Linux 6.7-rc7
[linux-modified.git] / fs / btrfs / extent_io.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2
3 #include <linux/bitops.h>
4 #include <linux/slab.h>
5 #include <linux/bio.h>
6 #include <linux/mm.h>
7 #include <linux/pagemap.h>
8 #include <linux/page-flags.h>
9 #include <linux/sched/mm.h>
10 #include <linux/spinlock.h>
11 #include <linux/blkdev.h>
12 #include <linux/swap.h>
13 #include <linux/writeback.h>
14 #include <linux/pagevec.h>
15 #include <linux/prefetch.h>
16 #include <linux/fsverity.h>
17 #include "misc.h"
18 #include "extent_io.h"
19 #include "extent-io-tree.h"
20 #include "extent_map.h"
21 #include "ctree.h"
22 #include "btrfs_inode.h"
23 #include "bio.h"
24 #include "locking.h"
25 #include "rcu-string.h"
26 #include "backref.h"
27 #include "disk-io.h"
28 #include "subpage.h"
29 #include "zoned.h"
30 #include "block-group.h"
31 #include "compression.h"
32 #include "fs.h"
33 #include "accessors.h"
34 #include "file-item.h"
35 #include "file.h"
36 #include "dev-replace.h"
37 #include "super.h"
38 #include "transaction.h"
39
40 static struct kmem_cache *extent_buffer_cache;
41
42 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
43 static inline void btrfs_leak_debug_add_eb(struct extent_buffer *eb)
44 {
45         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
46         unsigned long flags;
47
48         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
49         list_add(&eb->leak_list, &fs_info->allocated_ebs);
50         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
51 }
52
53 static inline void btrfs_leak_debug_del_eb(struct extent_buffer *eb)
54 {
55         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
56         unsigned long flags;
57
58         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
59         list_del(&eb->leak_list);
60         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
61 }
62
63 void btrfs_extent_buffer_leak_debug_check(struct btrfs_fs_info *fs_info)
64 {
65         struct extent_buffer *eb;
66         unsigned long flags;
67
68         /*
69          * If we didn't get into open_ctree our allocated_ebs will not be
70          * initialized, so just skip this.
71          */
72         if (!fs_info->allocated_ebs.next)
73                 return;
74
75         WARN_ON(!list_empty(&fs_info->allocated_ebs));
76         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
77         while (!list_empty(&fs_info->allocated_ebs)) {
78                 eb = list_first_entry(&fs_info->allocated_ebs,
79                                       struct extent_buffer, leak_list);
80                 pr_err(
81         "BTRFS: buffer leak start %llu len %lu refs %d bflags %lu owner %llu\n",
82                        eb->start, eb->len, atomic_read(&eb->refs), eb->bflags,
83                        btrfs_header_owner(eb));
84                 list_del(&eb->leak_list);
85                 kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
86         }
87         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
88 }
89 #else
90 #define btrfs_leak_debug_add_eb(eb)                     do {} while (0)
91 #define btrfs_leak_debug_del_eb(eb)                     do {} while (0)
92 #endif
93
94 /*
95  * Structure to record info about the bio being assembled, and other info like
96  * how many bytes are there before stripe/ordered extent boundary.
97  */
98 struct btrfs_bio_ctrl {
99         struct btrfs_bio *bbio;
100         enum btrfs_compression_type compress_type;
101         u32 len_to_oe_boundary;
102         blk_opf_t opf;
103         btrfs_bio_end_io_t end_io_func;
104         struct writeback_control *wbc;
105 };
106
107 static void submit_one_bio(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl)
108 {
109         struct btrfs_bio *bbio = bio_ctrl->bbio;
110
111         if (!bbio)
112                 return;
113
114         /* Caller should ensure the bio has at least some range added */
115         ASSERT(bbio->bio.bi_iter.bi_size);
116
117         if (btrfs_op(&bbio->bio) == BTRFS_MAP_READ &&
118             bio_ctrl->compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE)
119                 btrfs_submit_compressed_read(bbio);
120         else
121                 btrfs_submit_bio(bbio, 0);
122
123         /* The bbio is owned by the end_io handler now */
124         bio_ctrl->bbio = NULL;
125 }
126
127 /*
128  * Submit or fail the current bio in the bio_ctrl structure.
129  */
130 static void submit_write_bio(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl, int ret)
131 {
132         struct btrfs_bio *bbio = bio_ctrl->bbio;
133
134         if (!bbio)
135                 return;
136
137         if (ret) {
138                 ASSERT(ret < 0);
139                 btrfs_bio_end_io(bbio, errno_to_blk_status(ret));
140                 /* The bio is owned by the end_io handler now */
141                 bio_ctrl->bbio = NULL;
142         } else {
143                 submit_one_bio(bio_ctrl);
144         }
145 }
146
147 int __init extent_buffer_init_cachep(void)
148 {
149         extent_buffer_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_buffer",
150                         sizeof(struct extent_buffer), 0,
151                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
152         if (!extent_buffer_cache)
153                 return -ENOMEM;
154
155         return 0;
156 }
157
158 void __cold extent_buffer_free_cachep(void)
159 {
160         /*
161          * Make sure all delayed rcu free are flushed before we
162          * destroy caches.
163          */
164         rcu_barrier();
165         kmem_cache_destroy(extent_buffer_cache);
166 }
167
168 void extent_range_clear_dirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
169 {
170         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
171         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
172         struct page *page;
173
174         while (index <= end_index) {
175                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
176                 BUG_ON(!page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
177                 clear_page_dirty_for_io(page);
178                 put_page(page);
179                 index++;
180         }
181 }
182
183 static void process_one_page(struct btrfs_fs_info *fs_info,
184                              struct page *page, struct page *locked_page,
185                              unsigned long page_ops, u64 start, u64 end)
186 {
187         u32 len;
188
189         ASSERT(end + 1 - start != 0 && end + 1 - start < U32_MAX);
190         len = end + 1 - start;
191
192         if (page_ops & PAGE_SET_ORDERED)
193                 btrfs_page_clamp_set_ordered(fs_info, page, start, len);
194         if (page_ops & PAGE_START_WRITEBACK) {
195                 btrfs_page_clamp_clear_dirty(fs_info, page, start, len);
196                 btrfs_page_clamp_set_writeback(fs_info, page, start, len);
197         }
198         if (page_ops & PAGE_END_WRITEBACK)
199                 btrfs_page_clamp_clear_writeback(fs_info, page, start, len);
200
201         if (page != locked_page && (page_ops & PAGE_UNLOCK))
202                 btrfs_page_end_writer_lock(fs_info, page, start, len);
203 }
204
205 static void __process_pages_contig(struct address_space *mapping,
206                                    struct page *locked_page, u64 start, u64 end,
207                                    unsigned long page_ops)
208 {
209         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(mapping->host->i_sb);
210         pgoff_t start_index = start >> PAGE_SHIFT;
211         pgoff_t end_index = end >> PAGE_SHIFT;
212         pgoff_t index = start_index;
213         struct folio_batch fbatch;
214         int i;
215
216         folio_batch_init(&fbatch);
217         while (index <= end_index) {
218                 int found_folios;
219
220                 found_folios = filemap_get_folios_contig(mapping, &index,
221                                 end_index, &fbatch);
222                 for (i = 0; i < found_folios; i++) {
223                         struct folio *folio = fbatch.folios[i];
224
225                         process_one_page(fs_info, &folio->page, locked_page,
226                                          page_ops, start, end);
227                 }
228                 folio_batch_release(&fbatch);
229                 cond_resched();
230         }
231 }
232
233 static noinline void __unlock_for_delalloc(struct inode *inode,
234                                            struct page *locked_page,
235                                            u64 start, u64 end)
236 {
237         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
238         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
239
240         ASSERT(locked_page);
241         if (index == locked_page->index && end_index == index)
242                 return;
243
244         __process_pages_contig(inode->i_mapping, locked_page, start, end,
245                                PAGE_UNLOCK);
246 }
247
248 static noinline int lock_delalloc_pages(struct inode *inode,
249                                         struct page *locked_page,
250                                         u64 start,
251                                         u64 end)
252 {
253         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
254         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
255         pgoff_t start_index = start >> PAGE_SHIFT;
256         pgoff_t end_index = end >> PAGE_SHIFT;
257         pgoff_t index = start_index;
258         u64 processed_end = start;
259         struct folio_batch fbatch;
260
261         if (index == locked_page->index && index == end_index)
262                 return 0;
263
264         folio_batch_init(&fbatch);
265         while (index <= end_index) {
266                 unsigned int found_folios, i;
267
268                 found_folios = filemap_get_folios_contig(mapping, &index,
269                                 end_index, &fbatch);
270                 if (found_folios == 0)
271                         goto out;
272
273                 for (i = 0; i < found_folios; i++) {
274                         struct page *page = &fbatch.folios[i]->page;
275                         u32 len = end + 1 - start;
276
277                         if (page == locked_page)
278                                 continue;
279
280                         if (btrfs_page_start_writer_lock(fs_info, page, start,
281                                                          len))
282                                 goto out;
283
284                         if (!PageDirty(page) || page->mapping != mapping) {
285                                 btrfs_page_end_writer_lock(fs_info, page, start,
286                                                            len);
287                                 goto out;
288                         }
289
290                         processed_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
291                 }
292                 folio_batch_release(&fbatch);
293                 cond_resched();
294         }
295
296         return 0;
297 out:
298         folio_batch_release(&fbatch);
299         if (processed_end > start)
300                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page, start, processed_end);
301         return -EAGAIN;
302 }
303
304 /*
305  * Find and lock a contiguous range of bytes in the file marked as delalloc, no
306  * more than @max_bytes.
307  *
308  * @start:      The original start bytenr to search.
309  *              Will store the extent range start bytenr.
310  * @end:        The original end bytenr of the search range
311  *              Will store the extent range end bytenr.
312  *
313  * Return true if we find a delalloc range which starts inside the original
314  * range, and @start/@end will store the delalloc range start/end.
315  *
316  * Return false if we can't find any delalloc range which starts inside the
317  * original range, and @start/@end will be the non-delalloc range start/end.
318  */
319 EXPORT_FOR_TESTS
320 noinline_for_stack bool find_lock_delalloc_range(struct inode *inode,
321                                     struct page *locked_page, u64 *start,
322                                     u64 *end)
323 {
324         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
325         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
326         const u64 orig_start = *start;
327         const u64 orig_end = *end;
328         /* The sanity tests may not set a valid fs_info. */
329         u64 max_bytes = fs_info ? fs_info->max_extent_size : BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE;
330         u64 delalloc_start;
331         u64 delalloc_end;
332         bool found;
333         struct extent_state *cached_state = NULL;
334         int ret;
335         int loops = 0;
336
337         /* Caller should pass a valid @end to indicate the search range end */
338         ASSERT(orig_end > orig_start);
339
340         /* The range should at least cover part of the page */
341         ASSERT(!(orig_start >= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE ||
342                  orig_end <= page_offset(locked_page)));
343 again:
344         /* step one, find a bunch of delalloc bytes starting at start */
345         delalloc_start = *start;
346         delalloc_end = 0;
347         found = btrfs_find_delalloc_range(tree, &delalloc_start, &delalloc_end,
348                                           max_bytes, &cached_state);
349         if (!found || delalloc_end <= *start || delalloc_start > orig_end) {
350                 *start = delalloc_start;
351
352                 /* @delalloc_end can be -1, never go beyond @orig_end */
353                 *end = min(delalloc_end, orig_end);
354                 free_extent_state(cached_state);
355                 return false;
356         }
357
358         /*
359          * start comes from the offset of locked_page.  We have to lock
360          * pages in order, so we can't process delalloc bytes before
361          * locked_page
362          */
363         if (delalloc_start < *start)
364                 delalloc_start = *start;
365
366         /*
367          * make sure to limit the number of pages we try to lock down
368          */
369         if (delalloc_end + 1 - delalloc_start > max_bytes)
370                 delalloc_end = delalloc_start + max_bytes - 1;
371
372         /* step two, lock all the pages after the page that has start */
373         ret = lock_delalloc_pages(inode, locked_page,
374                                   delalloc_start, delalloc_end);
375         ASSERT(!ret || ret == -EAGAIN);
376         if (ret == -EAGAIN) {
377                 /* some of the pages are gone, lets avoid looping by
378                  * shortening the size of the delalloc range we're searching
379                  */
380                 free_extent_state(cached_state);
381                 cached_state = NULL;
382                 if (!loops) {
383                         max_bytes = PAGE_SIZE;
384                         loops = 1;
385                         goto again;
386                 } else {
387                         found = false;
388                         goto out_failed;
389                 }
390         }
391
392         /* step three, lock the state bits for the whole range */
393         lock_extent(tree, delalloc_start, delalloc_end, &cached_state);
394
395         /* then test to make sure it is all still delalloc */
396         ret = test_range_bit(tree, delalloc_start, delalloc_end,
397                              EXTENT_DELALLOC, cached_state);
398         if (!ret) {
399                 unlock_extent(tree, delalloc_start, delalloc_end,
400                               &cached_state);
401                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page,
402                               delalloc_start, delalloc_end);
403                 cond_resched();
404                 goto again;
405         }
406         free_extent_state(cached_state);
407         *start = delalloc_start;
408         *end = delalloc_end;
409 out_failed:
410         return found;
411 }
412
413 void extent_clear_unlock_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
414                                   struct page *locked_page,
415                                   u32 clear_bits, unsigned long page_ops)
416 {
417         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits, NULL);
418
419         __process_pages_contig(inode->vfs_inode.i_mapping, locked_page,
420                                start, end, page_ops);
421 }
422
423 static bool btrfs_verify_page(struct page *page, u64 start)
424 {
425         if (!fsverity_active(page->mapping->host) ||
426             PageUptodate(page) ||
427             start >= i_size_read(page->mapping->host))
428                 return true;
429         return fsverity_verify_page(page);
430 }
431
432 static void end_page_read(struct page *page, bool uptodate, u64 start, u32 len)
433 {
434         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
435
436         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
437                start + len <= page_offset(page) + PAGE_SIZE);
438
439         if (uptodate && btrfs_verify_page(page, start))
440                 btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, start, len);
441         else
442                 btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
443
444         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page))
445                 unlock_page(page);
446         else
447                 btrfs_subpage_end_reader(fs_info, page, start, len);
448 }
449
450 /*
451  * after a writepage IO is done, we need to:
452  * clear the uptodate bits on error
453  * clear the writeback bits in the extent tree for this IO
454  * end_page_writeback if the page has no more pending IO
455  *
456  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
457  * to have one and only one object corresponding to this IO.
458  */
459 static void end_bio_extent_writepage(struct btrfs_bio *bbio)
460 {
461         struct bio *bio = &bbio->bio;
462         int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
463         struct bio_vec *bvec;
464         struct bvec_iter_all iter_all;
465
466         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
467         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
468                 struct page *page = bvec->bv_page;
469                 struct inode *inode = page->mapping->host;
470                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
471                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
472                 u64 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
473                 u32 len = bvec->bv_len;
474
475                 /* Our read/write should always be sector aligned. */
476                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
477                         btrfs_err(fs_info,
478                 "partial page write in btrfs with offset %u and length %u",
479                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
480                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_len, sectorsize))
481                         btrfs_info(fs_info,
482                 "incomplete page write with offset %u and length %u",
483                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
484
485                 btrfs_finish_ordered_extent(bbio->ordered, page, start, len, !error);
486                 if (error)
487                         mapping_set_error(page->mapping, error);
488                 btrfs_page_clear_writeback(fs_info, page, start, len);
489         }
490
491         bio_put(bio);
492 }
493
494 /*
495  * Record previously processed extent range
496  *
497  * For endio_readpage_release_extent() to handle a full extent range, reducing
498  * the extent io operations.
499  */
500 struct processed_extent {
501         struct btrfs_inode *inode;
502         /* Start of the range in @inode */
503         u64 start;
504         /* End of the range in @inode */
505         u64 end;
506         bool uptodate;
507 };
508
509 /*
510  * Try to release processed extent range
511  *
512  * May not release the extent range right now if the current range is
513  * contiguous to processed extent.
514  *
515  * Will release processed extent when any of @inode, @uptodate, the range is
516  * no longer contiguous to the processed range.
517  *
518  * Passing @inode == NULL will force processed extent to be released.
519  */
520 static void endio_readpage_release_extent(struct processed_extent *processed,
521                               struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
522                               bool uptodate)
523 {
524         struct extent_state *cached = NULL;
525         struct extent_io_tree *tree;
526
527         /* The first extent, initialize @processed */
528         if (!processed->inode)
529                 goto update;
530
531         /*
532          * Contiguous to processed extent, just uptodate the end.
533          *
534          * Several things to notice:
535          *
536          * - bio can be merged as long as on-disk bytenr is contiguous
537          *   This means we can have page belonging to other inodes, thus need to
538          *   check if the inode still matches.
539          * - bvec can contain range beyond current page for multi-page bvec
540          *   Thus we need to do processed->end + 1 >= start check
541          */
542         if (processed->inode == inode && processed->uptodate == uptodate &&
543             processed->end + 1 >= start && end >= processed->end) {
544                 processed->end = end;
545                 return;
546         }
547
548         tree = &processed->inode->io_tree;
549         /*
550          * Now we don't have range contiguous to the processed range, release
551          * the processed range now.
552          */
553         unlock_extent(tree, processed->start, processed->end, &cached);
554
555 update:
556         /* Update processed to current range */
557         processed->inode = inode;
558         processed->start = start;
559         processed->end = end;
560         processed->uptodate = uptodate;
561 }
562
563 static void begin_page_read(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
564 {
565         ASSERT(PageLocked(page));
566         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page))
567                 return;
568
569         ASSERT(PagePrivate(page));
570         btrfs_subpage_start_reader(fs_info, page, page_offset(page), PAGE_SIZE);
571 }
572
573 /*
574  * after a readpage IO is done, we need to:
575  * clear the uptodate bits on error
576  * set the uptodate bits if things worked
577  * set the page up to date if all extents in the tree are uptodate
578  * clear the lock bit in the extent tree
579  * unlock the page if there are no other extents locked for it
580  *
581  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
582  * to have one and only one object corresponding to this IO.
583  */
584 static void end_bio_extent_readpage(struct btrfs_bio *bbio)
585 {
586         struct bio *bio = &bbio->bio;
587         struct bio_vec *bvec;
588         struct processed_extent processed = { 0 };
589         /*
590          * The offset to the beginning of a bio, since one bio can never be
591          * larger than UINT_MAX, u32 here is enough.
592          */
593         u32 bio_offset = 0;
594         struct bvec_iter_all iter_all;
595
596         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
597         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
598                 bool uptodate = !bio->bi_status;
599                 struct page *page = bvec->bv_page;
600                 struct inode *inode = page->mapping->host;
601                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
602                 const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
603                 u64 start;
604                 u64 end;
605                 u32 len;
606
607                 btrfs_debug(fs_info,
608                         "end_bio_extent_readpage: bi_sector=%llu, err=%d, mirror=%u",
609                         bio->bi_iter.bi_sector, bio->bi_status,
610                         bbio->mirror_num);
611
612                 /*
613                  * We always issue full-sector reads, but if some block in a
614                  * page fails to read, blk_update_request() will advance
615                  * bv_offset and adjust bv_len to compensate.  Print a warning
616                  * for unaligned offsets, and an error if they don't add up to
617                  * a full sector.
