btrfs/extent_map.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2
   3 #include <linux/err.h>
   4 #include <linux/slab.h>
   5 #include <linux/spinlock.h>
   6 #include "ctree.h"
   7 #include "volumes.h"
   8 #include "extent_map.h"
   9 #include "compression.h"
  10 #include "btrfs_inode.h"
  11
  12
  13 static struct kmem_cache *extent_map_cache;
  14
  15 int __init extent_map_init(void)
  16 {
  17         extent_map_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_map",
  18                         sizeof(struct extent_map), 0,
  19                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
  20         if (!extent_map_cache)
  21                 return -ENOMEM;
  22         return 0;
  23 }
  24
  25 void __cold extent_map_exit(void)
  26 {
  27         kmem_cache_destroy(extent_map_cache);
  28 }
  29
  30 /**
  31  * extent_map_tree_init - initialize extent map tree
  32  * @tree:               tree to initialize
  33  *
  34  * Initialize the extent tree @tree.  Should be called for each new inode
  35  * or other user of the extent_map interface.
  36  */
  37 void extent_map_tree_init(struct extent_map_tree *tree)
  38 {
  39         tree->map = RB_ROOT_CACHED;
  40         INIT_LIST_HEAD(&tree->modified_extents);
  41         rwlock_init(&tree->lock);
  42 }
  43
  44 /**
  45  * alloc_extent_map - allocate new extent map structure
  46  *
  47  * Allocate a new extent_map structure.  The new structure is
  48  * returned with a reference count of one and needs to be
  49  * freed using free_extent_map()
  50  */
  51 struct extent_map *alloc_extent_map(void)
  52 {
  53         struct extent_map *em;
  54         em = kmem_cache_zalloc(extent_map_cache, GFP_NOFS);
  55         if (!em)
  56                 return NULL;
  57         RB_CLEAR_NODE(&em->rb_node);
  58         em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
  59         refcount_set(&em->refs, 1);
  60         INIT_LIST_HEAD(&em->list);
  61         return em;
  62 }
  63
  64 /**
  65  * free_extent_map - drop reference count of an extent_map
  66  * @em:         extent map being released
  67  *
  68  * Drops the reference out on @em by one and free the structure
  69  * if the reference count hits zero.
  70  */
  71 void free_extent_map(struct extent_map *em)
  72 {
  73         if (!em)
  74                 return;
  75         if (refcount_dec_and_test(&em->refs)) {
  76                 WARN_ON(extent_map_in_tree(em));
  77                 WARN_ON(!list_empty(&em->list));
  78                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_FS_MAPPING, &em->flags))
  79                         kfree(em->map_lookup);
  80                 kmem_cache_free(extent_map_cache, em);
  81         }
  82 }
  83
  84 /* simple helper to do math around the end of an extent, handling wrap */
  85 static u64 range_end(u64 start, u64 len)
  86 {
  87         if (start + len < start)
  88                 return (u64)-1;
  89         return start + len;
  90 }
  91
  92 static int tree_insert(struct rb_root_cached *root, struct extent_map *em)
  93 {
  94         struct rb_node **p = &root->rb_root.rb_node;
  95         struct rb_node *parent = NULL;
  96         struct extent_map *entry = NULL;
  97         struct rb_node *orig_parent = NULL;
  98         u64 end = range_end(em->start, em->len);
  99         bool leftmost = true;
 100
 101         while (*p) {
 102                 parent = *p;
 103                 entry = rb_entry(parent, struct extent_map, rb_node);
 104
 105                 if (em->start < entry->start) {
 106                         p = &(*p)->rb_left;
 107                 } else if (em->start >= extent_map_end(entry)) {
 108                         p = &(*p)->rb_right;
 109                         leftmost = false;
 110                 } else {
 111                         return -EEXIST;
 112                 }
 113         }
 114
 115         orig_parent = parent;
 116         while (parent && em->start >= extent_map_end(entry)) {
 117                 parent = rb_next(parent);
 118                 entry = rb_entry(parent, struct extent_map, rb_node);
 119         }
 120         if (parent)
 121                 if (end > entry->start && em->start < extent_map_end(entry))
 122                         return -EEXIST;
 123
 124         parent = orig_parent;
 125         entry = rb_entry(parent, struct extent_map, rb_node);
 126         while (parent && em->start < entry->start) {
 127                 parent = rb_prev(parent);
 128                 entry = rb_entry(parent, struct extent_map, rb_node);
 129         }
 130         if (parent)
 131                 if (end > entry->start && em->start < extent_map_end(entry))
 132                         return -EEXIST;
 133
 134         rb_link_node(&em->rb_node, orig_parent, p);
