytenr = bytenr;
2740
2741         return node;
2742 }
2743
2744 struct btrfs_backref_edge *btrfs_backref_alloc_edge(
2745                 struct btrfs_backref_cache *cache)
2746 {
2747         struct btrfs_backref_edge *edge;
2748
2749         edge = kzalloc(sizeof(*edge), GFP_NOFS);
2750         if (edge)
2751                 cache->nr_edges++;
2752         return edge;
2753 }
2754
2755 /*
2756  * Drop the backref node from cache, also cleaning up all its
2757  * upper edges and any uncached nodes in the path.
2758  *
2759  * This cleanup happens bottom up, thus the node should either
2760  * be the lowest node in the cache or a detached node.
2761  */
2762 void btrfs_backref_cleanup_node(struct btrfs_backref_cache *cache,
2763                                 struct btrfs_backref_node *node)
2764 {
2765         struct btrfs_backref_node *upper;
2766         struct btrfs_backref_edge *edge;
2767
2768         if (!node)
2769                 return;
2770
2771         BUG_ON(!node->lowest && !node->detached);
2772         while (!list_empty(&node->upper)) {
2773                 edge = list_entry(node->upper.next, struct btrfs_backref_edge,
2774                                   list[LOWER]);
2775                 upper = edge->node[UPPER];
2776                 list_del(&edge->list[LOWER]);
2777                 list_del(&edge->list[UPPER]);
2778                 btrfs_backref_free_edge(cache, edge);
2779
2780                 /*
2781                  * Add the node to leaf node list if no other child block
2782                  * cached.
2783                  */
2784                 if (list_empty(&upper->lower)) {
2785                         list_add_tail(&upper->lower, &cache->leaves);
2786                         upper->lowest = 1;
2787                 }
2788         }
2789
2790         btrfs_backref_drop_node(cache, node);
2791 }
2792
2793 /*
2794  * Release all nodes/edges from current cache
2795  */
2796 void btrfs_backref_release_cache(struct btrfs_backref_cache *cache)
2797 {
2798         struct btrfs_backref_node *node;
2799         int i;
2800
2801         while (!list_empty(&cache->detached)) {
2802                 node = list_entry(cache->detached.next,
2803                                   struct btrfs_backref_node, list);
2804                 btrfs_backref_cleanup_node(cache, node);
2805         }
2806
2807         while (!list_empty(&cache->leaves)) {
2808                 node = list_entry(cache->leaves.next,
2809                                   struct btrfs_backref_node, lower);
2810                 btrfs_backref_cleanup_node(cache, node);
2811         }
2812
2813         cache->last_trans = 0;
2814
2815         for (i = 0; i < BTRFS_MAX_LEVEL; i++)
2816                 ASSERT(list_empty(&cache->pending[i]));
2817         ASSERT(list_empty(&cache->pending_edge));
2818         ASSERT(list_empty(&cache->useless_node));
2819         ASSERT(list_empty(&cache->changed));
2820         ASSERT(list_empty(&cache->detached));
2821         ASSERT(RB_EMPTY_ROOT(&cache->rb_root));
2822         ASSERT(!cache->nr_nodes);
2823         ASSERT(!cache->nr_edges);
2824 }
2825
2826 /*
2827  * Handle direct tree backref
2828  *
2829  * Direct tree backref means, the backref item shows its parent bytenr
2830  * directly. This is for SHARED_BLOCK_REF backref (keyed or inlined).
2831  *
2832  * @ref_key:    The converted backref key.
2833  *              For keyed backref, it's the item key.
2834  *              For inlined backref, objectid is the bytenr,
2835  *              type is btrfs_inline_ref_type, offset is
2836  *              btrfs_inline_ref_offset.