618                  */
619                 if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset, sectorsize))
620                         btrfs_err(fs_info,
621                 "partial page read in btrfs with offset %u and length %u",
622                                   bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
623                 else if (!IS_ALIGNED(bvec->bv_offset + bvec->bv_len,
624                                      sectorsize))
625                         btrfs_info(fs_info,
626                 "incomplete page read with offset %u and length %u",
627                                    bvec->bv_offset, bvec->bv_len);
628
629                 start = page_offset(page) + bvec->bv_offset;
630                 end = start + bvec->bv_len - 1;
631                 len = bvec->bv_len;
632
633                 if (likely(uptodate)) {
634                         loff_t i_size = i_size_read(inode);
635                         pgoff_t end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
636
637                         /*
638                          * Zero out the remaining part if this range straddles
639                          * i_size.
640                          *
641                          * Here we should only zero the range inside the bvec,
642                          * not touch anything else.
643                          *
644                          * NOTE: i_size is exclusive while end is inclusive.
645                          */
646                         if (page->index == end_index && i_size <= end) {
647                                 u32 zero_start = max(offset_in_page(i_size),
648                                                      offset_in_page(start));
649
650                                 zero_user_segment(page, zero_start,
651                                                   offset_in_page(end) + 1);
652                         }
653                 }
654
655                 /* Update page status and unlock. */
656                 end_page_read(page, uptodate, start, len);
657                 endio_readpage_release_extent(&processed, BTRFS_I(inode),
658                                               start, end, uptodate);
659
660                 ASSERT(bio_offset + len > bio_offset);
661                 bio_offset += len;
662
663         }
664         /* Release the last extent */
665         endio_readpage_release_extent(&processed, NULL, 0, 0, false);
666         bio_put(bio);
667 }
668
669 /*
670  * Populate every free slot in a provided array with pages.
671  *
672  * @nr_pages:   number of pages to allocate
673  * @page_array: the array to fill with pages; any existing non-null entries in
674  *              the array will be skipped
675  *
676  * Return: 0        if all pages were able to be allocated;
677  *         -ENOMEM  otherwise, the partially allocated pages would be freed and
678  *                  the array slots zeroed
679  */
680 int btrfs_alloc_page_array(unsigned int nr_pages, struct page **page_array)
681 {
682         unsigned int allocated;
683
684         for (allocated = 0; allocated < nr_pages;) {
685                 unsigned int last = allocated;
686
687                 allocated = alloc_pages_bulk_array(GFP_NOFS, nr_pages, page_array);
688
689                 if (allocated == nr_pages)
690                         return 0;
691
692                 /*
693                  * During this iteration, no page could be allocated, even
694                  * though alloc_pages_bulk_array() falls back to alloc_page()
695                  * if  it could not bulk-allocate. So we must be out of memory.
696                  */
697                 if (allocated == last) {
698                         for (int i = 0; i < allocated; i++) {
699                                 __free_page(page_array[i]);
700                                 page_array[i] = NULL;
701                         }
702                         return -ENOMEM;
703                 }
704
705                 memalloc_retry_wait(GFP_NOFS);
706         }
707         return 0;
708 }
709
710 static bool btrfs_bio_is_contig(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
711                                 struct page *page, u64 disk_bytenr,
712                                 unsigned int pg_offset)
713 {
714         struct bio *bio = &bio_ctrl->bbio->bio;
715         struct bio_vec *bvec = bio_last_bvec_all(bio);
716         const sector_t sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
717
718         if (bio_ctrl->compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
719                 /*
720                  * For compression, all IO should have its logical bytenr set
721                  * to the starting bytenr of the compressed extent.
722                  */
723                 return bio->bi_iter.bi_sector == sector;
724         }
725
726         /*
727          * The contig check requires the following conditions to be met:
728          *
729          * 1) The pages are belonging to the same inode
730          *    This is implied by the call chain.
731          *
732          * 2) The range has adjacent logical bytenr
733          *
734          * 3) The range has adjacent file offset
735          *    This is required for the usage of btrfs_bio->file_offset.
736          */
737         return bio_end_sector(bio) == sector &&
738                 page_offset(bvec->bv_page) + bvec->bv_offset + bvec->bv_len ==
739                 page_offset(page) + pg_offset;
740 }
741
742 static void alloc_new_bio(struct btrfs_inode *inode,
743                           struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
744                           u64 disk_bytenr, u64 file_offset)
745 {
746         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
747         struct btrfs_bio *bbio;
748
749         bbio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS, bio_ctrl->opf, fs_info,
750                                bio_ctrl->end_io_func, NULL);
751         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
752         bbio->inode = inode;
753         bbio->file_offset = file_offset;
754         bio_ctrl->bbio = bbio;
755         bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
756
757         /* Limit data write bios to the ordered boundary. */
758         if (bio_ctrl->wbc) {
759                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
760
761                 ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
762                 if (ordered) {
763                         bio_ctrl->len_to_oe_boundary = min_t(u32, U32_MAX,
764                                         ordered->file_offset +
765                                         ordered->disk_num_bytes - file_offset);
766                         bbio->ordered = ordered;
767                 }
768
769                 /*
770                  * Pick the last added device to support cgroup writeback.  For
771                  * multi-device file systems this means blk-cgroup policies have
772                  * to always be set on the last added/replaced device.
773                  * This is a bit odd but has been like that for a long time.
774                  */
775                 bio_set_dev(&bbio->bio, fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev);
776                 wbc_init_bio(bio_ctrl->wbc, &bbio->bio);
777         }
778 }
779
780 /*
781  * @disk_bytenr: logical bytenr where the write will be
782  * @page:       page to add to the bio
783  * @size:       portion of page that we want to write to
784  * @pg_offset:  offset of the new bio or to check whether we are adding
785  *              a contiguous page to the previous one
786  *
787  * The will either add the page into the existing @bio_ctrl->bbio, or allocate a
788  * new one in @bio_ctrl->bbio.
789  * The mirror number for this IO should already be initizlied in
790  * @bio_ctrl->mirror_num.
791  */
792 static void submit_extent_page(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
793                                u64 disk_bytenr, struct page *page,
794                                size_t size, unsigned long pg_offset)
795 {
796         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
797
798         ASSERT(pg_offset + size <= PAGE_SIZE);
799         ASSERT(bio_ctrl->end_io_func);
800
801         if (bio_ctrl->bbio &&
802             !btrfs_bio_is_contig(bio_ctrl, page, disk_bytenr, pg_offset))
803                 submit_one_bio(bio_ctrl);
804
805         do {
806                 u32 len = size;
807
808                 /* Allocate new bio if needed */
809                 if (!bio_ctrl->bbio) {
810                         alloc_new_bio(inode, bio_ctrl, disk_bytenr,
811                                       page_offset(page) + pg_offset);
812                 }
813
814                 /* Cap to the current ordered extent boundary if there is one. */
815                 if (len > bio_ctrl->len_to_oe_boundary) {
816                         ASSERT(bio_ctrl->compress_type == BTRFS_COMPRESS_NONE);
817                         ASSERT(is_data_inode(&inode->vfs_inode));
818                         len = bio_ctrl->len_to_oe_boundary;
819                 }
820
821                 if (bio_add_page(&bio_ctrl->bbio->bio, page, len, pg_offset) != len) {
822                         /* bio full: move on to a new one */
823                         submit_one_bio(bio_ctrl);
824                         continue;
825                 }
826
827                 if (bio_ctrl->wbc)
828                         wbc_account_cgroup_owner(bio_ctrl->wbc, page, len);
829
830                 size -= len;
831                 pg_offset += len;
832                 disk_bytenr += len;
833
834                 /*
835                  * len_to_oe_boundary defaults to U32_MAX, which isn't page or
836                  * sector aligned.  alloc_new_bio() then sets it to the end of
837                  * our ordered extent for writes into zoned devices.
838                  *
839                  * When len_to_oe_boundary is tracking an ordered extent, we
840                  * trust the ordered extent code to align things properly, and
841                  * the check above to cap our write to the ordered extent
842                  * boundary is correct.
843                  *
844                  * When len_to_oe_boundary is U32_MAX, the cap above would
845                  * result in a 4095 byte IO for the last page right before
846                  * we hit the bio limit of UINT_MAX.  bio_add_page() has all
847                  * the checks required to make sure we don't overflow the bio,
848                  * and we should just ignore len_to_oe_boundary completely
849                  * unless we're using it to track an ordered extent.
850                  *
851                  * It's pretty hard to make a bio sized U32_MAX, but it can
852                  * happen when the page cache is able to feed us contiguous
853                  * pages for large extents.
854                  */
855                 if (bio_ctrl->len_to_oe_boundary != U32_MAX)
856                         bio_ctrl->len_to_oe_boundary -= len;
857
858                 /* Ordered extent boundary: move on to a new bio. */
859                 if (bio_ctrl->len_to_oe_boundary == 0)
860                         submit_one_bio(bio_ctrl);
861         } while (size);
862 }
863
864 static int attach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb,
865                                      struct page *page,
866                                      struct btrfs_subpage *prealloc)
867 {
868         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
869         int ret = 0;
870
871         /*
872          * If the page is mapped to btree inode, we should hold the private
873          * lock to prevent race.
874          * For cloned or dummy extent buffers, their pages are not mapped and
875          * will not race with any other ebs.
876          */
877         if (page->mapping)
878                 lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
879
880         if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE) {
881                 if (!PagePrivate(page))
882                         attach_page_private(page, eb);
883                 else
884                         WARN_ON(page->private != (unsigned long)eb);
885                 return 0;
886         }
887
888         /* Already mapped, just free prealloc */
889         if (PagePrivate(page)) {
890                 btrfs_free_subpage(prealloc);
891                 return 0;
892         }
893
894         if (prealloc)
895                 /* Has preallocated memory for subpage */
896                 attach_page_private(page, prealloc);
897         else
898                 /* Do new allocation to attach subpage */
899                 ret = btrfs_attach_subpage(fs_info, page,
900                                            BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
901         return ret;
902 }
903
904 int set_page_extent_mapped(struct page *page)
905 {
906         struct btrfs_fs_info *fs_info;
907
908         ASSERT(page->mapping);
909
910         if (PagePrivate(page))
911                 return 0;
912
913         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
914
915         if (btrfs_is_subpage(fs_info, page))
916                 return btrfs_attach_subpage(fs_info, page, BTRFS_SUBPAGE_DATA);
917
918         attach_page_private(page, (void *)EXTENT_PAGE_PRIVATE);
919         return 0;
920 }
921
922 void clear_page_extent_mapped(struct page *page)
923 {
924         struct btrfs_fs_info *fs_info;
925
926         ASSERT(page->mapping);
927
928         if (!PagePrivate(page))
929                 return;
930
931         fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
932         if (btrfs_is_subpage(fs_info, page))
933                 return btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
934
935         detach_page_private(page);
936 }
937
938 static struct extent_map *
939 __get_extent_map(struct inode *inode, struct page *page, size_t pg_offset,
940                  u64 start, u64 len, struct extent_map **em_cached)
941 {
942         struct extent_map *em;
943
944         if (em_cached && *em_cached) {
945                 em = *em_cached;
946                 if (extent_map_in_tree(em) && start >= em->start &&
947                     start < extent_map_end(em)) {
948                         refcount_inc(&em->refs);
949                         return em;
950                 }
951
952                 free_extent_map(em);
953                 *em_cached = NULL;
954         }
955
956         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), page, pg_offset, start, len);
957         if (em_cached && !IS_ERR(em)) {
958                 BUG_ON(*em_cached);
959                 refcount_inc(&em->refs);
960                 *em_cached = em;
961         }
962         return em;
963 }
964 /*
965  * basic readpage implementation.  Locked extent state structs are inserted
966  * into the tree that are removed when the IO is done (by the end_io
967  * handlers)
968  * XXX JDM: This needs looking at to ensure proper page locking
969  * return 0 on success, otherwise return error
970  */
971 static int btrfs_do_readpage(struct page *page, struct extent_map **em_cached,
972                       struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl, u64 *prev_em_start)
973 {
974         struct inode *inode = page->mapping->host;
975         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
976         u64 start = page_offset(page);
977         const u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
978         u64 cur = start;
979         u64 extent_offset;
980         u64 last_byte = i_size_read(inode);
981         u64 block_start;
982         struct extent_map *em;
983         int ret = 0;
984         size_t pg_offset = 0;
985         size_t iosize;
986         size_t blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
987         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
988
989         ret = set_page_extent_mapped(page);
990         if (ret < 0) {
991                 unlock_extent(tree, start, end, NULL);
992                 unlock_page(page);
993                 return ret;
994         }
995
996         if (page->index == last_byte >> PAGE_SHIFT) {
997                 size_t zero_offset = offset_in_page(last_byte);
998
999                 if (zero_offset) {
1000                         iosize = PAGE_SIZE - zero_offset;
1001                         memzero_page(page, zero_offset, iosize);
1002                 }
1003         }
1004         bio_ctrl->end_io_func = end_bio_extent_readpage;
1005         begin_page_read(fs_info, page);
1006         while (cur <= end) {
1007                 enum btrfs_compression_type compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
1008                 bool force_bio_submit = false;
1009                 u64 disk_bytenr;
1010
1011                 ASSERT(IS_ALIGNED(cur, fs_info->sectorsize));
1012                 if (cur >= last_byte) {
1013                         iosize = PAGE_SIZE - pg_offset;
1014                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
1015                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1, NULL);
1016                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
1017                         break;
1018                 }
1019                 em = __get_extent_map(inode, page, pg_offset, cur,
1020                                       end - cur + 1, em_cached);
1021                 if (IS_ERR(em)) {
1022                         unlock_extent(tree, cur, end, NULL);
1023                         end_page_read(page, false, cur, end + 1 - cur);
1024                         return PTR_ERR(em);
1025                 }
1026                 extent_offset = cur - em->start;
1027                 BUG_ON(extent_map_end(em) <= cur);
1028                 BUG_ON(end < cur);
1029
1030                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
1031                         compress_type = em->compress_type;
1032
1033                 iosize = min(extent_map_end(em) - cur, end - cur + 1);
1034                 iosize = ALIGN(iosize, blocksize);
1035                 if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE)
1036                         disk_bytenr = em->block_start;
1037                 else
1038                         disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
1039                 block_start = em->block_start;
1040                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
1041                         block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
1042
1043                 /*
1044                  * If we have a file range that points to a compressed extent
1045                  * and it's followed by a consecutive file range that points
1046                  * to the same compressed extent (possibly with a different
1047                  * offset and/or length, so it either points to the whole extent
1048                  * or only part of it), we must make sure we do not submit a
1049                  * single bio to populate the pages for the 2 ranges because
1050                  * this makes the compressed extent read zero out the pages
1051                  * belonging to the 2nd range. Imagine the following scenario:
1052                  *
1053                  *  File layout
1054                  *  [0 - 8K]                     [8K - 24K]
1055                  *    |                               |
1056                  *    |                               |
1057                  * points to extent X,         points to extent X,
1058                  * offset 4K, length of 8K     offset 0, length 16K
1059                  *
1060                  * [extent X, compressed length = 4K uncompressed length = 16K]
1061                  *
1062                  * If the bio to read the compressed extent covers both ranges,
1063                  * it will decompress extent X into the pages belonging to the
1064                  * first range and then it will stop, zeroing out the remaining
1065                  * pages that belong to the other range that points to extent X.
1066                  * So here we make sure we submit 2 bios, one for the first
1067                  * range and another one for the third range. Both will target
1068                  * the same physical extent from disk, but we can't currently
1069                  * make the compressed bio endio callback populate the pages
1070                  * for both ranges because each compressed bio is tightly
1071                  * coupled with a single extent map, and each range can have
1072                  * an extent map with a different offset value relative to the
1073                  * uncompressed data of our extent and different lengths. This
1074                  * is a corner case so we prioritize correctness over
1075                  * non-optimal behavior (submitting 2 bios for the same extent).
1076                  */
1077                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) &&
1078                     prev_em_start && *prev_em_start != (u64)-1 &&
1079                     *prev_em_start != em->start)
1080                         force_bio_submit = true;
1081
1082                 if (prev_em_start)
1083                         *prev_em_start = em->start;
1084
1085                 free_extent_map(em);
1086                 em = NULL;
1087
1088                 /* we've found a hole, just zero and go on */
1089                 if (block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
1090                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
1091
1092                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1, NULL);
1093                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
1094                         cur = cur + iosize;
1095                         pg_offset += iosize;
1096                         continue;
1097                 }
1098                 /* the get_extent function already copied into the page */
1099                 if (block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
1100                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1, NULL);
1101                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
1102                         cur = cur + iosize;
1103                         pg_offset += iosize;
1104                         continue;
1105                 }
1106
1107                 if (bio_ctrl->compress_type != compress_type) {
1108                         submit_one_bio(bio_ctrl);
1109                         bio_ctrl->compress_type = compress_type;
1110                 }
1111
1112                 if (force_bio_submit)
1113                         submit_one_bio(bio_ctrl);
1114                 submit_extent_page(bio_ctrl, disk_bytenr, page, iosize,
1115                                    pg_offset);
1116                 cur = cur + iosize;
1117                 pg_offset += iosize;
1118         }
1119
1120         return 0;
1121 }
1122
1123 int btrfs_read_folio(struct file *file, struct folio *folio)
1124 {
1125         struct page *page = &folio->page;
1126         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
1127         u64 start = page_offset(page);
1128         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
1129         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { .opf = REQ_OP_READ };
1130         int ret;
1131
1132         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
1133
1134         ret = btrfs_do_readpage(page, NULL, &bio_ctrl, NULL);
1135         /*
1136          * If btrfs_do_readpage() failed we will want to submit the assembled
1137          * bio to do the cleanup.
1138          */
1139         submit_one_bio(&bio_ctrl);
1140         return ret;
1141 }
1142
1143 static inline void contiguous_readpages(struct page *pages[], int nr_pages,
1144                                         u64 start, u64 end,
1145                                         struct extent_map **em_cached,
1146                                         struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
1147                                         u64 *prev_em_start)
1148 {
1149         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(pages[0]->mapping->host);
1150         int index;
1151
1152         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
1153
1154         for (index = 0; index < nr_pages; index++) {
1155                 btrfs_do_readpage(pages[index], em_cached, bio_ctrl,
1156                                   prev_em_start);
1157                 put_page(pages[index]);
1158         }
1159 }
1160
1161 /*
1162  * helper for __extent_writepage, doing all of the delayed allocation setup.
1163  *
1164  * This returns 1 if btrfs_run_delalloc_range function did all the work required
1165  * to write the page (copy into inline extent).  In this case the IO has
1166  * been started and the page is already unlocked.