 135         rb_insert_color_cached(&em->rb_node, root, leftmost);
 136         return 0;
 137 }
 138
 139 /*
 140  * search through the tree for an extent_map with a given offset.  If
 141  * it can't be found, try to find some neighboring extents
 142  */
 143 static struct rb_node *__tree_search(struct rb_root *root, u64 offset,
 144                                      struct rb_node **prev_or_next_ret)
 145 {
 146         struct rb_node *n = root->rb_node;
 147         struct rb_node *prev = NULL;
 148         struct rb_node *orig_prev = NULL;
 149         struct extent_map *entry;
 150         struct extent_map *prev_entry = NULL;
 151
 152         ASSERT(prev_or_next_ret);
 153
 154         while (n) {
 155                 entry = rb_entry(n, struct extent_map, rb_node);
 156                 prev = n;
 157                 prev_entry = entry;
 158
 159                 if (offset < entry->start)
 160                         n = n->rb_left;
 161                 else if (offset >= extent_map_end(entry))
 162                         n = n->rb_right;
 163                 else
 164                         return n;
 165         }
 166
 167         orig_prev = prev;
 168         while (prev && offset >= extent_map_end(prev_entry)) {
 169                 prev = rb_next(prev);
 170                 prev_entry = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
 171         }
 172
 173         /*
 174          * Previous extent map found, return as in this case the caller does not
 175          * care about the next one.
 176          */
 177         if (prev) {
 178                 *prev_or_next_ret = prev;
 179                 return NULL;
 180         }
 181
 182         prev = orig_prev;
 183         prev_entry = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
 184         while (prev && offset < prev_entry->start) {
 185                 prev = rb_prev(prev);
 186                 prev_entry = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
 187         }
 188         *prev_or_next_ret = prev;
 189
 190         return NULL;
 191 }
 192
 193 /* check to see if two extent_map structs are adjacent and safe to merge */
 194 static int mergable_maps(struct extent_map *prev, struct extent_map *next)
 195 {
 196         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &prev->flags))
 197                 return 0;
 198
 199         /*
 200          * don't merge compressed extents, we need to know their
 201          * actual size
 202          */
 203         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &prev->flags))
 204                 return 0;
 205
 206         if (test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &prev->flags) ||
 207             test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &next->flags))
 208                 return 0;
 209
 210         /*
 211          * We don't want to merge stuff that hasn't been written to the log yet
 212          * since it may not reflect exactly what is on disk, and that would be
 213          * bad.
 214          */
 215         if (!list_empty(&prev->list) || !list_empty(&next->list))
 216                 return 0;
 217
 218         ASSERT(next->block_start != EXTENT_MAP_DELALLOC &&
 219                prev->block_start != EXTENT_MAP_DELALLOC);
 220
 221         if (prev->map_lookup || next->map_lookup)
 222                 ASSERT(test_bit(EXTENT_FLAG_FS_MAPPING, &prev->flags) &&
 223                        test_bit(EXTENT_FLAG_FS_MAPPING, &next->flags));
 224
 225         if (extent_map_end(prev) == next->start &&
 226             prev->flags == next->flags &&
 227             prev->map_lookup == next->map_lookup &&
 228             ((next->block_start == EXTENT_MAP_HOLE &&
 229               prev->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
 230              (next->block_start == EXTENT_MAP_INLINE &&
 231               prev->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) ||
 232              (next->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE - 1 &&
 233               next->block_start == extent_map_block_end(prev)))) {
 234                 return 1;
 235         }
 236         return 0;
 237 }
 238
 239 static void try_merge_map(struct extent_map_tree *tree, struct extent_map *em)
 240 {
 241         struct extent_map *merge = NULL;
 242         struct rb_node *rb;
 243
 244         /*
 245          * We can't modify an extent map that is in the tree and that is being
 246          * used by another task, as it can cause that other task to see it in
 247          * inconsistent state during the merging. We always have 1 reference for
 248          * the tree and 1 for this task (which is unpinning the extent map or
 249          * clearing the logging flag), so anything > 2 means it's being used by
 250          * other tasks too.