2837  */
2838 static int handle_direct_tree_backref(struct btrfs_backref_cache *cache,
2839                                       struct btrfs_key *ref_key,
2840                                       struct btrfs_backref_node *cur)
2841 {
2842         struct btrfs_backref_edge *edge;
2843         struct btrfs_backref_node *upper;
2844         struct rb_node *rb_node;
2845
2846         ASSERT(ref_key->type == BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY);
2847
2848         /* Only reloc root uses backref pointing to itself */
2849         if (ref_key->objectid == ref_key->offset) {
2850                 struct btrfs_root *root;
2851
2852                 cur->is_reloc_root = 1;
2853                 /* Only reloc backref cache cares about a specific root */
2854                 if (cache->is_reloc) {
2855                         root = find_reloc_root(cache->fs_info, cur->bytenr);
2856                         if (!root)
2857                                 return -ENOENT;
2858                         cur->root = root;
2859                 } else {
2860                         /*
2861                          * For generic purpose backref cache, reloc root node
2862                          * is useless.
2863                          */
2864                         list_add(&cur->list, &cache->useless_node);
2865                 }
2866                 return 0;
2867         }
2868
2869         edge = btrfs_backref_alloc_edge(cache);
2870         if (!edge)
2871                 return -ENOMEM;
2872
2873         rb_node = rb_simple_search(&cache->rb_root, ref_key->offset);
2874         if (!rb_node) {
2875                 /* Parent node not yet cached */
2876                 upper = btrfs_backref_alloc_node(cache, ref_key->offset,
2877                                            cur->level + 1);
2878                 if (!upper) {
2879                         btrfs_backref_free_edge(cache, edge);
2880                         return -ENOMEM;
2881                 }
2882
2883                 /*
2884                  *  Backrefs for the upper level block isn't cached, add the
2885                  *  block to pending list
2886                  */
2887                 list_add_tail(&edge->list[UPPER], &cache->pending_edge);
2888         } else {
2889                 /* Parent node already cached */
2890                 upper = rb_entry(rb_node, struct btrfs_backref_node, rb_node);
2891                 ASSERT(upper->checked);
2892                 INIT_LIST_HEAD(&edge->list[UPPER]);
2893         }
2894         btrfs_backref_link_edge(edge, cur, upper, LINK_LOWER);
2895         return 0;
2896 }
2897
2898 /*
2899  * Handle indirect tree backref
2900  *
2901  * Indirect tree backref means, we only know which tree the node belongs to.
2902  * We still need to do a tree search to find out the parents. This is for
2903  * TREE_BLOCK_REF backref (keyed or inlined).
2904  *
2905  * @ref_key:    The same as @ref_key in  handle_direct_tree_backref()
2906  * @tree_key:   The first key of this tree block.
2907  * @path:       A clean (released) path, to avoid allocating path every time
2908  *              the function get called.
2909  */
2910 static int handle_indirect_tree_backref(struct btrfs_backref_cache *cache,
2911                                         struct btrfs_path *path,
2912                                         struct btrfs_key *ref_key,
2913                                         struct btrfs_key *tree_key,
2914                                         struct btrfs_backref_node *cur)
2915 {
2916         struct btrfs_fs_info *fs_info = cache->fs_info;
2917         struct btrfs_backref_node *upper;
2918         struct btrfs_backref_node *lower;
2919         struct btrfs_backref_edge *edge;
2920         struct extent_buffer *eb;
2921         struct btrfs_root *root;
2922         struct rb_node *rb_node;
2923         int level;
2924         bool need_check = true;
2925         int ret;
2926
2927         root = btrfs_get_fs_root(fs_info, ref_key->offset, false);
2928         if (IS_ERR(root))
2929                 return PTR_ERR(root);
2930         if (!test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
2931                 cur->cowonly = 1;
2932
2933         if (btrfs_root_level(&root->root_item) == cur->level) {
2934                 /* Tree root */
2935                 ASSERT(btrfs_root_bytenr(&root->root_item) == cur->bytenr);
2936                 /*
2937                  * For reloc backref cache, we may ignore reloc root.  But for
2938                  * general purpose backref cache, we can't rely on
2939                  * btrfs_should_ignore_reloc_root() as it may conflict with
2940                  * current running relocation and lead to missing root.
2941                  *
2942                  * For general purpose backref cache, reloc root detection is
2943                  * completely relying on direct backref (key->offset is parent
2944                  * bytenr), thus only do such check for reloc cache.