1167  *
1168  * This returns 0 if all went well (page still locked)
1169  * This returns < 0 if there were errors (page still locked)
1170  */
1171 static noinline_for_stack int writepage_delalloc(struct btrfs_inode *inode,
1172                 struct page *page, struct writeback_control *wbc)
1173 {
1174         const u64 page_start = page_offset(page);
1175         const u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
1176         u64 delalloc_start = page_start;
1177         u64 delalloc_end = page_end;
1178         u64 delalloc_to_write = 0;
1179         int ret = 0;
1180
1181         while (delalloc_start < page_end) {
1182                 delalloc_end = page_end;
1183                 if (!find_lock_delalloc_range(&inode->vfs_inode, page,
1184                                               &delalloc_start, &delalloc_end)) {
1185                         delalloc_start = delalloc_end + 1;
1186                         continue;
1187                 }
1188
1189                 ret = btrfs_run_delalloc_range(inode, page, delalloc_start,
1190                                                delalloc_end, wbc);
1191                 if (ret < 0)
1192                         return ret;
1193
1194                 delalloc_start = delalloc_end + 1;
1195         }
1196
1197         /*
1198          * delalloc_end is already one less than the total length, so
1199          * we don't subtract one from PAGE_SIZE
1200          */
1201         delalloc_to_write +=
1202                 DIV_ROUND_UP(delalloc_end + 1 - page_start, PAGE_SIZE);
1203
1204         /*
1205          * If btrfs_run_dealloc_range() already started I/O and unlocked
1206          * the pages, we just need to account for them here.
1207          */
1208         if (ret == 1) {
1209                 wbc->nr_to_write -= delalloc_to_write;
1210                 return 1;
1211         }
1212
1213         if (wbc->nr_to_write < delalloc_to_write) {
1214                 int thresh = 8192;
1215
1216                 if (delalloc_to_write < thresh * 2)
1217                         thresh = delalloc_to_write;
1218                 wbc->nr_to_write = min_t(u64, delalloc_to_write,
1219                                          thresh);
1220         }
1221
1222         return 0;
1223 }
1224
1225 /*
1226  * Find the first byte we need to write.
1227  *
1228  * For subpage, one page can contain several sectors, and
1229  * __extent_writepage_io() will just grab all extent maps in the page
1230  * range and try to submit all non-inline/non-compressed extents.
1231  *
1232  * This is a big problem for subpage, we shouldn't re-submit already written
1233  * data at all.
1234  * This function will lookup subpage dirty bit to find which range we really
1235  * need to submit.
1236  *
1237  * Return the next dirty range in [@start, @end).
1238  * If no dirty range is found, @start will be page_offset(page) + PAGE_SIZE.
1239  */
1240 static void find_next_dirty_byte(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1241                                  struct page *page, u64 *start, u64 *end)
1242 {
1243         struct btrfs_subpage *subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
1244         struct btrfs_subpage_info *spi = fs_info->subpage_info;
1245         u64 orig_start = *start;
1246         /* Declare as unsigned long so we can use bitmap ops */
1247         unsigned long flags;
1248         int range_start_bit;
1249         int range_end_bit;
1250
1251         /*
1252          * For regular sector size == page size case, since one page only
1253          * contains one sector, we return the page offset directly.
1254          */
1255         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page)) {
1256                 *start = page_offset(page);
1257                 *end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1258                 return;
1259         }
1260
1261         range_start_bit = spi->dirty_offset +
1262                           (offset_in_page(orig_start) >> fs_info->sectorsize_bits);
1263
1264         /* We should have the page locked, but just in case */
1265         spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
1266         bitmap_next_set_region(subpage->bitmaps, &range_start_bit, &range_end_bit,
1267                                spi->dirty_offset + spi->bitmap_nr_bits);
1268         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
1269
1270         range_start_bit -= spi->dirty_offset;
1271         range_end_bit -= spi->dirty_offset;
1272
1273         *start = page_offset(page) + range_start_bit * fs_info->sectorsize;
1274         *end = page_offset(page) + range_end_bit * fs_info->sectorsize;
1275 }
1276
1277 /*
1278  * helper for __extent_writepage.  This calls the writepage start hooks,
1279  * and does the loop to map the page into extents and bios.
1280  *
1281  * We return 1 if the IO is started and the page is unlocked,
1282  * 0 if all went well (page still locked)
1283  * < 0 if there were errors (page still locked)
1284  */
1285 static noinline_for_stack int __extent_writepage_io(struct btrfs_inode *inode,
1286                                  struct page *page,
1287                                  struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
1288                                  loff_t i_size,
1289                                  int *nr_ret)
1290 {
1291         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1292         u64 cur = page_offset(page);
1293         u64 end = cur + PAGE_SIZE - 1;
1294         u64 extent_offset;
1295         u64 block_start;
1296         struct extent_map *em;
1297         int ret = 0;
1298         int nr = 0;
1299
1300         ret = btrfs_writepage_cow_fixup(page);
1301         if (ret) {
1302                 /* Fixup worker will requeue */
1303                 redirty_page_for_writepage(bio_ctrl->wbc, page);
1304                 unlock_page(page);
1305                 return 1;
1306         }
1307
1308         bio_ctrl->end_io_func = end_bio_extent_writepage;
1309         while (cur <= end) {
1310                 u32 len = end - cur + 1;
1311                 u64 disk_bytenr;
1312                 u64 em_end;
1313                 u64 dirty_range_start = cur;
1314                 u64 dirty_range_end;
1315                 u32 iosize;
1316
1317                 if (cur >= i_size) {
1318                         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, page, cur, len,
1319                                                        true);
1320                         /*
1321                          * This range is beyond i_size, thus we don't need to
1322                          * bother writing back.
1323                          * But we still need to clear the dirty subpage bit, or
1324                          * the next time the page gets dirtied, we will try to
1325                          * writeback the sectors with subpage dirty bits,
1326                          * causing writeback without ordered extent.
1327                          */
1328                         btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, len);
1329                         break;
1330                 }
1331
1332                 find_next_dirty_byte(fs_info, page, &dirty_range_start,
1333                                      &dirty_range_end);
1334                 if (cur < dirty_range_start) {
1335                         cur = dirty_range_start;
1336                         continue;
1337                 }
1338
1339                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur, len);
1340                 if (IS_ERR(em)) {
1341                         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(em);
1342                         goto out_error;
1343                 }
1344
1345                 extent_offset = cur - em->start;
1346                 em_end = extent_map_end(em);
1347                 ASSERT(cur <= em_end);
1348                 ASSERT(cur < end);
1349                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->start, fs_info->sectorsize));
1350                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->len, fs_info->sectorsize));
1351
1352                 block_start = em->block_start;
1353                 disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
1354
1355                 ASSERT(!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags));
1356                 ASSERT(block_start != EXTENT_MAP_HOLE);
1357                 ASSERT(block_start != EXTENT_MAP_INLINE);
1358
1359                 /*
1360                  * Note that em_end from extent_map_end() and dirty_range_end from
1361                  * find_next_dirty_byte() are all exclusive
1362                  */
1363                 iosize = min(min(em_end, end + 1), dirty_range_end) - cur;
1364                 free_extent_map(em);
1365                 em = NULL;
1366
1367                 btrfs_set_range_writeback(inode, cur, cur + iosize - 1);
1368                 if (!PageWriteback(page)) {
1369                         btrfs_err(inode->root->fs_info,
1370                                    "page %lu not writeback, cur %llu end %llu",
1371                                page->index, cur, end);
1372                 }
1373
1374                 /*
1375                  * Although the PageDirty bit is cleared before entering this
1376                  * function, subpage dirty bit is not cleared.
1377                  * So clear subpage dirty bit here so next time we won't submit
1378                  * page for range already written to disk.
1379                  */
1380                 btrfs_page_clear_dirty(fs_info, page, cur, iosize);
1381
1382                 submit_extent_page(bio_ctrl, disk_bytenr, page, iosize,
1383                                    cur - page_offset(page));
1384                 cur += iosize;
1385                 nr++;
1386         }
1387
1388         btrfs_page_assert_not_dirty(fs_info, page);
1389         *nr_ret = nr;
1390         return 0;
1391
1392 out_error:
1393         /*
1394          * If we finish without problem, we should not only clear page dirty,
1395          * but also empty subpage dirty bits
1396          */
1397         *nr_ret = nr;
1398         return ret;
1399 }
1400
1401 /*
1402  * the writepage semantics are similar to regular writepage.  extent
1403  * records are inserted to lock ranges in the tree, and as dirty areas
1404  * are found, they are marked writeback.  Then the lock bits are removed
1405  * and the end_io handler clears the writeback ranges
1406  *
1407  * Return 0 if everything goes well.
1408  * Return <0 for error.
1409  */
1410 static int __extent_writepage(struct page *page, struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl)
1411 {
1412         struct folio *folio = page_folio(page);
1413         struct inode *inode = page->mapping->host;
1414         const u64 page_start = page_offset(page);
1415         int ret;
1416         int nr = 0;
1417         size_t pg_offset;
1418         loff_t i_size = i_size_read(inode);
1419         unsigned long end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
1420
1421         trace___extent_writepage(page, inode, bio_ctrl->wbc);
1422
1423         WARN_ON(!PageLocked(page));
1424
1425         pg_offset = offset_in_page(i_size);
1426         if (page->index > end_index ||
1427            (page->index == end_index && !pg_offset)) {
1428                 folio_invalidate(folio, 0, folio_size(folio));
1429                 folio_unlock(folio);
1430                 return 0;
1431         }
1432
1433         if (page->index == end_index)
1434                 memzero_page(page, pg_offset, PAGE_SIZE - pg_offset);
1435
1436         ret = set_page_extent_mapped(page);
1437         if (ret < 0)
1438                 goto done;
1439
1440         ret = writepage_delalloc(BTRFS_I(inode), page, bio_ctrl->wbc);
1441         if (ret == 1)
1442                 return 0;
1443         if (ret)
1444                 goto done;
1445
1446         ret = __extent_writepage_io(BTRFS_I(inode), page, bio_ctrl, i_size, &nr);
1447         if (ret == 1)
1448                 return 0;
1449
1450         bio_ctrl->wbc->nr_to_write--;
1451
1452 done:
1453         if (nr == 0) {
1454                 /* make sure the mapping tag for page dirty gets cleared */
1455                 set_page_writeback(page);
1456                 end_page_writeback(page);
1457         }
1458         if (ret) {
1459                 btrfs_mark_ordered_io_finished(BTRFS_I(inode), page, page_start,
1460                                                PAGE_SIZE, !ret);
1461                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
1462         }
1463         unlock_page(page);
1464         ASSERT(ret <= 0);
1465         return ret;
1466 }
1467
1468 void wait_on_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
1469 {
1470         wait_on_bit_io(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK,
1471                        TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1472 }
1473
1474 /*
1475  * Lock extent buffer status and pages for writeback.
1476  *
1477  * Return %false if the extent buffer doesn't need to be submitted (e.g. the
1478  * extent buffer is not dirty)
1479  * Return %true is the extent buffer is submitted to bio.
1480  */
1481 static noinline_for_stack bool lock_extent_buffer_for_io(struct extent_buffer *eb,
1482                           struct writeback_control *wbc)
1483 {
1484         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1485         bool ret = false;
1486
1487         btrfs_tree_lock(eb);
1488         while (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags)) {
1489                 btrfs_tree_unlock(eb);
1490                 if (wbc->sync_mode != WB_SYNC_ALL)
1491                         return false;
1492                 wait_on_extent_buffer_writeback(eb);
1493                 btrfs_tree_lock(eb);
1494         }
1495
1496         /*
1497          * We need to do this to prevent races in people who check if the eb is
1498          * under IO since we can end up having no IO bits set for a short period
1499          * of time.
1500          */
1501         spin_lock(&eb->refs_lock);
1502         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags)) {
1503                 set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
1504                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
1505                 btrfs_set_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
1506                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
1507                                          -eb->len,
1508                                          fs_info->dirty_metadata_batch);
1509                 ret = true;
1510         } else {
1511                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
1512         }
1513         btrfs_tree_unlock(eb);
1514         return ret;
1515 }
1516
1517 static void set_btree_ioerr(struct extent_buffer *eb)
1518 {
1519         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1520
1521         set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags);
1522
1523         /*
1524          * A read may stumble upon this buffer later, make sure that it gets an
1525          * error and knows there was an error.
1526          */
1527         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
1528
1529         /*
1530          * We need to set the mapping with the io error as well because a write
1531          * error will flip the file system readonly, and then syncfs() will
1532          * return a 0 because we are readonly if we don't modify the err seq for
1533          * the superblock.
1534          */
1535         mapping_set_error(eb->fs_info->btree_inode->i_mapping, -EIO);
1536
1537         /*
1538          * If writeback for a btree extent that doesn't belong to a log tree
1539          * failed, increment the counter transaction->eb_write_errors.
1540          * We do this because while the transaction is running and before it's
1541          * committing (when we call filemap_fdata[write|wait]_range against
1542          * the btree inode), we might have
1543          * btree_inode->i_mapping->a_ops->writepages() called by the VM - if it
1544          * returns an error or an error happens during writeback, when we're
1545          * committing the transaction we wouldn't know about it, since the pages
1546          * can be no longer dirty nor marked anymore for writeback (if a
1547          * subsequent modification to the extent buffer didn't happen before the
1548          * transaction commit), which makes filemap_fdata[write|wait]_range not
1549          * able to find the pages tagged with SetPageError at transaction
1550          * commit time. So if this happens we must abort the transaction,
1551          * otherwise we commit a super block with btree roots that point to
1552          * btree nodes/leafs whose content on disk is invalid - either garbage
1553          * or the content of some node/leaf from a past generation that got
1554          * cowed or deleted and is no longer valid.
1555          *
1556          * Note: setting AS_EIO/AS_ENOSPC in the btree inode's i_mapping would
1557          * not be enough - we need to distinguish between log tree extents vs
1558          * non-log tree extents, and the next filemap_fdatawait_range() call
1559          * will catch and clear such errors in the mapping - and that call might
1560          * be from a log sync and not from a transaction commit. Also, checking
1561          * for the eb flag EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR at transaction commit time is
1562          * not done and would not be reliable - the eb might have been released
1563          * from memory and reading it back again means that flag would not be
1564          * set (since it's a runtime flag, not persisted on disk).
1565          *
1566          * Using the flags below in the btree inode also makes us achieve the
1567          * goal of AS_EIO/AS_ENOSPC when writepages() returns success, started
1568          * writeback for all dirty pages and before filemap_fdatawait_range()
1569          * is called, the writeback for all dirty pages had already finished
1570          * with errors - because we were not using AS_EIO/AS_ENOSPC,
1571          * filemap_fdatawait_range() would return success, as it could not know
1572          * that writeback errors happened (the pages were no longer tagged for
1573          * writeback).
1574          */
1575         switch (eb->log_index) {
1576         case -1:
1577                 set_bit(BTRFS_FS_BTREE_ERR, &fs_info->flags);
1578                 break;
1579         case 0:
1580                 set_bit(BTRFS_FS_LOG1_ERR, &fs_info->flags);
1581                 break;
1582         case 1:
1583                 set_bit(BTRFS_FS_LOG2_ERR, &fs_info->flags);
1584                 break;
1585         default:
1586                 BUG(); /* unexpected, logic error */
1587         }
1588 }
1589
1590 /*
1591  * The endio specific version which won't touch any unsafe spinlock in endio
1592  * context.
1593  */
1594 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_nolock(
1595                 struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
1596 {
1597         struct extent_buffer *eb;
1598
1599         rcu_read_lock();
1600         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
1601                                start >> fs_info->sectorsize_bits);
1602         if (eb && atomic_inc_not_zero(&eb->refs)) {
1603                 rcu_read_unlock();
1604                 return eb;
1605         }
1606         rcu_read_unlock();
1607         return NULL;
1608 }
1609
1610 static void extent_buffer_write_end_io(struct btrfs_bio *bbio)
1611 {
1612         struct extent_buffer *eb = bbio->private;
1613         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1614         bool uptodate = !bbio->bio.bi_status;
1615         struct bvec_iter_all iter_all;
1616         struct bio_vec *bvec;
1617         u32 bio_offset = 0;
1618
1619         if (!uptodate)
1620                 set_btree_ioerr(eb);
1621
1622         bio_for_each_segment_all(bvec, &bbio->bio, iter_all) {
1623                 u64 start = eb->start + bio_offset;
1624                 struct page *page = bvec->bv_page;
1625                 u32 len = bvec->bv_len;
1626
1627                 btrfs_page_clear_writeback(fs_info, page, start, len);
1628                 bio_offset += len;
1629         }
1630
1631         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
1632         smp_mb__after_atomic();
1633         wake_up_bit(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK);
1634
1635         bio_put(&bbio->bio);
1636 }
1637
1638 static void prepare_eb_write(struct extent_buffer *eb)
1639 {
1640         u32 nritems;
1641         unsigned long start;
1642         unsigned long end;
1643
1644         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags);
1645
1646         /* Set btree blocks beyond nritems with 0 to avoid stale content */
1647         nritems = btrfs_header_nritems(eb);
1648         if (btrfs_header_level(eb) > 0) {
1649                 end = btrfs_node_key_ptr_offset(eb, nritems);
1650                 memzero_extent_buffer(eb, end, eb->len - end);
1651         } else {
1652                 /*
1653                  * Leaf:
1654                  * header 0 1 2 .. N ... data_N .. data_2 data_1 data_0
1655                  */
1656                 start = btrfs_item_nr_offset(eb, nritems);
1657                 end = btrfs_item_nr_offset(eb, 0);
1658                 if (nritems == 0)
1659                         end += BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(eb->fs_info);
1660                 else
1661                         end += btrfs_item_offset(eb, nritems - 1);
1662                 memzero_extent_buffer(eb, start, end - start);
1663         }
1664 }
1665
1666 static noinline_for_stack void write_one_eb(struct extent_buffer *eb,
1667                                             struct writeback_control *wbc)
1668 {
1669         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1670         struct btrfs_bio *bbio;
1671
1672         prepare_eb_write(eb);
1673
1674         bbio = btrfs_bio_alloc(INLINE_EXTENT_BUFFER_PAGES,
1675                                REQ_OP_WRITE | REQ_META | wbc_to_write_flags(wbc),
1676                                eb->fs_info, extent_buffer_write_end_io, eb);
1677         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = eb->start >> SECTOR_SHIFT;
1678         bio_set_dev(&bbio->bio, fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev);
1679         wbc_init_bio(wbc, &bbio->bio);
1680         bbio->inode = BTRFS_I(eb->fs_info->btree_inode);
1681         bbio->file_offset = eb->start;
1682         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
1683                 struct page *p = eb->pages[0];
1684
1685                 lock_page(p);
1686                 btrfs_subpage_set_writeback(fs_info, p, eb->start, eb->len);
1687                 if (btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, p, eb->start,
1688                                                        eb->len)) {
1689                         clear_page_dirty_for_io(p);
1690                         wbc->nr_to_write--;
1691                 }
1692                 __bio_add_page(&bbio->bio, p, eb->len, eb->start - page_offset(p));
1693                 wbc_account_cgroup_owner(wbc, p, eb->len);
1694                 unlock_page(p);
1695         } else {
1696                 for (int i = 0; i < num_extent_pages(eb); i++) {
1697                         struct page *p = eb->pages[i];
1698
1699                         lock_page(p);
1700                         clear_page_dirty_for_io(p);
1701                         set_page_writeback(p);
1702                         __bio_add_page(&bbio->bio, p, PAGE_SIZE, 0);
1703                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, p, PAGE_SIZE);
1704                         wbc->nr_to_write--;
1705                         unlock_page(p);
1706                 }
1707         }
1708         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
1709 }
1710
1711 /*
1712  * Submit one subpage btree page.
1713  *
1714  * The main difference to submit_eb_page() is:
1715  * - Page locking
1716  *   For subpage, we don't rely on page locking at all.
1717  *
1718  * - Flush write bio
1719  *   We only flush bio if we may be unable to fit current extent buffers into
1720  *   current bio.