 251          */
 252         if (refcount_read(&em->refs) > 2)
 253                 return;
 254
 255         if (em->start != 0) {
 256                 rb = rb_prev(&em->rb_node);
 257                 if (rb)
 258                         merge = rb_entry(rb, struct extent_map, rb_node);
 259                 if (rb && mergable_maps(merge, em)) {
 260                         em->start = merge->start;
 261                         em->orig_start = merge->orig_start;
 262                         em->len += merge->len;
 263                         em->block_len += merge->block_len;
 264                         em->block_start = merge->block_start;
 265                         em->mod_len = (em->mod_len + em->mod_start) - merge->mod_start;
 266                         em->mod_start = merge->mod_start;
 267                         em->generation = max(em->generation, merge->generation);
 268                         set_bit(EXTENT_FLAG_MERGED, &em->flags);
 269
 270                         rb_erase_cached(&merge->rb_node, &tree->map);
 271                         RB_CLEAR_NODE(&merge->rb_node);
 272                         free_extent_map(merge);
 273                 }
 274         }
 275
 276         rb = rb_next(&em->rb_node);
 277         if (rb)
 278                 merge = rb_entry(rb, struct extent_map, rb_node);
 279         if (rb && mergable_maps(em, merge)) {
 280                 em->len += merge->len;
 281                 em->block_len += merge->block_len;
 282                 rb_erase_cached(&merge->rb_node, &tree->map);
 283                 RB_CLEAR_NODE(&merge->rb_node);
 284                 em->mod_len = (merge->mod_start + merge->mod_len) - em->mod_start;
 285                 em->generation = max(em->generation, merge->generation);
 286                 set_bit(EXTENT_FLAG_MERGED, &em->flags);
 287                 free_extent_map(merge);
 288         }
 289 }
 290
 291 /**
 292  * unpin_extent_cache - unpin an extent from the cache
 293  * @tree:       tree to unpin the extent in
 294  * @start:      logical offset in the file
 295  * @len:        length of the extent
 296  * @gen:        generation that this extent has been modified in
 297  *
 298  * Called after an extent has been written to disk properly.  Set the generation
 299  * to the generation that actually added the file item to the inode so we know
 300  * we need to sync this extent when we call fsync().
 301  */
 302 int unpin_extent_cache(struct extent_map_tree *tree, u64 start, u64 len,
 303                        u64 gen)
 304 {
 305         int ret = 0;
 306         struct extent_map *em;
 307         bool prealloc = false;
 308
 309         write_lock(&tree->lock);
 310         em = lookup_extent_mapping(tree, start, len);
 311
 312         WARN_ON(!em || em->start != start);
 313
 314         if (!em)
 315                 goto out;
 316
 317         em->generation = gen;
 318         clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
 319         em->mod_start = em->start;
 320         em->mod_len = em->len;
 321
 322         if (test_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags)) {
 323                 prealloc = true;
 324                 clear_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
 325         }
 326
 327         try_merge_map(tree, em);
 328
 329         if (prealloc) {
 330                 em->mod_start = em->start;
 331                 em->mod_len = em->len;
 332         }
 333
 334         free_extent_map(em);
 335 out:
 336         write_unlock(&tree->lock);
 337         return ret;
 338
 339 }
 340
 341 void clear_em_logging(struct extent_map_tree *tree, struct extent_map *em)
 342 {
 343         lockdep_assert_held_write(&tree->lock);
 344
 345         clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
 346         if (extent_map_in_tree(em))
 347                 try_merge_map(tree, em);
 348 }
 349
 350 static inline void setup_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
 351                                         struct extent_map *em,
 352                                         int modified)
 353 {
 354         refcount_inc(&em->refs);
 355         em->mod_start = em->start;
 356         em->mod_len = em->len;
 357
 358         if (modified)
 359                 list_move(&em->list, &tree->modified_extents);
 360         else
 361                 try_merge_map(tree, em);
 362 }
 363
 364 static void extent_map_device_set_bits(struct extent_map *em, unsigned bits)
 365 {
 366         struct map_lookup *map = em->map_lookup;
 367         u64 stripe_size = em->orig_block_len;
 368         int i;
 369
 370         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
 371                 struct btrfs_io_stripe *stripe = &map->stripes[i];
 372                 struct btrfs_device *device = stripe->dev;
 373
 374                 set_extent_bits_nowait(&device->alloc_state, stripe->physical,
 375                                  stripe->physical + stripe_size - 1, bits);
 376         }
 377 }
 378
 379 static void extent_map_device_clear_bits(struct extent_map *em, unsigned bits)
 380 {
 381         struct map_lookup *map = em->map_lookup;
 382         u64 stripe_size = em->orig_block_len;
 383         int i;
 384
 385         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
 386                 struct btrfs_io_stripe *stripe = &map->stripes[i];
 387                 struct btrfs_device *device = stripe->dev;
 388
 389                 __clear_extent_bit(&device->alloc_state, stripe->physical,
 390                                    stripe->physical + stripe_size - 1, bits,
 391                                    NULL, GFP_NOWAIT, NULL);
 392         }
 393 }
 394
 395 /**
 396  * Add new extent map to the extent tree
 397  *
 398  * @tree:       tree to insert new map in
 399  * @em:         map to insert
 400  * @modified:   indicate whether the given @em should be added to the
 401  *              modified list, which indicates the extent needs to be logged
 402  *
 403  * Insert @em into @tree or perform a simple forward/backward merge with
 404  * existing mappings.  The extent_map struct passed in will be inserted
 405  * into the tree directly, with an additional reference taken, or a
 406  * reference dropped if the merge attempt was successful.