2945                  */
2946                 if (btrfs_should_ignore_reloc_root(root) && cache->is_reloc) {
2947                         btrfs_put_root(root);
2948                         list_add(&cur->list, &cache->useless_node);
2949                 } else {
2950                         cur->root = root;
2951                 }
2952                 return 0;
2953         }
2954
2955         level = cur->level + 1;
2956
2957         /* Search the tree to find parent blocks referring to the block */
2958         path->search_commit_root = 1;
2959         path->skip_locking = 1;
2960         path->lowest_level = level;
2961         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, tree_key, path, 0, 0);
2962         path->lowest_level = 0;
2963         if (ret < 0) {
2964                 btrfs_put_root(root);
2965                 return ret;
2966         }
2967         if (ret > 0 && path->slots[level] > 0)
2968                 path->slots[level]--;
2969
2970         eb = path->nodes[level];
2971         if (btrfs_node_blockptr(eb, path->slots[level]) != cur->bytenr) {
2972                 btrfs_err(fs_info,
2973 "couldn't find block (%llu) (level %d) in tree (%llu) with key (%llu %u %llu)",
2974                           cur->bytenr, level - 1, root->root_key.objectid,
2975                           tree_key->objectid, tree_key->type, tree_key->offset);
2976                 btrfs_put_root(root);
2977                 ret = -ENOENT;
2978                 goto out;
2979         }
2980         lower = cur;
2981
2982         /* Add all nodes and edges in the path */
2983         for (; level < BTRFS_MAX_LEVEL; level++) {
2984                 if (!path->nodes[level]) {
2985                         ASSERT(btrfs_root_bytenr(&root->root_item) ==
2986                                lower->bytenr);
2987                         /* Same as previous should_ignore_reloc_root() call */
2988                         if (btrfs_should_ignore_reloc_root(root) &&
2989                             cache->is_reloc) {
2990                                 btrfs_put_root(root);
2991                                 list_add(&lower->list, &cache->useless_node);
2992                         } else {
2993                                 lower->root = root;
2994                         }
2995                         break;
2996                 }
2997
2998                 edge = btrfs_backref_alloc_edge(cache);
2999                 if (!edge) {
3000                         btrfs_put_root(root);
3001                         ret = -ENOMEM;
3002                         goto out;
3003                 }
3004
3005                 eb = path->nodes[level];
3006                 rb_node = rb_simple_search(&cache->rb_root, eb->start);
3007                 if (!rb_node) {
3008                         upper = btrfs_backref_alloc_node(cache, eb->start,
3009                                                          lower->level + 1);
3010                         if (!upper) {
3011                                 btrfs_put_root(root);
3012                                 btrfs_backref_free_edge(cache, edge);
3013                                 ret = -ENOMEM;
3014                                 goto out;
3015                         }
3016                         upper->owner = btrfs_header_owner(eb);
3017                         if (!test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
3018                                 upper->cowonly = 1;
3019
3020                         /*
3021                          * If we know the block isn't shared we can avoid
3022                          * checking its backrefs.
3023                          */
3024                         if (btrfs_block_can_be_shared(root, eb))
3025                                 upper->checked = 0;
3026                         else
3027                                 upper->checked = 1;
3028
3029                         /*
3030                          * Add the block to pending list if we need to check its
3031                          * backrefs, we only do this once while walking up a
3032                          * tree as we will catch anything else later on.
3033                          */
3034                         if (!upper->checked && need_check) {
3035                                 need_check = false;
3036                                 list_add_tail(&edge->list[UPPER],
3037                                               &cache->pending_edge);
3038                         } else {
3039                                 if (upper->checked)
3040                                         need_check = true;
3041                                 INIT_LIST_HEAD(&edge->list[UPPER]);
3042                         }
3043                 } else {
3044                         upper = rb_entry(rb_node, struct btrfs_backref_node,
3045                                          rb_node);
3046                         ASSERT(upper->checked);
3047                         INIT_LIST_HEAD(&edge->list[UPPER]);
3048                         if (!upper->owner)
3049                                 upper->owner = btrfs_header_owner(eb);
3050                 }
3051                 btrfs_backref_link_edge(edge, lower, upper, LINK_LOWER);
3052
3053                 if (rb_node) {
3054                         btrfs_put_root(root);
3055                         break;
3056                 }
3057                 lower = upper;
3058                 upper = NULL;
3059         }
3060 out:
3061         btrfs_release_path(path);
3062         return ret;
3063 }
3064
3065 /*
3066  * Add backref node @cur into @cache.