1721  *
1722  * Return >=0 for the number of submitted extent buffers.
1723  * Return <0 for fatal error.
1724  */
1725 static int submit_eb_subpage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
1726 {
1727         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
1728         int submitted = 0;
1729         u64 page_start = page_offset(page);
1730         int bit_start = 0;
1731         int sectors_per_node = fs_info->nodesize >> fs_info->sectorsize_bits;
1732
1733         /* Lock and write each dirty extent buffers in the range */
1734         while (bit_start < fs_info->subpage_info->bitmap_nr_bits) {
1735                 struct btrfs_subpage *subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
1736                 struct extent_buffer *eb;
1737                 unsigned long flags;
1738                 u64 start;
1739
1740                 /*
1741                  * Take private lock to ensure the subpage won't be detached
1742                  * in the meantime.
1743                  */
1744                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
1745                 if (!PagePrivate(page)) {
1746                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
1747                         break;
1748                 }
1749                 spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
1750                 if (!test_bit(bit_start + fs_info->subpage_info->dirty_offset,
1751                               subpage->bitmaps)) {
1752                         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
1753                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
1754                         bit_start++;
1755                         continue;
1756                 }
1757
1758                 start = page_start + bit_start * fs_info->sectorsize;
1759                 bit_start += sectors_per_node;
1760
1761                 /*
1762                  * Here we just want to grab the eb without touching extra
1763                  * spin locks, so call find_extent_buffer_nolock().
1764                  */
1765                 eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
1766                 spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
1767                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
1768
1769                 /*
1770                  * The eb has already reached 0 refs thus find_extent_buffer()
1771                  * doesn't return it. We don't need to write back such eb
1772                  * anyway.
1773                  */
1774                 if (!eb)
1775                         continue;
1776
1777                 if (lock_extent_buffer_for_io(eb, wbc)) {
1778                         write_one_eb(eb, wbc);
1779                         submitted++;
1780                 }
1781                 free_extent_buffer(eb);
1782         }
1783         return submitted;
1784 }
1785
1786 /*
1787  * Submit all page(s) of one extent buffer.
1788  *
1789  * @page:       the page of one extent buffer
1790  * @eb_context: to determine if we need to submit this page, if current page
1791  *              belongs to this eb, we don't need to submit
1792  *
1793  * The caller should pass each page in their bytenr order, and here we use
1794  * @eb_context to determine if we have submitted pages of one extent buffer.
1795  *
1796  * If we have, we just skip until we hit a new page that doesn't belong to
1797  * current @eb_context.
1798  *
1799  * If not, we submit all the page(s) of the extent buffer.
1800  *
1801  * Return >0 if we have submitted the extent buffer successfully.
1802  * Return 0 if we don't need to submit the page, as it's already submitted by
1803  * previous call.
1804  * Return <0 for fatal error.
1805  */
1806 static int submit_eb_page(struct page *page, struct btrfs_eb_write_context *ctx)
1807 {
1808         struct writeback_control *wbc = ctx->wbc;
1809         struct address_space *mapping = page->mapping;
1810         struct extent_buffer *eb;
1811         int ret;
1812
1813         if (!PagePrivate(page))
1814                 return 0;
1815
1816         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->nodesize < PAGE_SIZE)
1817                 return submit_eb_subpage(page, wbc);
1818
1819         spin_lock(&mapping->private_lock);
1820         if (!PagePrivate(page)) {
1821                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
1822                 return 0;
1823         }
1824
1825         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
1826
1827         /*
1828          * Shouldn't happen and normally this would be a BUG_ON but no point
1829          * crashing the machine for something we can survive anyway.
1830          */
1831         if (WARN_ON(!eb)) {
1832                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
1833                 return 0;
1834         }
1835
1836         if (eb == ctx->eb) {
1837                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
1838                 return 0;
1839         }
1840         ret = atomic_inc_not_zero(&eb->refs);
1841         spin_unlock(&mapping->private_lock);
1842         if (!ret)
1843                 return 0;
1844
1845         ctx->eb = eb;
1846
1847         ret = btrfs_check_meta_write_pointer(eb->fs_info, ctx);
1848         if (ret) {
1849                 if (ret == -EBUSY)
1850                         ret = 0;
1851                 free_extent_buffer(eb);
1852                 return ret;
1853         }
1854
1855         if (!lock_extent_buffer_for_io(eb, wbc)) {
1856                 free_extent_buffer(eb);
1857                 return 0;
1858         }
1859         /* Implies write in zoned mode. */
1860         if (ctx->zoned_bg) {
1861                 /* Mark the last eb in the block group. */
1862                 btrfs_schedule_zone_finish_bg(ctx->zoned_bg, eb);
1863                 ctx->zoned_bg->meta_write_pointer += eb->len;
1864         }
1865         write_one_eb(eb, wbc);
1866         free_extent_buffer(eb);
1867         return 1;
1868 }
1869
1870 int btree_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
1871                                    struct writeback_control *wbc)
1872 {
1873         struct btrfs_eb_write_context ctx = { .wbc = wbc };
1874         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(mapping->host)->root->fs_info;
1875         int ret = 0;
1876         int done = 0;
1877         int nr_to_write_done = 0;
1878         struct folio_batch fbatch;
1879         unsigned int nr_folios;
1880         pgoff_t index;
1881         pgoff_t end;            /* Inclusive */
1882         int scanned = 0;
1883         xa_mark_t tag;
1884
1885         folio_batch_init(&fbatch);
1886         if (wbc->range_cyclic) {
1887                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
1888                 end = -1;
1889                 /*
1890                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
1891                  * range, mark it as scanned.
1892                  */
1893                 scanned = (index == 0);
1894         } else {
1895                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
1896                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
1897                 scanned = 1;
1898         }
1899         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
1900                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
1901         else
1902                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
1903         btrfs_zoned_meta_io_lock(fs_info);
1904 retry:
1905         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
1906                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
1907         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
1908                (nr_folios = filemap_get_folios_tag(mapping, &index, end,
1909                                             tag, &fbatch))) {
1910                 unsigned i;
1911
1912                 for (i = 0; i < nr_folios; i++) {
1913                         struct folio *folio = fbatch.folios[i];
1914
1915                         ret = submit_eb_page(&folio->page, &ctx);
1916                         if (ret == 0)
1917                                 continue;
1918                         if (ret < 0) {
1919                                 done = 1;
1920                                 break;
1921                         }
1922
1923                         /*
1924                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
1925                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
1926                          * at any time
1927                          */
1928                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
1929                 }
1930                 folio_batch_release(&fbatch);
1931                 cond_resched();
1932         }
1933         if (!scanned && !done) {
1934                 /*
1935                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
1936                  * back to the start of the file
1937                  */
1938                 scanned = 1;
1939                 index = 0;
1940                 goto retry;
1941         }
1942         /*
1943          * If something went wrong, don't allow any metadata write bio to be
1944          * submitted.
1945          *
1946          * This would prevent use-after-free if we had dirty pages not
1947          * cleaned up, which can still happen by fuzzed images.
1948          *
1949          * - Bad extent tree
1950          *   Allowing existing tree block to be allocated for other trees.
1951          *
1952          * - Log tree operations
1953          *   Exiting tree blocks get allocated to log tree, bumps its
1954          *   generation, then get cleaned in tree re-balance.
1955          *   Such tree block will not be written back, since it's clean,
1956          *   thus no WRITTEN flag set.
1957          *   And after log writes back, this tree block is not traced by
1958          *   any dirty extent_io_tree.
1959          *
1960          * - Offending tree block gets re-dirtied from its original owner
1961          *   Since it has bumped generation, no WRITTEN flag, it can be
1962          *   reused without COWing. This tree block will not be traced
1963          *   by btrfs_transaction::dirty_pages.
1964          *
1965          *   Now such dirty tree block will not be cleaned by any dirty
1966          *   extent io tree. Thus we don't want to submit such wild eb
1967          *   if the fs already has error.
1968          *
1969          * We can get ret > 0 from submit_extent_page() indicating how many ebs
1970          * were submitted. Reset it to 0 to avoid false alerts for the caller.
1971          */
1972         if (ret > 0)
1973                 ret = 0;
1974         if (!ret && BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
1975                 ret = -EROFS;
1976
1977         if (ctx.zoned_bg)
1978                 btrfs_put_block_group(ctx.zoned_bg);
1979         btrfs_zoned_meta_io_unlock(fs_info);
1980         return ret;
1981 }
1982
1983 /*
1984  * Walk the list of dirty pages of the given address space and write all of them.
1985  *
1986  * @mapping:   address space structure to write
1987  * @wbc:       subtract the number of written pages from *@wbc->nr_to_write
1988  * @bio_ctrl:  holds context for the write, namely the bio
1989  *
1990  * If a page is already under I/O, write_cache_pages() skips it, even
1991  * if it's dirty.  This is desirable behaviour for memory-cleaning writeback,
1992  * but it is INCORRECT for data-integrity system calls such as fsync().  fsync()
1993  * and msync() need to guarantee that all the data which was dirty at the time
1994  * the call was made get new I/O started against them.  If wbc->sync_mode is
1995  * WB_SYNC_ALL then we were called for data integrity and we must wait for
1996  * existing IO to complete.
1997  */
1998 static int extent_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
1999                              struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl)
2000 {
2001         struct writeback_control *wbc = bio_ctrl->wbc;
2002         struct inode *inode = mapping->host;
2003         int ret = 0;
2004         int done = 0;
2005         int nr_to_write_done = 0;
2006         struct folio_batch fbatch;
2007         unsigned int nr_folios;
2008         pgoff_t index;
2009         pgoff_t end;            /* Inclusive */
2010         pgoff_t done_index;
2011         int range_whole = 0;
2012         int scanned = 0;
2013         xa_mark_t tag;
2014
2015         /*
2016          * We have to hold onto the inode so that ordered extents can do their
2017          * work when the IO finishes.  The alternative to this is failing to add
2018          * an ordered extent if the igrab() fails there and that is a huge pain
2019          * to deal with, so instead just hold onto the inode throughout the
2020          * writepages operation.  If it fails here we are freeing up the inode
2021          * anyway and we'd rather not waste our time writing out stuff that is
2022          * going to be truncated anyway.
2023          */
2024         if (!igrab(inode))
2025                 return 0;
2026
2027         folio_batch_init(&fbatch);
2028         if (wbc->range_cyclic) {
2029                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
2030                 end = -1;
2031                 /*
2032                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
2033                  * range, mark it as scanned.
2034                  */
2035                 scanned = (index == 0);
2036         } else {
2037                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
2038                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
2039                 if (wbc->range_start == 0 && wbc->range_end == LLONG_MAX)
2040                         range_whole = 1;
2041                 scanned = 1;
2042         }
2043
2044         /*
2045          * We do the tagged writepage as long as the snapshot flush bit is set
2046          * and we are the first one who do the filemap_flush() on this inode.
2047          *
2048          * The nr_to_write == LONG_MAX is needed to make sure other flushers do
2049          * not race in and drop the bit.
2050          */
2051         if (range_whole && wbc->nr_to_write == LONG_MAX &&
2052             test_and_clear_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
2053                                &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2054                 wbc->tagged_writepages = 1;
2055
2056         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
2057                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
2058         else
2059                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
2060 retry:
2061         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
2062                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
2063         done_index = index;
2064         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
2065                         (nr_folios = filemap_get_folios_tag(mapping, &index,
2066                                                         end, tag, &fbatch))) {
2067                 unsigned i;
2068
2069                 for (i = 0; i < nr_folios; i++) {
2070                         struct folio *folio = fbatch.folios[i];
2071
2072                         done_index = folio_next_index(folio);
2073                         /*
2074                          * At this point we hold neither the i_pages lock nor
2075                          * the page lock: the page may be truncated or
2076                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
2077                          * or even swizzled back from swapper_space to
2078                          * tmpfs file mapping
2079                          */
2080                         if (!folio_trylock(folio)) {
2081                                 submit_write_bio(bio_ctrl, 0);
2082                                 folio_lock(folio);
2083                         }
2084
2085                         if (unlikely(folio->mapping != mapping)) {
2086                                 folio_unlock(folio);
2087                                 continue;
2088                         }
2089
2090                         if (!folio_test_dirty(folio)) {
2091                                 /* Someone wrote it for us. */
2092                                 folio_unlock(folio);
2093                                 continue;
2094                         }
2095
2096                         if (wbc->sync_mode != WB_SYNC_NONE) {
2097                                 if (folio_test_writeback(folio))
2098                                         submit_write_bio(bio_ctrl, 0);
2099                                 folio_wait_writeback(folio);
2100                         }
2101
2102                         if (folio_test_writeback(folio) ||
2103                             !folio_clear_dirty_for_io(folio)) {
2104                                 folio_unlock(folio);
2105                                 continue;
2106                         }
2107
2108                         ret = __extent_writepage(&folio->page, bio_ctrl);
2109                         if (ret < 0) {
2110                                 done = 1;
2111                                 break;
2112                         }
2113
2114                         /*
2115                          * The filesystem may choose to bump up nr_to_write.
2116                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
2117                          * at any time.
2118                          */
2119                         nr_to_write_done = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_NONE &&
2120                                             wbc->nr_to_write <= 0);
2121                 }
2122                 folio_batch_release(&fbatch);
2123                 cond_resched();
2124         }
2125         if (!scanned && !done) {
2126                 /*
2127                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
2128                  * back to the start of the file
2129                  */
2130                 scanned = 1;
2131                 index = 0;
2132
2133                 /*
2134                  * If we're looping we could run into a page that is locked by a
2135                  * writer and that writer could be waiting on writeback for a
2136                  * page in our current bio, and thus deadlock, so flush the
2137                  * write bio here.
2138                  */
2139                 submit_write_bio(bio_ctrl, 0);
2140                 goto retry;
2141         }
2142
2143         if (wbc->range_cyclic || (wbc->nr_to_write > 0 && range_whole))
2144                 mapping->writeback_index = done_index;
2145
2146         btrfs_add_delayed_iput(BTRFS_I(inode));
2147         return ret;
2148 }
2149
2150 /*
2151  * Submit the pages in the range to bio for call sites which delalloc range has
2152  * already been ran (aka, ordered extent inserted) and all pages are still
2153  * locked.
2154  */
2155 void extent_write_locked_range(struct inode *inode, struct page *locked_page,
2156                                u64 start, u64 end, struct writeback_control *wbc,
2157                                bool pages_dirty)
2158 {
2159         bool found_error = false;
2160         int ret = 0;
2161         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
2162         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2163         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2164         loff_t i_size = i_size_read(inode);
2165         u64 cur = start;
2166         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = {
2167                 .wbc = wbc,
2168                 .opf = REQ_OP_WRITE | wbc_to_write_flags(wbc),
2169         };
2170
2171         if (wbc->no_cgroup_owner)
2172                 bio_ctrl.opf |= REQ_BTRFS_CGROUP_PUNT;
2173
2174         ASSERT(IS_ALIGNED(start, sectorsize) && IS_ALIGNED(end + 1, sectorsize));
2175
2176         while (cur <= end) {
2177                 u64 cur_end = min(round_down(cur, PAGE_SIZE) + PAGE_SIZE - 1, end);
2178                 u32 cur_len = cur_end + 1 - cur;
2179                 struct page *page;
2180                 int nr = 0;
2181
2182                 page = find_get_page(mapping, cur >> PAGE_SHIFT);
2183                 ASSERT(PageLocked(page));
2184                 if (pages_dirty && page != locked_page) {
2185                         ASSERT(PageDirty(page));
2186                         clear_page_dirty_for_io(page);
2187                 }
2188
2189                 ret = __extent_writepage_io(BTRFS_I(inode), page, &bio_ctrl,
2190                                             i_size, &nr);
2191                 if (ret == 1)
2192                         goto next_page;
2193
2194                 /* Make sure the mapping tag for page dirty gets cleared. */
2195                 if (nr == 0) {
2196                         set_page_writeback(page);
2197                         end_page_writeback(page);
2198                 }
2199                 if (ret) {
2200                         btrfs_mark_ordered_io_finished(BTRFS_I(inode), page,
2201                                                        cur, cur_len, !ret);
2202                         mapping_set_error(page->mapping, ret);
2203                 }
2204                 btrfs_page_unlock_writer(fs_info, page, cur, cur_len);
2205                 if (ret < 0)
2206                         found_error = true;
2207 next_page:
2208                 put_page(page);
2209                 cur = cur_end + 1;
2210         }
2211
2212         submit_write_bio(&bio_ctrl, found_error ? ret : 0);
2213 }
2214
2215 int extent_writepages(struct address_space *mapping,
2216                       struct writeback_control *wbc)
2217 {
2218         struct inode *inode = mapping->host;
2219         int ret = 0;
2220         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = {
2221                 .wbc = wbc,
2222                 .opf = REQ_OP_WRITE | wbc_to_write_flags(wbc),
2223         };
2224
2225         /*
2226          * Allow only a single thread to do the reloc work in zoned mode to
2227          * protect the write pointer updates.
2228          */
2229         btrfs_zoned_data_reloc_lock(BTRFS_I(inode));
2230         ret = extent_write_cache_pages(mapping, &bio_ctrl);
2231         submit_write_bio(&bio_ctrl, ret);
2232         btrfs_zoned_data_reloc_unlock(BTRFS_I(inode));
2233         return ret;
2234 }
2235
2236 void extent_readahead(struct readahead_control *rac)
2237 {
2238         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { .opf = REQ_OP_READ | REQ_RAHEAD };
2239         struct page *pagepool[16];
2240         struct extent_map *em_cached = NULL;
2241         u64 prev_em_start = (u64)-1;
2242         int nr;
2243
2244         while ((nr = readahead_page_batch(rac, pagepool))) {
2245                 u64 contig_start = readahead_pos(rac);
2246                 u64 contig_end = contig_start + readahead_batch_length(rac) - 1;
2247
2248                 contiguous_readpages(pagepool, nr, contig_start, contig_end,
2249                                 &em_cached, &bio_ctrl, &prev_em_start);
2250         }
2251
2252         if (em_cached)
2253                 free_extent_map(em_cached);
2254         submit_one_bio(&bio_ctrl);
2255 }
2256
2257 /*
2258  * basic invalidate_folio code, this waits on any locked or writeback
2259  * ranges corresponding to the folio, and then deletes any extent state
2260  * records from the tree
2261  */
2262 int extent_invalidate_folio(struct extent_io_tree *tree,
2263                           struct folio *folio, size_t offset)
2264 {
2265         struct extent_state *cached_state = NULL;
2266         u64 start = folio_pos(folio);
2267         u64 end = start + folio_size(folio) - 1;
2268         size_t blocksize = folio->mapping->host->i_sb->s_blocksize;
2269
2270         /* This function is only called for the btree inode */
2271         ASSERT(tree->owner == IO_TREE_BTREE_INODE_IO);
2272
2273         start += ALIGN(offset, blocksize);
2274         if (start > end)
2275                 return 0;
2276
2277         lock_extent(tree, start, end, &cached_state);
2278         folio_wait_writeback(folio);
2279
2280         /*
2281          * Currently for btree io tree, only EXTENT_LOCKED is utilized,
2282          * so here we only need to unlock the extent range to free any
2283          * existing extent state.