 407  */
 408 int add_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
 409                        struct extent_map *em, int modified)
 410 {
 411         int ret = 0;
 412
 413         lockdep_assert_held_write(&tree->lock);
 414
 415         ret = tree_insert(&tree->map, em);
 416         if (ret)
 417                 goto out;
 418
 419         setup_extent_mapping(tree, em, modified);
 420         if (test_bit(EXTENT_FLAG_FS_MAPPING, &em->flags)) {
 421                 extent_map_device_set_bits(em, CHUNK_ALLOCATED);
 422                 extent_map_device_clear_bits(em, CHUNK_TRIMMED);
 423         }
 424 out:
 425         return ret;
 426 }
 427
 428 static struct extent_map *
 429 __lookup_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
 430                         u64 start, u64 len, int strict)
 431 {
 432         struct extent_map *em;
 433         struct rb_node *rb_node;
 434         struct rb_node *prev_or_next = NULL;
 435         u64 end = range_end(start, len);
 436
 437         rb_node = __tree_search(&tree->map.rb_root, start, &prev_or_next);
 438         if (!rb_node) {
 439                 if (prev_or_next)
 440                         rb_node = prev_or_next;
 441                 else
 442                         return NULL;
 443         }
 444
 445         em = rb_entry(rb_node, struct extent_map, rb_node);
 446
 447         if (strict && !(end > em->start && start < extent_map_end(em)))
 448                 return NULL;
 449
 450         refcount_inc(&em->refs);
 451         return em;
 452 }
 453
 454 /**
 455  * lookup_extent_mapping - lookup extent_map
 456  * @tree:       tree to lookup in
 457  * @start:      byte offset to start the search
 458  * @len:        length of the lookup range
 459  *
 460  * Find and return the first extent_map struct in @tree that intersects the
 461  * [start, len] range.  There may be additional objects in the tree that
 462  * intersect, so check the object returned carefully to make sure that no
 463  * additional lookups are needed.
 464  */
 465 struct extent_map *lookup_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
 466                                          u64 start, u64 len)
 467 {
 468         return __lookup_extent_mapping(tree, start, len, 1);
 469 }
 470
 471 /**
 472  * search_extent_mapping - find a nearby extent map
 473  * @tree:       tree to lookup in
 474  * @start:      byte offset to start the search
 475  * @len:        length of the lookup range
 476  *
 477  * Find and return the first extent_map struct in @tree that intersects the
 478  * [start, len] range.