3067  *
3068  * NOTE: Even if the function returned 0, @cur is not yet cached as its upper
3069  *       links aren't yet bi-directional. Needs to finish such links.
3070  *       Use btrfs_backref_finish_upper_links() to finish such linkage.
3071  *
3072  * @path:       Released path for indirect tree backref lookup
3073  * @iter:       Released backref iter for extent tree search
3074  * @node_key:   The first key of the tree block
3075  */
3076 int btrfs_backref_add_tree_node(struct btrfs_backref_cache *cache,
3077                                 struct btrfs_path *path,
3078                                 struct btrfs_backref_iter *iter,
3079                                 struct btrfs_key *node_key,
3080                                 struct btrfs_backref_node *cur)
3081 {
3082         struct btrfs_fs_info *fs_info = cache->fs_info;
3083         struct btrfs_backref_edge *edge;
3084         struct btrfs_backref_node *exist;
3085         int ret;
3086
3087         ret = btrfs_backref_iter_start(iter, cur->bytenr);
3088         if (ret < 0)
3089                 return ret;
3090         /*
3091          * We skip the first btrfs_tree_block_info, as we don't use the key
3092          * stored in it, but fetch it from the tree block
3093          */
3094         if (btrfs_backref_has_tree_block_info(iter)) {
3095                 ret = btrfs_backref_iter_next(iter);
3096                 if (ret < 0)
3097                         goto out;
3098                 /* No extra backref? This means the tree block is corrupted */
3099                 if (ret > 0) {
3100                         ret = -EUCLEAN;
3101                         goto out;
3102                 }
3103         }
3104         WARN_ON(cur->checked);
3105         if (!list_empty(&cur->upper)) {
3106                 /*
3107                  * The backref was added previously when processing backref of
3108                  * type BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY
3109                  */
3110                 ASSERT(list_is_singular(&cur->upper));
3111                 edge = list_entry(cur->upper.next, struct btrfs_backref_edge,
3112                                   list[LOWER]);
3113                 ASSERT(list_empty(&edge->list[UPPER]));
3114                 exist = edge->node[UPPER];
3115                 /*
3116                  * Add the upper level block to pending list if we need check
3117                  * its backrefs
3118                  */
3119                 if (!exist->checked)
3120                         list_add_tail(&edge->list[UPPER], &cache->pending_edge);
3121         } else {
3122                 exist = NULL;
3123         }
3124
3125         for (; ret == 0; ret = btrfs_backref_iter_next(iter)) {
3126                 struct extent_buffer *eb;
3127                 struct btrfs_key key;
3128                 int type;
3129
3130                 cond_resched();
3131                 eb = btrfs_backref_get_eb(iter);
3132
3133                 key.objectid = iter->bytenr;
3134                 if (btrfs_backref_iter_is_inline_ref(iter)) {
3135                         struct btrfs_extent_inline_ref *iref;
3136
3137                         /* Update key for inline backref */
3138                         iref = (struct btrfs_extent_inline_ref *)
3139                                 ((unsigned long)iter->cur_ptr);
3140                         type = btrfs_get_extent_inline_ref_type(eb, iref,
3141                                                         BTRFS_REF_TYPE_BLOCK);
3142                         if (type == BTRFS_REF_TYPE_INVALID) {
3143                                 ret = -EUCLEAN;
3144                                 goto out;
3145                         }
3146                         key.type = type;
3147                         key.offset = btrfs_extent_inline_ref_offset(eb, iref);
3148                 } else {
3149                         key.type = iter->cur_key.type;
3150                         key.offset = iter->cur_key.offset;
3151                 }
3152
3153                 /*
3154                  * Parent node found and matches current inline ref, no need to
3155                  * rebuild this node for this inline ref
3156                  */
3157                 if (exist &&
3158                     ((key.type == BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY &&
3159                       exist->owner == key.offset) ||