2284          */
2285         unlock_extent(tree, start, end, &cached_state);
2286         return 0;
2287 }
2288
2289 /*
2290  * a helper for release_folio, this tests for areas of the page that
2291  * are locked or under IO and drops the related state bits if it is safe
2292  * to drop the page.
2293  */
2294 static int try_release_extent_state(struct extent_io_tree *tree,
2295                                     struct page *page, gfp_t mask)
2296 {
2297         u64 start = page_offset(page);
2298         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
2299         int ret = 1;
2300
2301         if (test_range_bit_exists(tree, start, end, EXTENT_LOCKED)) {
2302                 ret = 0;
2303         } else {
2304                 u32 clear_bits = ~(EXTENT_LOCKED | EXTENT_NODATASUM |
2305                                    EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_CTLBITS |
2306                                    EXTENT_QGROUP_RESERVED);
2307
2308                 /*
2309                  * At this point we can safely clear everything except the
2310                  * locked bit, the nodatasum bit and the delalloc new bit.
2311                  * The delalloc new bit will be cleared by ordered extent
2312                  * completion.
2313                  */
2314                 ret = __clear_extent_bit(tree, start, end, clear_bits, NULL, NULL);
2315
2316                 /* if clear_extent_bit failed for enomem reasons,
2317                  * we can't allow the release to continue.
2318                  */
2319                 if (ret < 0)
2320                         ret = 0;
2321                 else
2322                         ret = 1;
2323         }
2324         return ret;
2325 }
2326
2327 /*
2328  * a helper for release_folio.  As long as there are no locked extents
2329  * in the range corresponding to the page, both state records and extent
2330  * map records are removed
2331  */
2332 int try_release_extent_mapping(struct page *page, gfp_t mask)
2333 {
2334         struct extent_map *em;
2335         u64 start = page_offset(page);
2336         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
2337         struct btrfs_inode *btrfs_inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
2338         struct extent_io_tree *tree = &btrfs_inode->io_tree;
2339         struct extent_map_tree *map = &btrfs_inode->extent_tree;
2340
2341         if (gfpflags_allow_blocking(mask) &&
2342             page->mapping->host->i_size > SZ_16M) {
2343                 u64 len;
2344                 while (start <= end) {
2345                         struct btrfs_fs_info *fs_info;
2346                         u64 cur_gen;
2347
2348                         len = end - start + 1;
2349                         write_lock(&map->lock);
2350                         em = lookup_extent_mapping(map, start, len);
2351                         if (!em) {
2352                                 write_unlock(&map->lock);
2353                                 break;
2354                         }
2355                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags) ||
2356                             em->start != start) {
2357                                 write_unlock(&map->lock);
2358                                 free_extent_map(em);
2359                                 break;
2360                         }
2361                         if (test_range_bit_exists(tree, em->start,
2362                                                   extent_map_end(em) - 1,
2363                                                   EXTENT_LOCKED))
2364                                 goto next;
2365                         /*
2366                          * If it's not in the list of modified extents, used
2367                          * by a fast fsync, we can remove it. If it's being
2368                          * logged we can safely remove it since fsync took an
2369                          * extra reference on the em.
2370                          */
2371                         if (list_empty(&em->list) ||
2372                             test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags))
2373                                 goto remove_em;
2374                         /*
2375                          * If it's in the list of modified extents, remove it
2376                          * only if its generation is older then the current one,
2377                          * in which case we don't need it for a fast fsync.
2378                          * Otherwise don't remove it, we could be racing with an
2379                          * ongoing fast fsync that could miss the new extent.
2380                          */
2381                         fs_info = btrfs_inode->root->fs_info;
2382                         spin_lock(&fs_info->trans_lock);
2383                         cur_gen = fs_info->generation;
2384                         spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
2385                         if (em->generation >= cur_gen)
2386                                 goto next;
2387 remove_em:
2388                         /*
2389                          * We only remove extent maps that are not in the list of
2390                          * modified extents or that are in the list but with a
2391                          * generation lower then the current generation, so there
2392                          * is no need to set the full fsync flag on the inode (it
2393                          * hurts the fsync performance for workloads with a data
2394                          * size that exceeds or is close to the system's memory).
2395                          */
2396                         remove_extent_mapping(map, em);
2397                         /* once for the rb tree */
2398                         free_extent_map(em);
2399 next:
2400                         start = extent_map_end(em);
2401                         write_unlock(&map->lock);
2402
2403                         /* once for us */
2404                         free_extent_map(em);
2405
2406                         cond_resched(); /* Allow large-extent preemption. */
2407                 }
2408         }
2409         return try_release_extent_state(tree, page, mask);
2410 }
2411
2412 /*
2413  * To cache previous fiemap extent
2414  *
2415  * Will be used for merging fiemap extent
2416  */
2417 struct fiemap_cache {
2418         u64 offset;
2419         u64 phys;
2420         u64 len;
2421         u32 flags;
2422         bool cached;
2423 };
2424
2425 /*
2426  * Helper to submit fiemap extent.
2427  *
2428  * Will try to merge current fiemap extent specified by @offset, @phys,
2429  * @len and @flags with cached one.
2430  * And only when we fails to merge, cached one will be submitted as
2431  * fiemap extent.
2432  *
2433  * Return value is the same as fiemap_fill_next_extent().
2434  */
2435 static int emit_fiemap_extent(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2436                                 struct fiemap_cache *cache,
2437                                 u64 offset, u64 phys, u64 len, u32 flags)
2438 {
2439         int ret = 0;
2440
2441         /* Set at the end of extent_fiemap(). */
2442         ASSERT((flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) == 0);
2443
2444         if (!cache->cached)
2445                 goto assign;
2446
2447         /*
2448          * Sanity check, extent_fiemap() should have ensured that new
2449          * fiemap extent won't overlap with cached one.
2450          * Not recoverable.
2451          *
2452          * NOTE: Physical address can overlap, due to compression
2453          */
2454         if (cache->offset + cache->len > offset) {
2455                 WARN_ON(1);
2456                 return -EINVAL;
2457         }
2458
2459         /*
2460          * Only merges fiemap extents if
2461          * 1) Their logical addresses are continuous
2462          *
2463          * 2) Their physical addresses are continuous
2464          *    So truly compressed (physical size smaller than logical size)
2465          *    extents won't get merged with each other
2466          *
2467          * 3) Share same flags
2468          */
2469         if (cache->offset + cache->len  == offset &&
2470             cache->phys + cache->len == phys  &&
2471             cache->flags == flags) {
2472                 cache->len += len;
2473                 return 0;
2474         }
2475
2476         /* Not mergeable, need to submit cached one */
2477         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
2478                                       cache->len, cache->flags);
2479         cache->cached = false;
2480         if (ret)
2481                 return ret;
2482 assign:
2483         cache->cached = true;
2484         cache->offset = offset;
2485         cache->phys = phys;
2486         cache->len = len;
2487         cache->flags = flags;
2488
2489         return 0;
2490 }
2491
2492 /*
2493  * Emit last fiemap cache
2494  *
2495  * The last fiemap cache may still be cached in the following case:
2496  * 0                  4k                    8k
2497  * |<- Fiemap range ->|
2498  * |<------------  First extent ----------->|
2499  *
2500  * In this case, the first extent range will be cached but not emitted.
2501  * So we must emit it before ending extent_fiemap().
2502  */
2503 static int emit_last_fiemap_cache(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2504                                   struct fiemap_cache *cache)
2505 {
2506         int ret;
2507
2508         if (!cache->cached)
2509                 return 0;
2510
2511         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
2512                                       cache->len, cache->flags);
2513         cache->cached = false;
2514         if (ret > 0)
2515                 ret = 0;
2516         return ret;
2517 }
2518
2519 static int fiemap_next_leaf_item(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_path *path)
2520 {
2521         struct extent_buffer *clone;
2522         struct btrfs_key key;
2523         int slot;
2524         int ret;
2525
2526         path->slots[0]++;
2527         if (path->slots[0] < btrfs_header_nritems(path->nodes[0]))
2528                 return 0;
2529
2530         ret = btrfs_next_leaf(inode->root, path);
2531         if (ret != 0)
2532                 return ret;
2533
2534         /*
2535          * Don't bother with cloning if there are no more file extent items for
2536          * our inode.
2537          */
2538         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
2539         if (key.objectid != btrfs_ino(inode) || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2540                 return 1;
2541
2542         /* See the comment at fiemap_search_slot() about why we clone. */
2543         clone = btrfs_clone_extent_buffer(path->nodes[0]);
2544         if (!clone)
2545                 return -ENOMEM;
2546
2547         slot = path->slots[0];
2548         btrfs_release_path(path);
2549         path->nodes[0] = clone;
2550         path->slots[0] = slot;
2551
2552         return 0;
2553 }
2554
2555 /*
2556  * Search for the first file extent item that starts at a given file offset or
2557  * the one that starts immediately before that offset.
2558  * Returns: 0 on success, < 0 on error, 1 if not found.
2559  */
2560 static int fiemap_search_slot(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_path *path,
2561                               u64 file_offset)
2562 {
2563         const u64 ino = btrfs_ino(inode);
2564         struct btrfs_root *root = inode->root;
2565         struct extent_buffer *clone;
2566         struct btrfs_key key;
2567         int slot;
2568         int ret;
2569
2570         key.objectid = ino;
2571         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2572         key.offset = file_offset;
2573
2574         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2575         if (ret < 0)
2576                 return ret;
2577
2578         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
2579                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
2580                 if (key.objectid == ino && key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2581                         path->slots[0]--;
2582         }
2583
2584         if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2585                 ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2586                 if (ret != 0)
2587                         return ret;
2588
2589                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
2590                 if (key.objectid != ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2591                         return 1;
2592         }
2593
2594         /*
2595          * We clone the leaf and use it during fiemap. This is because while
2596          * using the leaf we do expensive things like checking if an extent is
2597          * shared, which can take a long time. In order to prevent blocking
2598          * other tasks for too long, we use a clone of the leaf. We have locked
2599          * the file range in the inode's io tree, so we know none of our file
2600          * extent items can change. This way we avoid blocking other tasks that
2601          * want to insert items for other inodes in the same leaf or b+tree
2602          * rebalance operations (triggered for example when someone is trying
2603          * to push items into this leaf when trying to insert an item in a
2604          * neighbour leaf).
2605          * We also need the private clone because holding a read lock on an
2606          * extent buffer of the subvolume's b+tree will make lockdep unhappy
2607          * when we call fiemap_fill_next_extent(), because that may cause a page
2608          * fault when filling the user space buffer with fiemap data.
2609          */
2610         clone = btrfs_clone_extent_buffer(path->nodes[0]);
2611         if (!clone)
2612                 return -ENOMEM;
2613
2614         slot = path->slots[0];
2615         btrfs_release_path(path);
2616         path->nodes[0] = clone;
2617         path->slots[0] = slot;
2618
2619         return 0;
2620 }
2621
2622 /*
2623  * Process a range which is a hole or a prealloc extent in the inode's subvolume
2624  * btree. If @disk_bytenr is 0, we are dealing with a hole, otherwise a prealloc
2625  * extent. The end offset (@end) is inclusive.
2626  */
2627 static int fiemap_process_hole(struct btrfs_inode *inode,
2628                                struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2629                                struct fiemap_cache *cache,
2630                                struct extent_state **delalloc_cached_state,
2631                                struct btrfs_backref_share_check_ctx *backref_ctx,
2632                                u64 disk_bytenr, u64 extent_offset,
2633                                u64 extent_gen,
2634                                u64 start, u64 end)
2635 {
2636         const u64 i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
2637         u64 cur_offset = start;
2638         u64 last_delalloc_end = 0;
2639         u32 prealloc_flags = FIEMAP_EXTENT_UNWRITTEN;
2640         bool checked_extent_shared = false;
2641         int ret;
2642
2643         /*
2644          * There can be no delalloc past i_size, so don't waste time looking for
2645          * it beyond i_size.
2646          */
2647         while (cur_offset < end && cur_offset < i_size) {
2648                 u64 delalloc_start;
2649                 u64 delalloc_end;
2650                 u64 prealloc_start;
2651                 u64 prealloc_len = 0;
2652                 bool delalloc;
2653
2654                 delalloc = btrfs_find_delalloc_in_range(inode, cur_offset, end,
2655                                                         delalloc_cached_state,
2656                                                         &delalloc_start,
2657                                                         &delalloc_end);
2658                 if (!delalloc)
2659                         break;
2660
2661                 /*
2662                  * If this is a prealloc extent we have to report every section
2663                  * of it that has no delalloc.
2664                  */
2665                 if (disk_bytenr != 0) {
2666                         if (last_delalloc_end == 0) {
2667                                 prealloc_start = start;
2668                                 prealloc_len = delalloc_start - start;
2669                         } else {
2670                                 prealloc_start = last_delalloc_end + 1;
2671                                 prealloc_len = delalloc_start - prealloc_start;
2672                         }
2673                 }
2674
2675                 if (prealloc_len > 0) {
2676                         if (!checked_extent_shared && fieinfo->fi_extents_max) {
2677                                 ret = btrfs_is_data_extent_shared(inode,
2678                                                                   disk_bytenr,
2679                                                                   extent_gen,
2680                                                                   backref_ctx);
2681                                 if (ret < 0)
2682                                         return ret;
2683                                 else if (ret > 0)
2684                                         prealloc_flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
2685
2686                                 checked_extent_shared = true;
2687                         }
2688                         ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, cache, prealloc_start,
2689                                                  disk_bytenr + extent_offset,
2690                                                  prealloc_len, prealloc_flags);
2691                         if (ret)
2692                                 return ret;
2693                         extent_offset += prealloc_len;
2694                 }
2695
2696                 ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, cache, delalloc_start, 0,
2697                                          delalloc_end + 1 - delalloc_start,
2698                                          FIEMAP_EXTENT_DELALLOC |
2699                                          FIEMAP_EXTENT_UNKNOWN);
2700                 if (ret)
2701                         return ret;
2702
2703                 last_delalloc_end = delalloc_end;
2704                 cur_offset = delalloc_end + 1;
2705                 extent_offset += cur_offset - delalloc_start;
2706                 cond_resched();
2707         }
2708
2709         /*
2710          * Either we found no delalloc for the whole prealloc extent or we have
2711          * a prealloc extent that spans i_size or starts at or after i_size.
2712          */
2713         if (disk_bytenr != 0 && last_delalloc_end < end) {
2714                 u64 prealloc_start;
2715                 u64 prealloc_len;
2716
2717                 if (last_delalloc_end == 0) {
2718                         prealloc_start = start;
2719                         prealloc_len = end + 1 - start;
2720                 } else {
2721                         prealloc_start = last_delalloc_end + 1;
2722                         prealloc_len = end + 1 - prealloc_start;
2723                 }
2724
2725                 if (!checked_extent_shared && fieinfo->fi_extents_max) {
2726                         ret = btrfs_is_data_extent_shared(inode,
2727                                                           disk_bytenr,
2728                                                           extent_gen,
2729                                                           backref_ctx);
2730                         if (ret < 0)
2731                                 return ret;
2732                         else if (ret > 0)
2733                                 prealloc_flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
2734                 }
2735                 ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, cache, prealloc_start,
2736                                          disk_bytenr + extent_offset,
2737                                          prealloc_len, prealloc_flags);
2738                 if (ret)
2739                         return ret;
2740         }
2741
2742         return 0;
2743 }
2744
2745 static int fiemap_find_last_extent_offset(struct btrfs_inode *inode,
2746                                           struct btrfs_path *path,
2747                                           u64 *last_extent_end_ret)
2748 {
2749         const u64 ino = btrfs_ino(inode);
2750         struct btrfs_root *root = inode->root;
2751         struct extent_buffer *leaf;
2752         struct btrfs_file_extent_item *ei;
2753         struct btrfs_key key;
2754         u64 disk_bytenr;
2755         int ret;
2756
2757         /*
2758          * Lookup the last file extent. We're not using i_size here because
2759          * there might be preallocation past i_size.
2760          */
2761         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino, (u64)-1, 0);
2762         /* There can't be a file extent item at offset (u64)-1 */
2763         ASSERT(ret != 0);
2764         if (ret < 0)
2765                 return ret;
2766
2767         /*
2768          * For a non-existing key, btrfs_search_slot() always leaves us at a
2769          * slot > 0, except if the btree is empty, which is impossible because
2770          * at least it has the inode item for this inode and all the items for
2771          * the root inode 256.
2772          */
2773         ASSERT(path->slots[0] > 0);
2774         path->slots[0]--;
2775         leaf = path->nodes[0];
2776         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2777         if (key.objectid != ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
2778                 /* No file extent items in the subvolume tree. */
2779                 *last_extent_end_ret = 0;
2780                 return 0;
2781         }
2782
2783         /*
2784          * For an inline extent, the disk_bytenr is where inline data starts at,
2785          * so first check if we have an inline extent item before checking if we
2786          * have an implicit hole (disk_bytenr == 0).
2787          */
2788         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
2789         if (btrfs_file_extent_type(leaf, ei) == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
2790                 *last_extent_end_ret = btrfs_file_extent_end(path);
2791                 return 0;
2792         }
2793
2794         /*
2795          * Find the last file extent item that is not a hole (when NO_HOLES is
2796          * not enabled). This should take at most 2 iterations in the worst
2797          * case: we have one hole file extent item at slot 0 of a leaf and
2798          * another hole file extent item as the last item in the previous leaf.
2799          * This is because we merge file extent items that represent holes.
2800          */
2801         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei);
2802         while (disk_bytenr == 0) {
2803                 ret = btrfs_previous_item(root, path, ino, BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
2804                 if (ret < 0) {
2805                         return ret;
2806                 } else if (ret > 0) {
2807                         /* No file extent items that are not holes. */
2808                         *last_extent_end_ret = 0;
2809                         return 0;
2810                 }
2811                 leaf = path->nodes[0];
2812                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
2813                                     struct btrfs_file_extent_item);
2814                 disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei);
2815         }
2816
2817         *last_extent_end_ret = btrfs_file_extent_end(path);
2818         return 0;
2819 }
2820
2821 int extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2822                   u64 start, u64 len)
2823 {
2824         const u64 ino = btrfs_ino(inode);
2825         struct extent_state *cached_state = NULL;
2826         struct extent_state *delalloc_cached_state = NULL;
2827         struct btrfs_path *path;
2828         struct fiemap_cache cache = { 0 };
2829         struct btrfs_backref_share_check_ctx *backref_ctx;
2830         u64 last_extent_end;
2831         u64 prev_extent_end;
2832         u64 lockstart;
2833         u64 lockend;
2834         bool stopped = false;
2835         int ret;
2836
2837         backref_ctx = btrfs_alloc_backref_share_check_ctx();
2838         path = btrfs_alloc_path();
2839         if (!backref_ctx || !path) {
2840                 ret = -ENOMEM;
2841                 goto out;
2842         }
2843
2844         lockstart = round_down(start, inode->root->fs_info->sectorsize);
2845         lockend = round_up(start + len, inode->root->fs_info->sectorsize);
2846         prev_extent_end = lockstart;
2847
2848         btrfs_inode_lock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
2849         lock_extent(&inode->io_tree, lockstart, lockend, &cached_state);
2850
2851         ret = fiemap_find_last_extent_offset(inode, path, &last_extent_end);
2852         if (ret < 0)
2853                 goto out_unlock;
2854         btrfs_release_path(path);
2855
2856         path->reada = READA_FORWARD;
2857         ret = fiemap_search_slot(inode, path, lockstart);
2858         if (ret < 0) {
2859                 goto out_unlock;
2860         } else if (ret > 0) {
2861                 /*
2862                  * No file extent item found, but we may have delalloc between
2863                  * the current offset and i_size. So check for that.