 479  *
 480  * If one can't be found, any nearby extent may be returned
 481  */
 482 struct extent_map *search_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
 483                                          u64 start, u64 len)
 484 {
 485         return __lookup_extent_mapping(tree, start, len, 0);
 486 }
 487
 488 /**
 489  * remove_extent_mapping - removes an extent_map from the extent tree
 490  * @tree:       extent tree to remove from
 491  * @em:         extent map being removed
 492  *
 493  * Removes @em from @tree.  No reference counts are dropped, and no checks
 494  * are done to see if the range is in use
 495  */
 496 void remove_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree, struct extent_map *em)
 497 {
 498         lockdep_assert_held_write(&tree->lock);
 499
 500         WARN_ON(test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags));
 501         rb_erase_cached(&em->rb_node, &tree->map);
 502         if (!test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags))
 503                 list_del_init(&em->list);
 504         if (test_bit(EXTENT_FLAG_FS_MAPPING, &em->flags))
 505                 extent_map_device_clear_bits(em, CHUNK_ALLOCATED);
 506         RB_CLEAR_NODE(&em->rb_node);
 507 }
 508
 509 void replace_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
 510                             struct extent_map *cur,
 511                             struct extent_map *new,
 512                             int modified)
 513 {
 514         lockdep_assert_held_write(&tree->lock);
 515
 516         WARN_ON(test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &cur->flags));
 517         ASSERT(extent_map_in_tree(cur));
 518         if (!test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &cur->flags))
 519                 list_del_init(&cur->list);
 520         rb_replace_node_cached(&cur->rb_node, &new->rb_node, &tree->map);
 521         RB_CLEAR_NODE(&cur->rb_node);
 522
 523         setup_extent_mapping(tree, new, modified);
 524 }
 525
 526 static struct extent_map *next_extent_map(const struct extent_map *em)
 527 {
 528         struct rb_node *next;
 529
 530         next = rb_next(&em->rb_node);
 531         if (!next)
 532                 return NULL;
 533         return container_of(next, struct extent_map, rb_node);
 534 }
 535
 536 /*
 537  * Get the extent map that immediately follows another one.
 538  *
 539  * @tree:       The extent map tree that the extent map belong to.
 540  *              Holding read or write access on the tree's lock is required.
 541  * @em:         An extent map from the given tree. The caller must ensure that
 542  *              between getting @em and between calling this function, the
 543  *              extent map @em is not removed from the tree - for example, by
 544  *              holding the tree's lock for the duration of those 2 operations.
 545  *
 546  * Returns the extent map that immediately follows @em, or NULL if @em is the
 547  * last extent map in the tree.
 548  */
 549 struct extent_map *btrfs_next_extent_map(const struct extent_map_tree *tree,
 550                                          const struct extent_map *em)
 551 {
 552         struct extent_map *next;
 553
 554         /* The lock must be acquired either in read mode or write mode. */
 555         lockdep_assert_held(&tree->lock);
 556         ASSERT(extent_map_in_tree(em));
 557
 558         next = next_extent_map(em);
 559         if (next)
 560                 refcount_inc(&next->refs);
 561
 562         return next;
 563 }
 564
 565 static struct extent_map *prev_extent_map(struct extent_map *em)
 566 {
 567         struct rb_node *prev;
 568
 569         prev = rb_prev(&em->rb_node);
 570         if (!prev)
 571                 return NULL;
 572         return container_of(prev, struct extent_map, rb_node);
 573 }
 574
 575 /*
 576  * Helper for btrfs_get_extent.  Given an existing extent in the tree,
 577  * the existing extent is the nearest extent to map_start,
 578  * and an extent that you want to insert, deal with overlap and insert
 579  * the best fitted new extent into the tree.
 580  */
 581 static noinline int merge_extent_mapping(struct extent_map_tree *em_tree,
 582                                          struct extent_map *existing,
 583                                          struct extent_map *em,
 584                                          u64 map_start)
 585 {
 586         struct extent_map *prev;
 587         struct extent_map *next;
 588         u64 start;
 589         u64 end;
 590         u64 start_diff;
 591
 592         BUG_ON(map_start < em->start || map_start >= extent_map_end(em));
 593
 594         if (existing->start > map_start) {
 595                 next = existing;
 596                 prev = prev_extent_map(next);
 597         } else {
 598                 prev = existing;
 599                 next = next_extent_map(prev);
 600         }
 601
 602         start = prev ? extent_map_end(prev) : em->start;
 603         start = max_t(u64, start, em->start);
 604         end = next ? next->start : extent_map_end(em);
 605         end = min_t(u64, end, extent_map_end(em));
 606         start_diff = start - em->start;
 607         em->start = start;
 608         em->len = end - start;
 609         if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE &&
 610             !test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
 611                 em->block_start += start_diff;
 612                 em->block_len = em->len;
 613         }
 614         return add_extent_mapping(em_tree, em, 0);
 615 }
 616
 617 /**
 618  * Add extent mapping into em_tree
 619  *
 620  * @fs_info:  the filesystem
 621  * @em_tree:  extent tree into which we want to insert the extent mapping
 622  * @em_in:    extent we are inserting
 623  * @start:    start of the logical range btrfs_get_extent() is requesting
 624  * @len:      length of the logical range btrfs_get_extent() is requesting
 625  *
 626  * Note that @em_in's range may be different from [start, start+len),
 627  * but they must be overlapped.