3160                      (key.type == BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY &&
3161                       exist->bytenr == key.offset))) {
3162                         exist = NULL;
3163                         continue;
3164                 }
3165
3166                 /* SHARED_BLOCK_REF means key.offset is the parent bytenr */
3167                 if (key.type == BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY) {
3168                         ret = handle_direct_tree_backref(cache, &key, cur);
3169                         if (ret < 0)
3170                                 goto out;
3171                         continue;
3172                 } else if (unlikely(key.type == BTRFS_EXTENT_REF_V0_KEY)) {
3173                         ret = -EINVAL;
3174                         btrfs_print_v0_err(fs_info);
3175                         btrfs_handle_fs_error(fs_info, ret, NULL);
3176                         goto out;
3177                 } else if (key.type != BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY) {
3178                         continue;
3179                 }
3180
3181                 /*
3182                  * key.type == BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY, inline ref offset
3183                  * means the root objectid. We need to search the tree to get
3184                  * its parent bytenr.
3185                  */
3186                 ret = handle_indirect_tree_backref(cache, path, &key, node_key,
3187                                                    cur);
3188                 if (ret < 0)
3189                         goto out;
3190         }
3191         ret = 0;
3192         cur->checked = 1;
3193         WARN_ON(exist);
3194 out:
3195         btrfs_backref_iter_release(iter);
3196         return ret;
3197 }
3198
3199 /*
3200  * Finish the upwards linkage created by btrfs_backref_add_tree_node()
3201  */
3202 int btrfs_backref_finish_upper_links(struct btrfs_backref_cache *cache,
3203                                      struct btrfs_backref_node *start)
3204 {
3205         struct list_head *useless_node = &cache->useless_node;
3206         struct btrfs_backref_edge *edge;
3207         struct rb_node *rb_node;
3208         LIST_HEAD(pending_edge);
3209
3210         ASSERT(start->checked);
3211
3212         /* Insert this node to cache if it's not COW-only */
3213         if (!start->cowonly) {
3214                 rb_node = rb_simple_insert(&cache->rb_root, start->bytenr,
3215                                            &start->rb_node);
3216                 if (rb_node)
3217                         btrfs_backref_panic(cache->fs_info, start->bytenr,
3218                                             -EEXIST);
3219                 list_add_tail(&start->lower, &cache->leaves);
3220         }
3221
3222         /*
3223          * Use breadth first search to iterate all related edges.
3224          *
3225          * The starting points are all the edges of this node
3226          */
3227         list_for_each_entry(edge, &start->upper, list[LOWER])
3228                 list_add_tail(&edge->list[UPPER], &pending_edge);
3229
3230         while (!list_empty(&pending_edge)) {
3231                 struct btrfs_backref_node *upper;
3232                 struct btrfs_backref_node *lower;
3233
3234                 edge = list_first_entry(&pending_edge,
3235                                 struct btrfs_backref_edge, list[UPPER]);
3236                 list_del_init(&edge->list[UPPER]);
3237                 upper = edge->node[UPPER];
3238                 lower = edge->node[LOWER];
3239
3240                 /* Parent is detached, no need to keep any edges */
3241                 if (upper->detached) {
3242                         list_del(&edge->list[LOWER]);
3243                         btrfs_backref_free_edge(cache, edge);
3244
3245                         /* Lower node is orphan, queue for cleanup */
3246                         if (list_empty(&lower->upper))
3247                                 list_add(&lower->list, useless_node);
3248                         continue;
3249                 }
3250
3251                 /*
3252                  * All new nodes added in current build_backref_tree() haven't
3253                  * been linked to the cache rb tree.
3254                  * So if we have upper->rb_node populated, this means a cache
3255                  * hit. We only need to link the edge, as @upper and all its
3256                  * parents have already been linked.