2864                  */
2865                 ret = 0;
2866                 goto check_eof_delalloc;
2867         }
2868
2869         while (prev_extent_end < lockend) {
2870                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
2871                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
2872                 struct btrfs_key key;
2873                 u64 extent_end;
2874                 u64 extent_len;
2875                 u64 extent_offset = 0;
2876                 u64 extent_gen;
2877                 u64 disk_bytenr = 0;
2878                 u64 flags = 0;
2879                 int extent_type;
2880                 u8 compression;
2881
2882                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2883                 if (key.objectid != ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2884                         break;
2885
2886                 extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
2887
2888                 /*
2889                  * The first iteration can leave us at an extent item that ends
2890                  * before our range's start. Move to the next item.
2891                  */
2892                 if (extent_end <= lockstart)
2893                         goto next_item;
2894
2895                 backref_ctx->curr_leaf_bytenr = leaf->start;
2896
2897                 /* We have in implicit hole (NO_HOLES feature enabled). */
2898                 if (prev_extent_end < key.offset) {
2899                         const u64 range_end = min(key.offset, lockend) - 1;
2900
2901                         ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
2902                                                   &delalloc_cached_state,
2903                                                   backref_ctx, 0, 0, 0,
2904                                                   prev_extent_end, range_end);
2905                         if (ret < 0) {
2906                                 goto out_unlock;
2907                         } else if (ret > 0) {
2908                                 /* fiemap_fill_next_extent() told us to stop. */
2909                                 stopped = true;
2910                                 break;
2911                         }
2912
2913                         /* We've reached the end of the fiemap range, stop. */
2914                         if (key.offset >= lockend) {
2915                                 stopped = true;
2916                                 break;
2917                         }
2918                 }
2919
2920                 extent_len = extent_end - key.offset;
2921                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
2922                                     struct btrfs_file_extent_item);
2923                 compression = btrfs_file_extent_compression(leaf, ei);
2924                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
2925                 extent_gen = btrfs_file_extent_generation(leaf, ei);
2926
2927                 if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
2928                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei);
2929                         if (compression == BTRFS_COMPRESS_NONE)
2930                                 extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, ei);
2931                 }
2932
2933                 if (compression != BTRFS_COMPRESS_NONE)
2934                         flags |= FIEMAP_EXTENT_ENCODED;
2935
2936                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
2937                         flags |= FIEMAP_EXTENT_DATA_INLINE;
2938                         flags |= FIEMAP_EXTENT_NOT_ALIGNED;
2939                         ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, &cache, key.offset, 0,
2940                                                  extent_len, flags);
2941                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
2942                         ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
2943                                                   &delalloc_cached_state,
2944                                                   backref_ctx,
2945                                                   disk_bytenr, extent_offset,
2946                                                   extent_gen, key.offset,
2947                                                   extent_end - 1);
2948                 } else if (disk_bytenr == 0) {
2949                         /* We have an explicit hole. */
2950                         ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
2951                                                   &delalloc_cached_state,
2952                                                   backref_ctx, 0, 0, 0,
2953                                                   key.offset, extent_end - 1);
2954                 } else {
2955                         /* We have a regular extent. */
2956                         if (fieinfo->fi_extents_max) {
2957                                 ret = btrfs_is_data_extent_shared(inode,
2958                                                                   disk_bytenr,
2959                                                                   extent_gen,
2960                                                                   backref_ctx);
2961                                 if (ret < 0)
2962                                         goto out_unlock;
2963                                 else if (ret > 0)
2964                                         flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
2965                         }
2966
2967                         ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, &cache, key.offset,
2968                                                  disk_bytenr + extent_offset,
2969                                                  extent_len, flags);
2970                 }
2971
2972                 if (ret < 0) {
2973                         goto out_unlock;
2974                 } else if (ret > 0) {
2975                         /* fiemap_fill_next_extent() told us to stop. */
2976                         stopped = true;
2977                         break;
2978                 }
2979
2980                 prev_extent_end = extent_end;
2981 next_item:
2982                 if (fatal_signal_pending(current)) {
2983                         ret = -EINTR;
2984                         goto out_unlock;
2985                 }
2986
2987                 ret = fiemap_next_leaf_item(inode, path);
2988                 if (ret < 0) {
2989                         goto out_unlock;
2990                 } else if (ret > 0) {
2991                         /* No more file extent items for this inode. */
2992                         break;
2993                 }
2994                 cond_resched();
2995         }
2996
2997 check_eof_delalloc:
2998         /*
2999          * Release (and free) the path before emitting any final entries to
3000          * fiemap_fill_next_extent() to keep lockdep happy. This is because
3001          * once we find no more file extent items exist, we may have a
3002          * non-cloned leaf, and fiemap_fill_next_extent() can trigger page
3003          * faults when copying data to the user space buffer.
3004          */
3005         btrfs_free_path(path);
3006         path = NULL;
3007
3008         if (!stopped && prev_extent_end < lockend) {
3009                 ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
3010                                           &delalloc_cached_state, backref_ctx,
3011                                           0, 0, 0, prev_extent_end, lockend - 1);
3012                 if (ret < 0)
3013                         goto out_unlock;
3014                 prev_extent_end = lockend;
3015         }
3016
3017         if (cache.cached && cache.offset + cache.len >= last_extent_end) {
3018                 const u64 i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
3019
3020                 if (prev_extent_end < i_size) {
3021                         u64 delalloc_start;
3022                         u64 delalloc_end;
3023                         bool delalloc;
3024
3025                         delalloc = btrfs_find_delalloc_in_range(inode,
3026                                                                 prev_extent_end,
3027                                                                 i_size - 1,
3028                                                                 &delalloc_cached_state,
3029                                                                 &delalloc_start,
3030                                                                 &delalloc_end);
3031                         if (!delalloc)
3032                                 cache.flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
3033                 } else {
3034                         cache.flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
3035                 }
3036         }
3037
3038         ret = emit_last_fiemap_cache(fieinfo, &cache);
3039
3040 out_unlock:
3041         unlock_extent(&inode->io_tree, lockstart, lockend, &cached_state);
3042         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
3043 out:
3044         free_extent_state(delalloc_cached_state);
3045         btrfs_free_backref_share_ctx(backref_ctx);
3046         btrfs_free_path(path);
3047         return ret;
3048 }
3049
3050 static void __free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
3051 {
3052         kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
3053 }
3054
3055 static int extent_buffer_under_io(const struct extent_buffer *eb)
3056 {
3057         return (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags) ||
3058                 test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
3059 }
3060
3061 static bool page_range_has_eb(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
3062 {
3063         struct btrfs_subpage *subpage;
3064
3065         lockdep_assert_held(&page->mapping->private_lock);
3066
3067         if (PagePrivate(page)) {
3068                 subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
3069                 if (atomic_read(&subpage->eb_refs))
3070                         return true;
3071                 /*
3072                  * Even there is no eb refs here, we may still have
3073                  * end_page_read() call relying on page::private.
3074                  */
3075                 if (atomic_read(&subpage->readers))
3076                         return true;
3077         }
3078         return false;
3079 }
3080
3081 static void detach_extent_buffer_page(struct extent_buffer *eb, struct page *page)
3082 {
3083         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3084         const bool mapped = !test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
3085
3086         /*
3087          * For mapped eb, we're going to change the page private, which should
3088          * be done under the private_lock.
3089          */
3090         if (mapped)
3091                 spin_lock(&page->mapping->private_lock);
3092
3093         if (!PagePrivate(page)) {
3094                 if (mapped)
3095                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
3096                 return;
3097         }
3098
3099         if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE) {
3100                 /*
3101                  * We do this since we'll remove the pages after we've
3102                  * removed the eb from the radix tree, so we could race
3103                  * and have this page now attached to the new eb.  So
3104                  * only clear page_private if it's still connected to
3105                  * this eb.
3106                  */
3107                 if (PagePrivate(page) &&
3108                     page->private == (unsigned long)eb) {
3109                         BUG_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
3110                         BUG_ON(PageDirty(page));
3111                         BUG_ON(PageWriteback(page));
3112                         /*
3113                          * We need to make sure we haven't be attached
3114                          * to a new eb.
3115                          */
3116                         detach_page_private(page);
3117                 }
3118                 if (mapped)
3119                         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
3120                 return;
3121         }
3122
3123         /*
3124          * For subpage, we can have dummy eb with page private.  In this case,
3125          * we can directly detach the private as such page is only attached to
3126          * one dummy eb, no sharing.
3127          */
3128         if (!mapped) {
3129                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
3130                 return;
3131         }
3132
3133         btrfs_page_dec_eb_refs(fs_info, page);
3134
3135         /*
3136          * We can only detach the page private if there are no other ebs in the
3137          * page range and no unfinished IO.
3138          */
3139         if (!page_range_has_eb(fs_info, page))
3140                 btrfs_detach_subpage(fs_info, page);
3141
3142         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
3143 }
3144
3145 /* Release all pages attached to the extent buffer */
3146 static void btrfs_release_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb)
3147 {
3148         int i;
3149         int num_pages;
3150
3151         ASSERT(!extent_buffer_under_io(eb));
3152
3153         num_pages = num_extent_pages(eb);
3154         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3155                 struct page *page = eb->pages[i];
3156
3157                 if (!page)
3158                         continue;
3159
3160                 detach_extent_buffer_page(eb, page);
3161
3162                 /* One for when we allocated the page */
3163                 put_page(page);
3164         }
3165 }
3166
3167 /*
3168  * Helper for releasing the extent buffer.
3169  */
3170 static inline void btrfs_release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
3171 {
3172         btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
3173         btrfs_leak_debug_del_eb(eb);
3174         __free_extent_buffer(eb);
3175 }
3176
3177 static struct extent_buffer *
3178 __alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start,
3179                       unsigned long len)
3180 {
3181         struct extent_buffer *eb = NULL;
3182
3183         eb = kmem_cache_zalloc(extent_buffer_cache, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
3184         eb->start = start;
3185         eb->len = len;
3186         eb->fs_info = fs_info;
3187         init_rwsem(&eb->lock);
3188
3189         btrfs_leak_debug_add_eb(eb);
3190
3191         spin_lock_init(&eb->refs_lock);
3192         atomic_set(&eb->refs, 1);
3193
3194         ASSERT(len <= BTRFS_MAX_METADATA_BLOCKSIZE);
3195
3196         return eb;
3197 }
3198
3199 struct extent_buffer *btrfs_clone_extent_buffer(const struct extent_buffer *src)
3200 {
3201         int i;
3202         struct extent_buffer *new;
3203         int num_pages = num_extent_pages(src);
3204         int ret;
3205
3206         new = __alloc_extent_buffer(src->fs_info, src->start, src->len);
3207         if (new == NULL)
3208                 return NULL;
3209
3210         /*
3211          * Set UNMAPPED before calling btrfs_release_extent_buffer(), as
3212          * btrfs_release_extent_buffer() have different behavior for
3213          * UNMAPPED subpage extent buffer.
3214          */
3215         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &new->bflags);
3216
3217         ret = btrfs_alloc_page_array(num_pages, new->pages);
3218         if (ret) {
3219                 btrfs_release_extent_buffer(new);
3220                 return NULL;
3221         }
3222
3223         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3224                 int ret;
3225                 struct page *p = new->pages[i];
3226
3227                 ret = attach_extent_buffer_page(new, p, NULL);
3228                 if (ret < 0) {
3229                         btrfs_release_extent_buffer(new);
3230                         return NULL;
3231                 }
3232                 WARN_ON(PageDirty(p));
3233         }
3234         copy_extent_buffer_full(new, src);
3235         set_extent_buffer_uptodate(new);
3236
3237         return new;
3238 }
3239
3240 struct extent_buffer *__alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3241                                                   u64 start, unsigned long len)
3242 {
3243         struct extent_buffer *eb;
3244         int num_pages;
3245         int i;
3246         int ret;
3247
3248         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
3249         if (!eb)
3250                 return NULL;
3251
3252         num_pages = num_extent_pages(eb);
3253         ret = btrfs_alloc_page_array(num_pages, eb->pages);
3254         if (ret)
3255                 goto err;
3256
3257         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3258                 struct page *p = eb->pages[i];
3259
3260                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, p, NULL);
3261                 if (ret < 0)
3262                         goto err;
3263         }
3264
3265         set_extent_buffer_uptodate(eb);
3266         btrfs_set_header_nritems(eb, 0);
3267         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
3268
3269         return eb;
3270 err:
3271         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3272                 if (eb->pages[i]) {
3273                         detach_extent_buffer_page(eb, eb->pages[i]);
3274                         __free_page(eb->pages[i]);
3275                 }
3276         }
3277         __free_extent_buffer(eb);
3278         return NULL;
3279 }
3280
3281 struct extent_buffer *alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3282                                                 u64 start)
3283 {
3284         return __alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start, fs_info->nodesize);
3285 }
3286
3287 static void check_buffer_tree_ref(struct extent_buffer *eb)
3288 {
3289         int refs;
3290         /*
3291          * The TREE_REF bit is first set when the extent_buffer is added
3292          * to the radix tree. It is also reset, if unset, when a new reference
3293          * is created by find_extent_buffer.
3294          *
3295          * It is only cleared in two cases: freeing the last non-tree
3296          * reference to the extent_buffer when its STALE bit is set or
3297          * calling release_folio when the tree reference is the only reference.
3298          *
3299          * In both cases, care is taken to ensure that the extent_buffer's
3300          * pages are not under io. However, release_folio can be concurrently
3301          * called with creating new references, which is prone to race
3302          * conditions between the calls to check_buffer_tree_ref in those
3303          * codepaths and clearing TREE_REF in try_release_extent_buffer.
3304          *
3305          * The actual lifetime of the extent_buffer in the radix tree is
3306          * adequately protected by the refcount, but the TREE_REF bit and
3307          * its corresponding reference are not. To protect against this
3308          * class of races, we call check_buffer_tree_ref from the codepaths
3309          * which trigger io. Note that once io is initiated, TREE_REF can no
3310          * longer be cleared, so that is the moment at which any such race is
3311          * best fixed.
3312          */
3313         refs = atomic_read(&eb->refs);
3314         if (refs >= 2 && test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
3315                 return;
3316
3317         spin_lock(&eb->refs_lock);
3318         if (!test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
3319                 atomic_inc(&eb->refs);
3320         spin_unlock(&eb->refs_lock);
3321 }
3322
3323 static void mark_extent_buffer_accessed(struct extent_buffer *eb,
3324                 struct page *accessed)
3325 {
3326         int num_pages, i;
3327
3328         check_buffer_tree_ref(eb);
3329
3330         num_pages = num_extent_pages(eb);
3331         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3332                 struct page *p = eb->pages[i];
3333
3334                 if (p != accessed)
3335                         mark_page_accessed(p);
3336         }
3337 }
3338
3339 struct extent_buffer *find_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3340                                          u64 start)
3341 {
3342         struct extent_buffer *eb;
3343
3344         eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
3345         if (!eb)
3346                 return NULL;
3347         /*
3348          * Lock our eb's refs_lock to avoid races with free_extent_buffer().
3349          * When we get our eb it might be flagged with EXTENT_BUFFER_STALE and
3350          * another task running free_extent_buffer() might have seen that flag
3351          * set, eb->refs == 2, that the buffer isn't under IO (dirty and
3352          * writeback flags not set) and it's still in the tree (flag
3353          * EXTENT_BUFFER_TREE_REF set), therefore being in the process of
3354          * decrementing the extent buffer's reference count twice.  So here we
3355          * could race and increment the eb's reference count, clear its stale
3356          * flag, mark it as dirty and drop our reference before the other task
3357          * finishes executing free_extent_buffer, which would later result in
3358          * an attempt to free an extent buffer that is dirty.
3359          */
3360         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags)) {
3361                 spin_lock(&eb->refs_lock);
3362                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
3363         }
3364         mark_extent_buffer_accessed(eb, NULL);
3365         return eb;
3366 }
3367
3368 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
3369 struct extent_buffer *alloc_test_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3370                                         u64 start)
3371 {
3372         struct extent_buffer *eb, *exists = NULL;
3373         int ret;
3374
3375         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
3376         if (eb)
3377                 return eb;
3378         eb = alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start);
3379         if (!eb)
3380                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3381         eb->fs_info = fs_info;
3382 again:
3383         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
3384         if (ret) {
3385                 exists = ERR_PTR(ret);
3386                 goto free_eb;
3387         }
3388         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
3389         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
3390                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
3391         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
3392         radix_tree_preload_end();
3393         if (ret == -EEXIST) {
3394                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
3395                 if (exists)
3396                         goto free_eb;
3397                 else
3398                         goto again;
3399         }
3400         check_buffer_tree_ref(eb);
3401         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
3402
3403         return eb;
3404 free_eb:
3405         btrfs_release_extent_buffer(eb);
3406         return exists;
3407 }
3408 #endif
3409
3410 static struct extent_buffer *grab_extent_buffer(
3411                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
3412 {
3413         struct extent_buffer *exists;
3414
3415         /*
3416          * For subpage case, we completely rely on radix tree to ensure we
3417          * don't try to insert two ebs for the same bytenr.  So here we always
3418          * return NULL and just continue.
3419          */
3420         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE)
3421                 return NULL;
3422
3423         /* Page not yet attached to an extent buffer */
3424         if (!PagePrivate(page))
3425                 return NULL;
3426
3427         /*
3428          * We could have already allocated an eb for this page and attached one
3429          * so lets see if we can get a ref on the existing eb, and if we can we
3430          * know it's good and we can just return that one, else we know we can
3431          * just overwrite page->private.
3432          */
3433         exists = (struct extent_buffer *)page->private;
3434         if (atomic_inc_not_zero(&exists->refs))
3435                 return exists;
3436
3437         WARN_ON(PageDirty(page));
3438         detach_page_private(page);
3439         return NULL;
3440 }
3441
3442 static int check_eb_alignment(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
3443 {
3444         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize)) {
3445                 btrfs_err(fs_info, "bad tree block start %llu", start);
3446                 return -EINVAL;
3447         }
3448
3449         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE &&
3450             offset_in_page(start) + fs_info->nodesize > PAGE_SIZE) {
3451                 btrfs_err(fs_info,
3452                 "tree block crosses page boundary, start %llu nodesize %u",
3453                           start, fs_info->nodesize);
3454                 return -EINVAL;
3455         }
3456         if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE &&
3457             !PAGE_ALIGNED(start)) {
3458                 btrfs_err(fs_info,
3459                 "tree block is not page aligned, start %llu nodesize %u",
3460                           start, fs_info->nodesize);
3461                 return -EINVAL;
3462         }
3463         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->nodesize) &&
3464             !test_and_set_bit(BTRFS_FS_UNALIGNED_TREE_BLOCK, &fs_info->flags)) {
3465                 btrfs_warn(fs_info,
3466 "tree block not nodesize aligned, start %llu nodesize %u, can be resolved by a full metadata balance",
3467                               start, fs_info->nodesize);
3468         }
3469         return 0;
3470 }
3471
3472 struct extent_buffer *alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3473                                           u64 start, u64 owner_root, int level)
3474 {
3475         unsigned long len = fs_info->nodesize;
3476         int num_pages;
3477         int i;
3478         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
3479         struct extent_buffer *eb;
3480         struct extent_buffer *exists = NULL;
3481         struct page *p;
3482         struct address_space *mapping = fs_info->btree_inode->i_mapping;
3483         struct btrfs_subpage *prealloc = NULL;
3484         u64 lockdep_owner = owner_root;
3485         int uptodate = 1;
3486         int ret;
3487
3488         if (check_eb_alignment(fs_info, start))
3489                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3490
3491 #if BITS_PER_LONG == 32
3492         if (start >= MAX_LFS_FILESIZE) {
3493                 btrfs_err_rl(fs_info,
3494                 "extent buffer %llu is beyond 32bit page cache limit", start);
3495                 btrfs_err_32bit_limit(fs_info);
3496                 return ERR_PTR(-EOVERFLOW);
3497         }
3498         if (start >= BTRFS_32BIT_EARLY_WARN_THRESHOLD)
3499                 btrfs_warn_32bit_limit(fs_info);
3500 #endif
3501
3502         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
3503         if (eb)
3504                 return eb;
3505
3506         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
3507         if (!eb)
3508                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3509
3510         /*
3511          * The reloc trees are just snapshots, so we need them to appear to be
3512          * just like any other fs tree WRT lockdep.