 628  *
 629  * Insert @em_in into @em_tree. In case there is an overlapping range, handle
 630  * the -EEXIST by either:
 631  * a) Returning the existing extent in @em_in if @start is within the
 632  *    existing em.
 633  * b) Merge the existing extent with @em_in passed in.
 634  *
 635  * Return 0 on success, otherwise -EEXIST.
 636  *
 637  */
 638 int btrfs_add_extent_mapping(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 639                              struct extent_map_tree *em_tree,
 640                              struct extent_map **em_in, u64 start, u64 len)
 641 {
 642         int ret;
 643         struct extent_map *em = *em_in;
 644
 645         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 0);
 646         /* it is possible that someone inserted the extent into the tree
 647          * while we had the lock dropped.  It is also possible that
 648          * an overlapping map exists in the tree
 649          */
 650         if (ret == -EEXIST) {
 651                 struct extent_map *existing;
 652
 653                 ret = 0;
 654
 655                 existing = search_extent_mapping(em_tree, start, len);
 656
 657                 trace_btrfs_handle_em_exist(fs_info, existing, em, start, len);
 658
 659                 /*
 660                  * existing will always be non-NULL, since there must be
 661                  * extent causing the -EEXIST.
 662                  */
 663                 if (start >= existing->start &&
 664                     start < extent_map_end(existing)) {
 665                         free_extent_map(em);
 666                         *em_in = existing;
 667                         ret = 0;
 668                 } else {
 669                         u64 orig_start = em->start;
 670                         u64 orig_len = em->len;
 671
 672                         /*
 673                          * The existing extent map is the one nearest to
 674                          * the [start, start + len) range which overlaps
 675                          */
 676                         ret = merge_extent_mapping(em_tree, existing,
 677                                                    em, start);
 678                         if (ret) {
 679                                 free_extent_map(em);
 680                                 *em_in = NULL;
 681                                 WARN_ONCE(ret,
 682 "unexpected error %d: merge existing(start %llu len %llu) with em(start %llu len %llu)\n",
 683                                           ret, existing->start, existing->len,
 684                                           orig_start, orig_len);
 685                         }
 686                         free_extent_map(existing);
 687                 }
 688         }
 689
 690         ASSERT(ret == 0 || ret == -EEXIST);
 691         return ret;
 692 }
 693
 694 /*
 695  * Drop all extent maps from a tree in the fastest possible way, rescheduling
 696  * if needed. This avoids searching the tree, from the root down to the first
 697  * extent map, before each deletion.
 698  */
 699 static void drop_all_extent_maps_fast(struct extent_map_tree *tree)
 700 {
 701         write_lock(&tree->lock);
 702         while (!RB_EMPTY_ROOT(&tree->map.rb_root)) {
 703                 struct extent_map *em;
 704                 struct rb_node *node;
 705
 706                 node = rb_first_cached(&tree->map);
 707                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
 708                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
 709                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
 710                 remove_extent_mapping(tree, em);
 711                 free_extent_map(em);
 712                 cond_resched_rwlock_write(&tree->lock);
 713         }
 714         write_unlock(&tree->lock);
 715 }
 716
 717 /*
 718  * Drop all extent maps in a given range.
 719  *
 720  * @inode:       The target inode.
 721  * @start:       Start offset of the range.
 722  * @end:         End offset of the range (inclusive value).
 723  * @skip_pinned: Indicate if pinned extent maps should be ignored or not.
 724  *
 725  * This drops all the extent maps that intersect the given range [@start, @end].
 726  * Extent maps that partially overlap the range and extend behind or beyond it,
 727  * are split.
 728  * The caller should have locked an appropriate file range in the inode's io
 729  * tree before calling this function.