3257                  */
3258                 if (!RB_EMPTY_NODE(&upper->rb_node)) {
3259                         if (upper->lowest) {
3260                                 list_del_init(&upper->lower);
3261                                 upper->lowest = 0;
3262                         }
3263
3264                         list_add_tail(&edge->list[UPPER], &upper->lower);
3265                         continue;
3266                 }
3267
3268                 /* Sanity check, we shouldn't have any unchecked nodes */
3269                 if (!upper->checked) {
3270                         ASSERT(0);
3271                         return -EUCLEAN;
3272                 }
3273
3274                 /* Sanity check, COW-only node has non-COW-only parent */
3275                 if (start->cowonly != upper->cowonly) {
3276                         ASSERT(0);
3277                         return -EUCLEAN;
3278                 }
3279
3280                 /* Only cache non-COW-only (subvolume trees) tree blocks */
3281                 if (!upper->cowonly) {
3282                         rb_node = rb_simple_insert(&cache->rb_root, upper->bytenr,
3283                                                    &upper->rb_node);
3284                         if (rb_node) {
3285                                 btrfs_backref_panic(cache->fs_info,
3286                                                 upper->bytenr, -EEXIST);
3287                                 return -EUCLEAN;
3288                         }
3289                 }
3290
3291                 list_add_tail(&edge->list[UPPER], &upper->lower);
3292
3293                 /*
3294                  * Also queue all the parent edges of this uncached node
3295                  * to finish the upper linkage
3296                  */
3297                 list_for_each_entry(edge, &upper->upper, list[LOWER])
3298                         list_add_tail(&edge->list[UPPER], &pending_edge);
3299         }
3300         return 0;
3301 }
3302
3303 void btrfs_backref_error_cleanup(struct btrfs_backref_cache *cache,
3304                                  struct btrfs_backref_node *node)
3305 {
3306         struct btrfs_backref_node *lower;
3307         struct btrfs_backref_node *upper;
3308         struct btrfs_backref_edge *edge;
3309
3310         while (!list_empty(&cache->useless_node)) {
3311                 lower = list_first_entry(&cache->useless_node,
3312                                    struct btrfs_backref_node, list);
3313                 list_del_init(&lower->list);
3314         }
3315         while (!list_empty(&cache->pending_edge)) {
3316                 edge = list_first_entry(&cache->pending_edge,
3317                                 struct btrfs_backref_edge, list[UPPER]);
3318                 list_del(&edge->list[UPPER]);
3319                 list_del(&edge->list[LOWER]);
3320                 lower = edge->node[LOWER];
3321                 upper = edge->node[UPPER];
3322                 btrfs_backref_free_edge(cache, edge);
3323
3324                 /*
3325                  * Lower is no longer linked to any upper backref nodes and
3326                  * isn't in the cache, we can free it ourselves.
3327                  */
3328                 if (list_empty(&lower->upper) &&
3329                     RB_EMPTY_NODE(&lower->rb_node))
3330                         list_add(&lower->list, &cache->useless_node);
3331
3332                 if (!RB_EMPTY_NODE(&upper->rb_node))
3333                         continue;
3334
3335                 /* Add this guy's upper edges to the list to process */
3336                 list_for_each_entry(edge, &upper->upper, list[LOWER])
3337                         list_add_tail(&edge->list[UPPER],
3338                                       &cache->pending_edge);
3339                 if (list_empty(&upper->upper))
3340                         list_add(&upper->list, &cache->useless_node);
3341         }
3342
3343         while (!list_empty(&cache->useless_node)) {
3344                 lower = list_first_entry(&cache->useless_node,
3345                                    struct btrfs_backref_node, list);
3346                 list_del_init(&lower->list);
3347                 if (lower == node)
3348                         node = NULL;
3349                 btrfs_backref_drop_node(cache, lower);
3350         }
3351
3352         btrfs_backref_cleanup_node(cache, node);
3353         ASSERT(list_empty(&cache->useless_node) &&
3354                list_empty(&cache->pending_edge));
3355 }