3513          */
3514         if (lockdep_owner == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID)
3515                 lockdep_owner = BTRFS_FS_TREE_OBJECTID;
3516
3517         btrfs_set_buffer_lockdep_class(lockdep_owner, eb, level);
3518
3519         num_pages = num_extent_pages(eb);
3520
3521         /*
3522          * Preallocate page->private for subpage case, so that we won't
3523          * allocate memory with private_lock nor page lock hold.
3524          *
3525          * The memory will be freed by attach_extent_buffer_page() or freed
3526          * manually if we exit earlier.
3527          */
3528         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
3529                 prealloc = btrfs_alloc_subpage(fs_info, BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
3530                 if (IS_ERR(prealloc)) {
3531                         exists = ERR_CAST(prealloc);
3532                         goto free_eb;
3533                 }
3534         }
3535
3536         for (i = 0; i < num_pages; i++, index++) {
3537                 p = find_or_create_page(mapping, index, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
3538                 if (!p) {
3539                         exists = ERR_PTR(-ENOMEM);
3540                         btrfs_free_subpage(prealloc);
3541                         goto free_eb;
3542                 }
3543
3544                 spin_lock(&mapping->private_lock);
3545                 exists = grab_extent_buffer(fs_info, p);
3546                 if (exists) {
3547                         spin_unlock(&mapping->private_lock);
3548                         unlock_page(p);
3549                         put_page(p);
3550                         mark_extent_buffer_accessed(exists, p);
3551                         btrfs_free_subpage(prealloc);
3552                         goto free_eb;
3553                 }
3554                 /* Should not fail, as we have preallocated the memory */
3555                 ret = attach_extent_buffer_page(eb, p, prealloc);
3556                 ASSERT(!ret);
3557                 /*
3558                  * To inform we have extra eb under allocation, so that
3559                  * detach_extent_buffer_page() won't release the page private
3560                  * when the eb hasn't yet been inserted into radix tree.
3561                  *
3562                  * The ref will be decreased when the eb released the page, in
3563                  * detach_extent_buffer_page().
3564                  * Thus needs no special handling in error path.
3565                  */
3566                 btrfs_page_inc_eb_refs(fs_info, p);
3567                 spin_unlock(&mapping->private_lock);
3568
3569                 WARN_ON(btrfs_page_test_dirty(fs_info, p, eb->start, eb->len));
3570                 eb->pages[i] = p;
3571                 if (!btrfs_page_test_uptodate(fs_info, p, eb->start, eb->len))
3572                         uptodate = 0;
3573
3574                 /*
3575                  * We can't unlock the pages just yet since the extent buffer
3576                  * hasn't been properly inserted in the radix tree, this
3577                  * opens a race with btree_release_folio which can free a page
3578                  * while we are still filling in all pages for the buffer and
3579                  * we could crash.
3580                  */
3581         }
3582         if (uptodate)
3583                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
3584 again:
3585         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
3586         if (ret) {
3587                 exists = ERR_PTR(ret);
3588                 goto free_eb;
3589         }
3590
3591         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
3592         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
3593                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
3594         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
3595         radix_tree_preload_end();
3596         if (ret == -EEXIST) {
3597                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
3598                 if (exists)
3599                         goto free_eb;
3600                 else
3601                         goto again;
3602         }
3603         /* add one reference for the tree */
3604         check_buffer_tree_ref(eb);
3605         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
3606
3607         /*
3608          * Now it's safe to unlock the pages because any calls to
3609          * btree_release_folio will correctly detect that a page belongs to a
3610          * live buffer and won't free them prematurely.
3611          */
3612         for (i = 0; i < num_pages; i++)
3613                 unlock_page(eb->pages[i]);
3614         return eb;
3615
3616 free_eb:
3617         WARN_ON(!atomic_dec_and_test(&eb->refs));
3618         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3619                 if (eb->pages[i])
3620                         unlock_page(eb->pages[i]);
3621         }
3622
3623         btrfs_release_extent_buffer(eb);
3624         return exists;
3625 }
3626
3627 static inline void btrfs_release_extent_buffer_rcu(struct rcu_head *head)
3628 {
3629         struct extent_buffer *eb =
3630                         container_of(head, struct extent_buffer, rcu_head);
3631
3632         __free_extent_buffer(eb);
3633 }
3634
3635 static int release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
3636         __releases(&eb->refs_lock)
3637 {
3638         lockdep_assert_held(&eb->refs_lock);
3639
3640         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
3641         if (atomic_dec_and_test(&eb->refs)) {
3642                 if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags)) {
3643                         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3644
3645                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
3646
3647                         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
3648                         radix_tree_delete(&fs_info->buffer_radix,
3649                                           eb->start >> fs_info->sectorsize_bits);
3650                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
3651                 } else {
3652                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
3653                 }
3654
3655                 btrfs_leak_debug_del_eb(eb);
3656                 /* Should be safe to release our pages at this point */
3657                 btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
3658 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
3659                 if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags))) {
3660                         __free_extent_buffer(eb);
3661                         return 1;
3662                 }
3663 #endif
3664                 call_rcu(&eb->rcu_head, btrfs_release_extent_buffer_rcu);
3665                 return 1;
3666         }
3667         spin_unlock(&eb->refs_lock);
3668
3669         return 0;
3670 }
3671
3672 void free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
3673 {
3674         int refs;
3675         if (!eb)
3676                 return;
3677
3678         refs = atomic_read(&eb->refs);
3679         while (1) {
3680                 if ((!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) && refs <= 3)
3681                     || (test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) &&
3682                         refs == 1))
3683                         break;
3684                 if (atomic_try_cmpxchg(&eb->refs, &refs, refs - 1))
3685                         return;
3686         }
3687
3688         spin_lock(&eb->refs_lock);
3689         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 &&
3690             test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags) &&
3691             !extent_buffer_under_io(eb) &&
3692             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
3693                 atomic_dec(&eb->refs);
3694
3695         /*
3696          * I know this is terrible, but it's temporary until we stop tracking
3697          * the uptodate bits and such for the extent buffers.
3698          */
3699         release_extent_buffer(eb);
3700 }
3701
3702 void free_extent_buffer_stale(struct extent_buffer *eb)
3703 {
3704         if (!eb)
3705                 return;
3706
3707         spin_lock(&eb->refs_lock);
3708         set_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags);
3709
3710         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 && !extent_buffer_under_io(eb) &&
3711             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
3712                 atomic_dec(&eb->refs);
3713         release_extent_buffer(eb);
3714 }
3715
3716 static void btree_clear_page_dirty(struct page *page)
3717 {
3718         ASSERT(PageDirty(page));
3719         ASSERT(PageLocked(page));
3720         clear_page_dirty_for_io(page);
3721         xa_lock_irq(&page->mapping->i_pages);
3722         if (!PageDirty(page))
3723                 __xa_clear_mark(&page->mapping->i_pages,
3724                                 page_index(page), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
3725         xa_unlock_irq(&page->mapping->i_pages);
3726 }
3727
3728 static void clear_subpage_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
3729 {
3730         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3731         struct page *page = eb->pages[0];
3732         bool last;
3733
3734         /* btree_clear_page_dirty() needs page locked */
3735         lock_page(page);
3736         last = btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, page, eb->start,
3737                                                   eb->len);
3738         if (last)
3739                 btree_clear_page_dirty(page);
3740         unlock_page(page);
3741         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
3742 }
3743
3744 void btrfs_clear_buffer_dirty(struct btrfs_trans_handle *trans,
3745                               struct extent_buffer *eb)
3746 {
3747         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3748         int i;
3749         int num_pages;
3750         struct page *page;
3751
3752         btrfs_assert_tree_write_locked(eb);
3753
3754         if (trans && btrfs_header_generation(eb) != trans->transid)
3755                 return;
3756
3757         if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags))
3758                 return;
3759
3760         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes, -eb->len,
3761                                  fs_info->dirty_metadata_batch);
3762
3763         if (eb->fs_info->nodesize < PAGE_SIZE)
3764                 return clear_subpage_extent_buffer_dirty(eb);
3765
3766         num_pages = num_extent_pages(eb);
3767
3768         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3769                 page = eb->pages[i];
3770                 if (!PageDirty(page))
3771                         continue;
3772                 lock_page(page);
3773                 btree_clear_page_dirty(page);
3774                 unlock_page(page);
3775         }
3776         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
3777 }
3778
3779 void set_extent_buffer_dirty(struct extent_buffer *eb)
3780 {
3781         int i;
3782         int num_pages;
3783         bool was_dirty;
3784
3785         check_buffer_tree_ref(eb);
3786
3787         was_dirty = test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
3788
3789         num_pages = num_extent_pages(eb);
3790         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
3791         WARN_ON(!test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags));
3792
3793         if (!was_dirty) {
3794                 bool subpage = eb->fs_info->nodesize < PAGE_SIZE;
3795
3796                 /*
3797                  * For subpage case, we can have other extent buffers in the
3798                  * same page, and in clear_subpage_extent_buffer_dirty() we
3799                  * have to clear page dirty without subpage lock held.
3800                  * This can cause race where our page gets dirty cleared after
3801                  * we just set it.
3802                  *
3803                  * Thankfully, clear_subpage_extent_buffer_dirty() has locked
3804                  * its page for other reasons, we can use page lock to prevent
3805                  * the above race.
3806                  */
3807                 if (subpage)
3808                         lock_page(eb->pages[0]);
3809                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
3810                         btrfs_page_set_dirty(eb->fs_info, eb->pages[i],
3811                                              eb->start, eb->len);
3812                 if (subpage)
3813                         unlock_page(eb->pages[0]);
3814                 percpu_counter_add_batch(&eb->fs_info->dirty_metadata_bytes,
3815                                          eb->len,
3816                                          eb->fs_info->dirty_metadata_batch);
3817         }
3818 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
3819         for (i = 0; i < num_pages; i++)
3820                 ASSERT(PageDirty(eb->pages[i]));
3821 #endif
3822 }
3823
3824 void clear_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
3825 {
3826         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3827         struct page *page;
3828         int num_pages;
3829         int i;
3830
3831         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
3832         num_pages = num_extent_pages(eb);
3833         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3834                 page = eb->pages[i];
3835                 if (!page)
3836                         continue;
3837
3838                 /*
3839                  * This is special handling for metadata subpage, as regular
3840                  * btrfs_is_subpage() can not handle cloned/dummy metadata.
3841                  */
3842                 if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE)
3843                         ClearPageUptodate(page);
3844                 else
3845                         btrfs_subpage_clear_uptodate(fs_info, page, eb->start,
3846                                                      eb->len);
3847         }
3848 }
3849
3850 void set_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
3851 {
3852         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3853         struct page *page;
3854         int num_pages;
3855         int i;
3856
3857         set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
3858         num_pages = num_extent_pages(eb);
3859         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
3860                 page = eb->pages[i];
3861
3862                 /*
3863                  * This is special handling for metadata subpage, as regular
3864                  * btrfs_is_subpage() can not handle cloned/dummy metadata.
3865                  */
3866                 if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE)
3867                         SetPageUptodate(page);
3868                 else
3869                         btrfs_subpage_set_uptodate(fs_info, page, eb->start,
3870                                                    eb->len);
3871         }
3872 }
3873
3874 static void extent_buffer_read_end_io(struct btrfs_bio *bbio)
3875 {
3876         struct extent_buffer *eb = bbio->private;
3877         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3878         bool uptodate = !bbio->bio.bi_status;
3879         struct bvec_iter_all iter_all;
3880         struct bio_vec *bvec;
3881         u32 bio_offset = 0;
3882
3883         eb->read_mirror = bbio->mirror_num;
3884
3885         if (uptodate &&
3886             btrfs_validate_extent_buffer(eb, &bbio->parent_check) < 0)
3887                 uptodate = false;
3888
3889         if (uptodate) {
3890                 set_extent_buffer_uptodate(eb);
3891         } else {
3892                 clear_extent_buffer_uptodate(eb);
3893                 set_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
3894         }
3895
3896         bio_for_each_segment_all(bvec, &bbio->bio, iter_all) {
3897                 u64 start = eb->start + bio_offset;
3898                 struct page *page = bvec->bv_page;
3899                 u32 len = bvec->bv_len;
3900
3901                 if (uptodate)
3902                         btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, start, len);
3903                 else
3904                         btrfs_page_clear_uptodate(fs_info, page, start, len);
3905
3906                 bio_offset += len;
3907         }
3908
3909         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READING, &eb->bflags);
3910         smp_mb__after_atomic();
3911         wake_up_bit(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_READING);
3912         free_extent_buffer(eb);
3913
3914         bio_put(&bbio->bio);
3915 }
3916
3917 int read_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb, int wait, int mirror_num,
3918                              struct btrfs_tree_parent_check *check)
3919 {
3920         int num_pages = num_extent_pages(eb), i;
3921         struct btrfs_bio *bbio;
3922
3923         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
3924                 return 0;
3925
3926         /*
3927          * We could have had EXTENT_BUFFER_UPTODATE cleared by the write
3928          * operation, which could potentially still be in flight.  In this case
3929          * we simply want to return an error.
3930          */
3931         if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)))
3932                 return -EIO;
3933
3934         /* Someone else is already reading the buffer, just wait for it. */
3935         if (test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_READING, &eb->bflags))
3936                 goto done;
3937
3938         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
3939         eb->read_mirror = 0;
3940         check_buffer_tree_ref(eb);
3941         atomic_inc(&eb->refs);
3942
3943         bbio = btrfs_bio_alloc(INLINE_EXTENT_BUFFER_PAGES,
3944                                REQ_OP_READ | REQ_META, eb->fs_info,
3945                                extent_buffer_read_end_io, eb);
3946         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = eb->start >> SECTOR_SHIFT;
3947         bbio->inode = BTRFS_I(eb->fs_info->btree_inode);
3948         bbio->file_offset = eb->start;
3949         memcpy(&bbio->parent_check, check, sizeof(*check));
3950         if (eb->fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
3951                 __bio_add_page(&bbio->bio, eb->pages[0], eb->len,
3952                                eb->start - page_offset(eb->pages[0]));
3953         } else {
3954                 for (i = 0; i < num_pages; i++)
3955                         __bio_add_page(&bbio->bio, eb->pages[i], PAGE_SIZE, 0);
3956         }
3957         btrfs_submit_bio(bbio, mirror_num);
3958
3959 done:
3960         if (wait == WAIT_COMPLETE) {
3961                 wait_on_bit_io(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_READING, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
3962                 if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
3963                         return -EIO;
3964         }
3965
3966         return 0;
3967 }
3968
3969 static bool report_eb_range(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
3970                             unsigned long len)
3971 {
3972         btrfs_warn(eb->fs_info,
3973                 "access to eb bytenr %llu len %lu out of range start %lu len %lu",
3974                 eb->start, eb->len, start, len);
3975         WARN_ON(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG));
3976
3977         return true;
3978 }
3979
3980 /*
3981  * Check if the [start, start + len) range is valid before reading/writing
3982  * the eb.
3983  * NOTE: @start and @len are offset inside the eb, not logical address.
3984  *
3985  * Caller should not touch the dst/src memory if this function returns error.
3986  */
3987 static inline int check_eb_range(const struct extent_buffer *eb,
3988                                  unsigned long start, unsigned long len)
3989 {
3990         unsigned long offset;
3991
3992         /* start, start + len should not go beyond eb->len nor overflow */
3993         if (unlikely(check_add_overflow(start, len, &offset) || offset > eb->len))
3994                 return report_eb_range(eb, start, len);
3995
3996         return false;
3997 }
3998
3999 void read_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, void *dstv,
4000                         unsigned long start, unsigned long len)
4001 {
4002         size_t cur;
4003         size_t offset;
4004         struct page *page;
4005         char *kaddr;
4006         char *dst = (char *)dstv;
4007         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
4008
4009         if (check_eb_range(eb, start, len)) {
4010                 /*
4011                  * Invalid range hit, reset the memory, so callers won't get
4012                  * some random garbage for their uninitialzed memory.
4013                  */
4014                 memset(dstv, 0, len);
4015                 return;
4016         }
4017
4018         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
4019
4020         while (len > 0) {
4021                 page = eb->pages[i];
4022
4023                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
4024                 kaddr = page_address(page);
4025                 memcpy(dst, kaddr + offset, cur);
4026
4027                 dst += cur;
4028                 len -= cur;
4029                 offset = 0;
4030                 i++;
4031         }
4032 }
4033
4034 int read_extent_buffer_to_user_nofault(const struct extent_buffer *eb,
4035                                        void __user *dstv,
4036                                        unsigned long start, unsigned long len)
4037 {
4038         size_t cur;
4039         size_t offset;
4040         struct page *page;
4041         char *kaddr;
4042         char __user *dst = (char __user *)dstv;
4043         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
4044         int ret = 0;
4045
4046         WARN_ON(start > eb->len);
4047         WARN_ON(start + len > eb->start + eb->len);
4048
4049         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
4050
4051         while (len > 0) {
4052                 page = eb->pages[i];
4053
4054                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
4055                 kaddr = page_address(page);
4056                 if (copy_to_user_nofault(dst, kaddr + offset, cur)) {
4057                         ret = -EFAULT;
4058                         break;
4059                 }
4060
4061                 dst += cur;
4062                 len -= cur;
4063                 offset = 0;
4064                 i++;
4065         }
4066
4067         return ret;
4068 }
4069
4070 int memcmp_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *ptrv,
4071                          unsigned long start, unsigned long len)
4072 {
4073         size_t cur;
4074         size_t offset;
4075         struct page *page;
4076         char *kaddr;
4077         char *ptr = (char *)ptrv;
4078         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
4079         int ret = 0;
4080
4081         if (check_eb_range(eb, start, len))
4082                 return -EINVAL;
4083
4084         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
4085
4086         while (len > 0) {
4087                 page = eb->pages[i];
4088
4089                 cur = min(len, (PAGE_SIZE - offset));
4090
4091                 kaddr = page_address(page);
4092                 ret = memcmp(ptr, kaddr + offset, cur);
4093                 if (ret)
4094                         break;
4095
4096                 ptr += cur;
4097                 len -= cur;
4098                 offset = 0;
4099                 i++;
4100         }
4101         return ret;
4102 }
4103
4104 /*
4105  * Check that the extent buffer is uptodate.