 730  */
 731 void btrfs_drop_extent_map_range(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
 732                                  bool skip_pinned)
 733 {
 734         struct extent_map *split;
 735         struct extent_map *split2;
 736         struct extent_map *em;
 737         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 738         u64 len = end - start + 1;
 739
 740         WARN_ON(end < start);
 741         if (end == (u64)-1) {
 742                 if (start == 0 && !skip_pinned) {
 743                         drop_all_extent_maps_fast(em_tree);
 744                         return;
 745                 }
 746                 len = (u64)-1;
 747         } else {
 748                 /* Make end offset exclusive for use in the loop below. */
 749                 end++;
 750         }
 751
 752         /*
 753          * It's ok if we fail to allocate the extent maps, see the comment near
 754          * the bottom of the loop below. We only need two spare extent maps in
 755          * the worst case, where the first extent map that intersects our range
 756          * starts before the range and the last extent map that intersects our
 757          * range ends after our range (and they might be the same extent map),
 758          * because we need to split those two extent maps at the boundaries.
 759          */
 760         split = alloc_extent_map();
 761         split2 = alloc_extent_map();
 762
 763         write_lock(&em_tree->lock);
 764         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
 765
 766         while (em) {
 767                 /* extent_map_end() returns exclusive value (last byte + 1). */
 768                 const u64 em_end = extent_map_end(em);
 769                 struct extent_map *next_em = NULL;
 770                 u64 gen;
 771                 unsigned long flags;
 772                 bool modified;
 773                 bool compressed;
 774
 775                 if (em_end < end) {
 776                         next_em = next_extent_map(em);
 777                         if (next_em) {
 778                                 if (next_em->start < end)
 779                                         refcount_inc(&next_em->refs);
 780                                 else
 781                                         next_em = NULL;
 782                         }
 783                 }
 784
 785                 if (skip_pinned && test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags)) {
 786                         start = em_end;
 787                         goto next;
 788                 }
 789
 790                 flags = em->flags;
 791                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
 792                 /*
 793                  * In case we split the extent map, we want to preserve the
 794                  * EXTENT_FLAG_LOGGING flag on our extent map, but we don't want
 795                  * it on the new extent maps.
 796                  */
 797                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &flags);
 798                 modified = !list_empty(&em->list);
 799
 800                 /*
 801                  * The extent map does not cross our target range, so no need to
 802                  * split it, we can remove it directly.
 803                  */
 804                 if (em->start >= start && em_end <= end)
 805                         goto remove_em;
 806
 807                 gen = em->generation;
 808                 compressed = test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
 809
 810                 if (em->start < start) {
 811                         if (!split) {
 812                                 split = split2;
 813                                 split2 = NULL;
 814                                 if (!split)
 815                                         goto remove_em;
 816                         }
 817                         split->start = em->start;
 818                         split->len = start - em->start;
 819
 820                         if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
 821                                 split->orig_start = em->orig_start;
 822                                 split->block_start = em->block_start;
 823
 824                                 if (compressed)
 825                                         split->block_len = em->block_len;
 826                                 else
 827                                         split->block_len = split->len;
 828                                 split->orig_block_len = max(split->block_len,
 829                                                 em->orig_block_len);
 830                                 split->ram_bytes = em->ram_bytes;
 831                         } else {
 832                                 split->orig_start = split->start;
 833                                 split->block_len = 0;
 834                                 split->block_start = em->block_start;
 835                                 split->orig_block_len = 0;
 836                                 split->ram_bytes = split->len;
 837                         }
 838
 839                         split->generation = gen;
 840                         split->flags = flags;
 841                         split->compress_type = em->compress_type;
 842                         replace_extent_mapping(em_tree, em, split, modified);
 843                         free_extent_map(split);
 844                         split = split2;
 845                         split2 = NULL;
 846                 }
 847                 if (em_end > end) {
 848                         if (!split) {
 849                                 split = split2;
 850                                 split2 = NULL;
 851                                 if (!split)
 852                                         goto remove_em;
 853                         }
 854                         split->start = end;
 855                         split->len = em_end - end;
 856                         split->block_start = em->block_start;
 857                         split->flags = flags;
 858                         split->compress_type = em->compress_type;
 859                         split->generation = gen;
 860
 861                         if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
 862                                 split->orig_block_len = max(em->block_len,
 863                                                     em->orig_block_len);
 864
 865                                 split->ram_bytes = em->ram_bytes;
 866                                 if (compressed) {
 867                                         split->block_len = em->block_len;
 868                                         split->orig_start = em->orig_start;
 869                                 } else {
 870                                         const u64 diff = start + len - em->start;
 871
 872                                         split->block_len = split->len;
 873                                         split->block_start += diff;
 874                                         split->orig_start = em->orig_start;
 875                                 }
 876                         } else {
 877                                 split->ram_bytes = split->len;
 878                                 split->orig_start = split->start;
 879                                 split->block_len = 0;
 880                                 split->orig_block_len = 0;
 881                         }
 882
 883                         if (extent_map_in_tree(em)) {
 884                                 replace_extent_mapping(em_tree, em, split,
 885                                                        modified);
 886                         } else {
 887                                 int ret;
 888
 889                                 ret = add_extent_mapping(em_tree, split,
 890                                                          modified);
 891                                 /* Logic error, shouldn't happen. */
 892                                 ASSERT(ret == 0);
 893                                 if (WARN_ON(ret != 0) && modified)
 894                                         btrfs_set_inode_full_sync(inode);
 895                         }
 896                         free_extent_map(split);
 897                         split = NULL;
 898                 }
 899 remove_em:
 900                 if (extent_map_in_tree(em)) {
 901                         /*
 902                          * If the extent map is still in the tree it means that
 903                          * either of the following is true:
 904                          *
 905                          * 1) It fits entirely in our range (doesn't end beyond
 906                          *    it or starts before it);
 907                          *
 908                          * 2) It starts before our range and/or ends after our
 909                          *    range, and we were not able to allocate the extent
 910                          *    maps for split operations, @split and @split2.
 911                          *
 912                          * If we are at case 2) then we just remove the entire
 913                          * extent map - this is fine since if anyone needs it to
 914                          * access the subranges outside our range, will just
 915                          * load it again from the subvolume tree's file extent
 916                          * item. However if the extent map was in the list of
 917                          * modified extents, then we must mark the inode for a
 918                          * full fsync, otherwise a fast fsync will miss this
 919                          * extent if it's new and needs to be logged.
 920                          */
 921                         if ((em->start < start || em_end > end) && modified) {
 922                                 ASSERT(!split);
 923                                 btrfs_set_inode_full_sync(inode);
 924                         }
 925                         remove_extent_mapping(em_tree, em);
 926                 }
 927
 928                 /*
 929                  * Once for the tree reference (we replaced or removed the
 930                  * extent map from the tree).
 931                  */
 932                 free_extent_map(em);
 933 next:
 934                 /* Once for us (for our lookup reference). */
 935                 free_extent_map(em);
 936
 937                 em = next_em;
 938         }
 939
 940         write_unlock(&em_tree->lock);
 941
 942         free_extent_map(split);
 943         free_extent_map(split2);
 944 }
 945
 946 /*
 947  * Replace a range in the inode's extent map tree with a new extent map.
 948  *
 949  * @inode:      The target inode.
 950  * @new_em:     The new extent map to add to the inode's extent map tree.
 951  * @modified:   Indicate if the new extent map should be added to the list of
 952  *              modified extents (for fast fsync tracking).
 953  *
 954  * Drops all the extent maps in the inode's extent map tree that intersect the
 955  * range of the new extent map and adds the new extent map to the tree.
 956  * The caller should have locked an appropriate file range in the inode's io
 957  * tree before calling this function.
 958  */
 959 int btrfs_replace_extent_map_range(struct btrfs_inode *inode,
 960                                    struct extent_map *new_em,
 961                                    bool modified)
 962 {
 963         const u64 end = new_em->start + new_em->len - 1;
 964         struct extent_map_tree *tree = &inode->extent_tree;
 965         int ret;
 966
 967         ASSERT(!extent_map_in_tree(new_em));
 968
 969         /*
 970          * The caller has locked an appropriate file range in the inode's io
 971          * tree, but getting -EEXIST when adding the new extent map can still
 972          * happen in case there are extents that partially cover the range, and
 973          * this is due to two tasks operating on different parts of the extent.
 974          * See commit 18e83ac75bfe67 ("Btrfs: fix unexpected EEXIST from
 975          * btrfs_get_extent") for an example and details.
 976          */
 977         do {
 978                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, new_em->start, end, false);
 979                 write_lock(&tree->lock);
 980                 ret = add_extent_mapping(tree, new_em, modified);
 981                 write_unlock(&tree->lock);
 982         } while (ret == -EEXIST);
 983
 984         return ret;
 985 }