4106  *
4107  * For regular sector size == PAGE_SIZE case, check if @page is uptodate.
4108  * For subpage case, check if the range covered by the eb has EXTENT_UPTODATE.
4109  */
4110 static void assert_eb_page_uptodate(const struct extent_buffer *eb,
4111                                     struct page *page)
4112 {
4113         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4114
4115         /*
4116          * If we are using the commit root we could potentially clear a page
4117          * Uptodate while we're using the extent buffer that we've previously
4118          * looked up.  We don't want to complain in this case, as the page was
4119          * valid before, we just didn't write it out.  Instead we want to catch
4120          * the case where we didn't actually read the block properly, which
4121          * would have !PageUptodate and !EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR.
4122          */
4123         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags))
4124                 return;
4125
4126         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
4127                 if (WARN_ON(!btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, page,
4128                                                          eb->start, eb->len)))
4129                         btrfs_subpage_dump_bitmap(fs_info, page, eb->start, eb->len);
4130         } else {
4131                 WARN_ON(!PageUptodate(page));
4132         }
4133 }
4134
4135 static void __write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb,
4136                                   const void *srcv, unsigned long start,
4137                                   unsigned long len, bool use_memmove)
4138 {
4139         size_t cur;
4140         size_t offset;
4141         struct page *page;
4142         char *kaddr;
4143         char *src = (char *)srcv;
4144         unsigned long i = get_eb_page_index(start);
4145         /* For unmapped (dummy) ebs, no need to check their uptodate status. */
4146         const bool check_uptodate = !test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
4147
4148         WARN_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_NO_CHECK, &eb->bflags));
4149
4150         if (check_eb_range(eb, start, len))
4151                 return;
4152
4153         offset = get_eb_offset_in_page(eb, start);
4154
4155         while (len > 0) {
4156                 page = eb->pages[i];
4157                 if (check_uptodate)
4158                         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
4159
4160                 cur = min(len, PAGE_SIZE - offset);
4161                 kaddr = page_address(page);
4162                 if (use_memmove)
4163                         memmove(kaddr + offset, src, cur);
4164                 else
4165                         memcpy(kaddr + offset, src, cur);
4166
4167                 src += cur;
4168                 len -= cur;
4169                 offset = 0;
4170                 i++;
4171         }
4172 }
4173
4174 void write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv,
4175                          unsigned long start, unsigned long len)
4176 {
4177         return __write_extent_buffer(eb, srcv, start, len, false);
4178 }
4179
4180 static void memset_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, int c,
4181                                  unsigned long start, unsigned long len)
4182 {
4183         unsigned long cur = start;
4184
4185         while (cur < start + len) {
4186                 unsigned long index = get_eb_page_index(cur);
4187                 unsigned int offset = get_eb_offset_in_page(eb, cur);
4188                 unsigned int cur_len = min(start + len - cur, PAGE_SIZE - offset);
4189                 struct page *page = eb->pages[index];
4190
4191                 assert_eb_page_uptodate(eb, page);
4192                 memset(page_address(page) + offset, c, cur_len);
4193
4194                 cur += cur_len;
4195         }
4196 }
4197
4198 void memzero_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
4199                            unsigned long len)
4200 {
4201         if (check_eb_range(eb, start, len))
4202                 return;
4203         return memset_extent_buffer(eb, 0, start, len);
4204 }
4205
4206 void copy_extent_buffer_full(const struct extent_buffer *dst,
4207                              const struct extent_buffer *src)
4208 {
4209         unsigned long cur = 0;
4210
4211         ASSERT(dst->len == src->len);
4212
4213         while (cur < src->len) {
4214                 unsigned long index = get_eb_page_index(cur);
4215                 unsigned long offset = get_eb_offset_in_page(src, cur);
4216                 unsigned long cur_len = min(src->len, PAGE_SIZE - offset);
4217                 void *addr = page_address(src->pages[index]) + offset;
4218
4219                 write_extent_buffer(dst, addr, cur, cur_len);
4220
4221                 cur += cur_len;
4222         }
4223 }
4224
4225 void copy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
4226                         const struct extent_buffer *src,
4227                         unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
4228                         unsigned long len)
4229 {
4230         u64 dst_len = dst->len;
4231         size_t cur;
4232         size_t offset;
4233         struct page *page;
4234         char *kaddr;
4235         unsigned long i = get_eb_page_index(dst_offset);
4236
4237         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
4238             check_eb_range(src, src_offset, len))
4239                 return;
4240
4241         WARN_ON(src->len != dst_len);
4242
4243         offset = get_eb_offset_in_page(dst, dst_offset);
4244
4245         while (len > 0) {
4246                 page = dst->pages[i];
4247                 assert_eb_page_uptodate(dst, page);
4248
4249                 cur = min(len, (unsigned long)(PAGE_SIZE - offset));
4250
4251                 kaddr = page_address(page);
4252                 read_extent_buffer(src, kaddr + offset, src_offset, cur);
4253
4254                 src_offset += cur;
4255                 len -= cur;
4256                 offset = 0;
4257                 i++;
4258         }
4259 }
4260
4261 /*
4262  * Calculate the page and offset of the byte containing the given bit number.
4263  *
4264  * @eb:           the extent buffer
4265  * @start:        offset of the bitmap item in the extent buffer
4266  * @nr:           bit number
4267  * @page_index:   return index of the page in the extent buffer that contains
4268  *                the given bit number
4269  * @page_offset:  return offset into the page given by page_index
4270  *
4271  * This helper hides the ugliness of finding the byte in an extent buffer which
4272  * contains a given bit.
4273  */
4274 static inline void eb_bitmap_offset(const struct extent_buffer *eb,
4275                                     unsigned long start, unsigned long nr,
4276                                     unsigned long *page_index,
4277                                     size_t *page_offset)
4278 {
4279         size_t byte_offset = BIT_BYTE(nr);
4280         size_t offset;
4281
4282         /*
4283          * The byte we want is the offset of the extent buffer + the offset of
4284          * the bitmap item in the extent buffer + the offset of the byte in the
4285          * bitmap item.
4286          */
4287         offset = start + offset_in_page(eb->start) + byte_offset;
4288
4289         *page_index = offset >> PAGE_SHIFT;
4290         *page_offset = offset_in_page(offset);
4291 }
4292
4293 /*
4294  * Determine whether a bit in a bitmap item is set.
4295  *
4296  * @eb:     the extent buffer
4297  * @start:  offset of the bitmap item in the extent buffer
4298  * @nr:     bit number to test
4299  */
4300 int extent_buffer_test_bit(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
4301                            unsigned long nr)
4302 {
4303         u8 *kaddr;
4304         struct page *page;
4305         unsigned long i;
4306         size_t offset;
4307
4308         eb_bitmap_offset(eb, start, nr, &i, &offset);
4309         page = eb->pages[i];
4310         assert_eb_page_uptodate(eb, page);
4311         kaddr = page_address(page);
4312         return 1U & (kaddr[offset] >> (nr & (BITS_PER_BYTE - 1)));
4313 }
4314
4315 static u8 *extent_buffer_get_byte(const struct extent_buffer *eb, unsigned long bytenr)
4316 {
4317         unsigned long index = get_eb_page_index(bytenr);
4318
4319         if (check_eb_range(eb, bytenr, 1))
4320                 return NULL;
4321         return page_address(eb->pages[index]) + get_eb_offset_in_page(eb, bytenr);
4322 }
4323
4324 /*
4325  * Set an area of a bitmap to 1.
4326  *
4327  * @eb:     the extent buffer
4328  * @start:  offset of the bitmap item in the extent buffer
4329  * @pos:    bit number of the first bit
4330  * @len:    number of bits to set
4331  */
4332 void extent_buffer_bitmap_set(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
4333                               unsigned long pos, unsigned long len)
4334 {
4335         unsigned int first_byte = start + BIT_BYTE(pos);
4336         unsigned int last_byte = start + BIT_BYTE(pos + len - 1);
4337         const bool same_byte = (first_byte == last_byte);
4338         u8 mask = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
4339         u8 *kaddr;
4340
4341         if (same_byte)
4342                 mask &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4343
4344         /* Handle the first byte. */
4345         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, first_byte);
4346         *kaddr |= mask;
4347         if (same_byte)
4348                 return;
4349
4350         /* Handle the byte aligned part. */
4351         ASSERT(first_byte + 1 <= last_byte);
4352         memset_extent_buffer(eb, 0xff, first_byte + 1, last_byte - first_byte - 1);
4353
4354         /* Handle the last byte. */
4355         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, last_byte);
4356         *kaddr |= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4357 }
4358
4359
4360 /*
4361  * Clear an area of a bitmap.
4362  *
4363  * @eb:     the extent buffer
4364  * @start:  offset of the bitmap item in the extent buffer
4365  * @pos:    bit number of the first bit
4366  * @len:    number of bits to clear
4367  */
4368 void extent_buffer_bitmap_clear(const struct extent_buffer *eb,
4369                                 unsigned long start, unsigned long pos,
4370                                 unsigned long len)
4371 {
4372         unsigned int first_byte = start + BIT_BYTE(pos);
4373         unsigned int last_byte = start + BIT_BYTE(pos + len - 1);
4374         const bool same_byte = (first_byte == last_byte);
4375         u8 mask = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
4376         u8 *kaddr;
4377
4378         if (same_byte)
4379                 mask &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4380
4381         /* Handle the first byte. */
4382         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, first_byte);
4383         *kaddr &= ~mask;
4384         if (same_byte)
4385                 return;
4386
4387         /* Handle the byte aligned part. */
4388         ASSERT(first_byte + 1 <= last_byte);
4389         memset_extent_buffer(eb, 0, first_byte + 1, last_byte - first_byte - 1);
4390
4391         /* Handle the last byte. */
4392         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, last_byte);
4393         *kaddr &= ~BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4394 }
4395
4396 static inline bool areas_overlap(unsigned long src, unsigned long dst, unsigned long len)
4397 {
4398         unsigned long distance = (src > dst) ? src - dst : dst - src;
4399         return distance < len;
4400 }
4401
4402 void memcpy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
4403                           unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
4404                           unsigned long len)
4405 {
4406         unsigned long cur_off = 0;
4407
4408         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
4409             check_eb_range(dst, src_offset, len))
4410                 return;
4411
4412         while (cur_off < len) {
4413                 unsigned long cur_src = cur_off + src_offset;
4414                 unsigned long pg_index = get_eb_page_index(cur_src);
4415                 unsigned long pg_off = get_eb_offset_in_page(dst, cur_src);
4416                 unsigned long cur_len = min(src_offset + len - cur_src,
4417                                             PAGE_SIZE - pg_off);
4418                 void *src_addr = page_address(dst->pages[pg_index]) + pg_off;
4419                 const bool use_memmove = areas_overlap(src_offset + cur_off,
4420                                                        dst_offset + cur_off, cur_len);
4421
4422                 __write_extent_buffer(dst, src_addr, dst_offset + cur_off, cur_len,
4423                                       use_memmove);
4424                 cur_off += cur_len;
4425         }
4426 }
4427
4428 void memmove_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
4429                            unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
4430                            unsigned long len)
4431 {
4432         unsigned long dst_end = dst_offset + len - 1;
4433         unsigned long src_end = src_offset + len - 1;
4434
4435         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
4436             check_eb_range(dst, src_offset, len))
4437                 return;
4438
4439         if (dst_offset < src_offset) {
4440                 memcpy_extent_buffer(dst, dst_offset, src_offset, len);
4441                 return;
4442         }
4443
4444         while (len > 0) {
4445                 unsigned long src_i;
4446                 size_t cur;
4447                 size_t dst_off_in_page;
4448                 size_t src_off_in_page;
4449                 void *src_addr;
4450                 bool use_memmove;
4451
4452                 src_i = get_eb_page_index(src_end);
4453
4454                 dst_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, dst_end);
4455                 src_off_in_page = get_eb_offset_in_page(dst, src_end);
4456
4457                 cur = min_t(unsigned long, len, src_off_in_page + 1);
4458                 cur = min(cur, dst_off_in_page + 1);
4459
4460                 src_addr = page_address(dst->pages[src_i]) + src_off_in_page -
4461                                         cur + 1;
4462                 use_memmove = areas_overlap(src_end - cur + 1, dst_end - cur + 1,
4463                                             cur);
4464
4465                 __write_extent_buffer(dst, src_addr, dst_end - cur + 1, cur,
4466                                       use_memmove);
4467
4468                 dst_end -= cur;
4469                 src_end -= cur;
4470                 len -= cur;
4471         }
4472 }
4473
4474 #define GANG_LOOKUP_SIZE        16
4475 static struct extent_buffer *get_next_extent_buffer(
4476                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
4477 {
4478         struct extent_buffer *gang[GANG_LOOKUP_SIZE];
4479         struct extent_buffer *found = NULL;
4480         u64 page_start = page_offset(page);
4481         u64 cur = page_start;
4482
4483         ASSERT(in_range(bytenr, page_start, PAGE_SIZE));
4484         lockdep_assert_held(&fs_info->buffer_lock);
4485
4486         while (cur < page_start + PAGE_SIZE) {
4487                 int ret;
4488                 int i;
4489
4490                 ret = radix_tree_gang_lookup(&fs_info->buffer_radix,
4491                                 (void **)gang, cur >> fs_info->sectorsize_bits,
4492                                 min_t(unsigned int, GANG_LOOKUP_SIZE,
4493                                       PAGE_SIZE / fs_info->nodesize));
4494                 if (ret == 0)
4495                         goto out;
4496                 for (i = 0; i < ret; i++) {
4497                         /* Already beyond page end */
4498                         if (gang[i]->start >= page_start + PAGE_SIZE)
4499                                 goto out;
4500                         /* Found one */
4501                         if (gang[i]->start >= bytenr) {
4502                                 found = gang[i];
4503                                 goto out;
4504                         }
4505                 }
4506                 cur = gang[ret - 1]->start + gang[ret - 1]->len;
4507         }
4508 out:
4509         return found;
4510 }
4511
4512 static int try_release_subpage_extent_buffer(struct page *page)
4513 {
4514         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
4515         u64 cur = page_offset(page);
4516         const u64 end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
4517         int ret;
4518
4519         while (cur < end) {
4520                 struct extent_buffer *eb = NULL;
4521
4522                 /*
4523                  * Unlike try_release_extent_buffer() which uses page->private
4524                  * to grab buffer, for subpage case we rely on radix tree, thus
4525                  * we need to ensure radix tree consistency.
4526                  *
4527                  * We also want an atomic snapshot of the radix tree, thus go
4528                  * with spinlock rather than RCU.
4529                  */
4530                 spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
4531                 eb = get_next_extent_buffer(fs_info, page, cur);
4532                 if (!eb) {
4533                         /* No more eb in the page range after or at cur */
4534                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
4535                         break;
4536                 }
4537                 cur = eb->start + eb->len;
4538
4539                 /*
4540                  * The same as try_release_extent_buffer(), to ensure the eb
4541                  * won't disappear out from under us.
4542                  */
4543                 spin_lock(&eb->refs_lock);
4544                 if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
4545                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4546                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
4547                         break;
4548                 }
4549                 spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
4550
4551                 /*
4552                  * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a
4553                  * real ref, so just return, this eb will likely be freed soon
4554                  * anyway.
4555                  */
4556                 if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
4557                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4558                         break;
4559                 }
4560
4561                 /*
4562                  * Here we don't care about the return value, we will always
4563                  * check the page private at the end.  And
4564                  * release_extent_buffer() will release the refs_lock.
4565                  */
4566                 release_extent_buffer(eb);
4567         }
4568         /*
4569          * Finally to check if we have cleared page private, as if we have
4570          * released all ebs in the page, the page private should be cleared now.
4571          */
4572         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
4573         if (!PagePrivate(page))
4574                 ret = 1;
4575         else
4576                 ret = 0;
4577         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4578         return ret;
4579
4580 }
4581
4582 int try_release_extent_buffer(struct page *page)
4583 {
4584         struct extent_buffer *eb;
4585
4586         if (btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb)->nodesize < PAGE_SIZE)
4587                 return try_release_subpage_extent_buffer(page);
4588
4589         /*
4590          * We need to make sure nobody is changing page->private, as we rely on
4591          * page->private as the pointer to extent buffer.
4592          */
4593         spin_lock(&page->mapping->private_lock);
4594         if (!PagePrivate(page)) {
4595                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4596                 return 1;
4597         }
4598
4599         eb = (struct extent_buffer *)page->private;
4600         BUG_ON(!eb);
4601
4602         /*
4603          * This is a little awful but should be ok, we need to make sure that
4604          * the eb doesn't disappear out from under us while we're looking at
4605          * this page.
4606          */
4607         spin_lock(&eb->refs_lock);
4608         if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
4609                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
4610                 spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4611                 return 0;
4612         }
4613         spin_unlock(&page->mapping->private_lock);
4614
4615         /*
4616          * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a real ref,
4617          * so just return, this page will likely be freed soon anyway.
4618          */
4619         if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
4620                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
4621                 return 0;
4622         }
4623
4624         return release_extent_buffer(eb);
4625 }
4626
4627 /*
4628  * Attempt to readahead a child block.
4629  *
4630  * @fs_info:    the fs_info
4631  * @bytenr:     bytenr to read
4632  * @owner_root: objectid of the root that owns this eb
4633  * @gen:        generation for the uptodate check, can be 0
4634  * @level:      level for the eb
4635  *
4636  * Attempt to readahead a tree block at @bytenr.  If @gen is 0 then we do a
4637  * normal uptodate check of the eb, without checking the generation.  If we have
4638  * to read the block we will not block on anything.
4639  */
4640 void btrfs_readahead_tree_block(struct btrfs_fs_info *fs_info,
4641                                 u64 bytenr, u64 owner_root, u64 gen, int level)
4642 {
4643         struct btrfs_tree_parent_check check = {
4644                 .has_first_key = 0,
4645                 .level = level,
4646                 .transid = gen
4647         };
4648         struct extent_buffer *eb;
4649         int ret;
4650
4651         eb = btrfs_find_create_tree_block(fs_info, bytenr, owner_root, level);
4652         if (IS_ERR(eb))
4653                 return;
4654
4655         if (btrfs_buffer_uptodate(eb, gen, 1)) {
4656                 free_extent_buffer(eb);
4657                 return;
4658         }
4659
4660         ret = read_extent_buffer_pages(eb, WAIT_NONE, 0, &check);
4661         if (ret < 0)
4662                 free_extent_buffer_stale(eb);
4663         else
4664                 free_extent_buffer(eb);
4665 }
4666
4667 /*
4668  * Readahead a node's child block.
4669  *
4670  * @node:       parent node we're reading from
4671  * @slot:       slot in the parent node for the child we want to read
4672  *
4673  * A helper for btrfs_readahead_tree_block, we simply read the bytenr pointed at
4674  * the slot in the node provided.
4675  */
4676 void btrfs_readahead_node_child(struct extent_buffer *node, int slot)
4677 {
4678         btrfs_readahead_tree_block(node->fs_info,
4679                                    btrfs_node_blockptr(node, slot),
4680                                    btrfs_header_owner(node),
4681                                    btrfs_node_ptr_generation(node, slot),
4682                                    btrfs_header_level(node) - 1);
4683 }