fs/btrfs/reflink.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2
   3 #include <linux/blkdev.h>
   4 #include <linux/iversion.h>
   5 #include "compression.h"
   6 #include "ctree.h"
   7 #include "delalloc-space.h"
   8 #include "reflink.h"
   9 #include "transaction.h"
  10
  11 #define BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN    SZ_16M
  12
  13 static int clone_finish_inode_update(struct btrfs_trans_handle *trans,
  14                                      struct inode *inode,
  15                                      u64 endoff,
  16                                      const u64 destoff,
  17                                      const u64 olen,
  18                                      int no_time_update)
  19 {
  20         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
  21         int ret;
  22
  23         inode_inc_iversion(inode);
  24         if (!no_time_update)
  25                 inode->i_mtime = inode->i_ctime = current_time(inode);
  26         /*
  27          * We round up to the block size at eof when determining which
  28          * extents to clone above, but shouldn't round up the file size.
  29          */
  30         if (endoff > destoff + olen)
  31                 endoff = destoff + olen;
  32         if (endoff > inode->i_size) {
  33                 i_size_write(inode, endoff);
  34                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
  35         }
  36
  37         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
  38         if (ret) {
  39                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
  40                 btrfs_end_transaction(trans);
  41                 goto out;
  42         }
  43         ret = btrfs_end_transaction(trans);
  44 out:
  45         return ret;
  46 }
  47
  48 static int copy_inline_to_page(struct btrfs_inode *inode,
  49                                const u64 file_offset,
  50                                char *inline_data,
  51                                const u64 size,
  52                                const u64 datal,
  53                                const u8 comp_type)
  54 {
  55         const u64 block_size = btrfs_inode_sectorsize(inode);
  56         const u64 range_end = file_offset + block_size - 1;
  57         const size_t inline_size = size - btrfs_file_extent_calc_inline_size(0);
  58         char *data_start = inline_data + btrfs_file_extent_calc_inline_size(0);
  59         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
  60         struct page *page = NULL;
  61         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
  62         int ret;
  63
  64         ASSERT(IS_ALIGNED(file_offset, block_size));
  65
  66         /*
  67          * We have flushed and locked the ranges of the source and destination
  68          * inodes, we also have locked the inodes, so we are safe to do a
  69          * reservation here. Also we must not do the reservation while holding
  70          * a transaction open, otherwise we would deadlock.
  71          */
  72         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, file_offset,
  73                                            block_size);
  74         if (ret)
  75                 goto out;
  76
  77         page = find_or_create_page(mapping, file_offset >> PAGE_SHIFT,
  78                                    btrfs_alloc_write_mask(mapping));
  79         if (!page) {
  80                 ret = -ENOMEM;
  81                 goto out_unlock;
  82         }
  83
  84         set_page_extent_mapped(page);
  85         clear_extent_bit(&inode->io_tree, file_offset, range_end,
  86                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
  87                          0, 0, NULL);
  88         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, file_offset, range_end, 0, NULL);
  89         if (ret)
  90                 goto out_unlock;
  91
  92         /*
  93          * After dirtying the page our caller will need to start a transaction,
  94          * and if we are low on metadata free space, that can cause flushing of
  95          * delalloc for all inodes in order to get metadata space released.
  96          * However we are holding the range locked for the whole duration of
  97          * the clone/dedupe operation, so we may deadlock if that happens and no
  98          * other task releases enough space. So mark this inode as not being
  99          * possible to flush to avoid such deadlock. We will clear that flag
 100          * when we finish cloning all extents, since a transaction is started
 101          * after finding each extent to clone.
 102          */
 103         set_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &inode->runtime_flags);
 104
 105         if (comp_type == BTRFS_COMPRESS_NONE) {
 106                 char *map;
 107
 108                 map = kmap(page);
 109                 memcpy(map, data_start, datal);
 110                 flush_dcache_page(page);
 111                 kunmap(page);
 112         } else {
 113                 ret = btrfs_decompress(comp_type, data_start, page, 0,
 114                                        inline_size, datal);
 115                 if (ret)
 116                         goto out_unlock;
 117                 flush_dcache_page(page);
 118         }
 119
 120         /*
 121          * If our inline data is smaller then the block/page size, then the
 122          * remaining of the block/page is equivalent to zeroes. We had something
 123          * like the following done:
 124          *
 125          * $ xfs_io -f -c "pwrite -S 0xab 0 500" file
 126          * $ sync  # (or fsync)
 127          * $ xfs_io -c "falloc 0 4K" file
 128          * $ xfs_io -c "pwrite -S 0xcd 4K 4K"
 129          *
 130          * So what's in the range [500, 4095] corresponds to zeroes.
 131          */
 132         if (datal < block_size) {
 133                 char *map;
 134
 135                 map = kmap(page);
 136                 memset(map + datal, 0, block_size - datal);
 137                 flush_dcache_page(page);
 138                 kunmap(page);
 139         }
 140
 141         SetPageUptodate(page);
 142         ClearPageChecked(page);
 143         set_page_dirty(page);
 144 out_unlock:
 145         if (page) {
 146                 unlock_page(page);
 147                 put_page(page);
 148         }
 149         if (ret)
 150                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, file_offset,
 151                                              block_size, true);
 152         btrfs_delalloc_release_extents(inode, block_size);
 153 out:
 154         extent_changeset_free(data_reserved);
 155
 156         return ret;
 157 }
 158
 159 /*
 160  * Deal with cloning of inline extents. We try to copy the inline extent from
 161  * the source inode to destination inode when possible. When not possible we
 162  * copy the inline extent's data into the respective page of the inode.
 163  */
 164 static int clone_copy_inline_extent(struct inode *dst,
 165                                     struct btrfs_path *path,
 166                                     struct btrfs_key *new_key,
 167                                     const u64 drop_start,
 168                                     const u64 datal,
 169                                     const u64 size,
 170                                     const u8 comp_type,
 171                                     char *inline_data,
 172                                     struct btrfs_trans_handle **trans_out)
 173 {
 174         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dst->i_sb);
 175         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dst)->root;
 176         const u64 aligned_end = ALIGN(new_key->offset + datal,
 177                                       fs_info->sectorsize);
 178         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
 179         int ret;
 180         struct btrfs_key key;
 181
 182         if (new_key->offset > 0) {
 183                 ret = copy_inline_to_page(BTRFS_I(dst), new_key->offset,
 184                                           inline_data, size, datal, comp_type);
 185                 goto out;
 186         }
 187
 188         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(dst));
 189         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 190         key.offset = 0;
 191         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 192         if (ret < 0) {
 193                 return ret;
 194         } else if (ret > 0) {
 195                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
 196                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
 197                         if (ret < 0)
 198                                 return ret;
 199                         else if (ret > 0)
 200                                 goto copy_inline_extent;
 201                 }
 202                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
 203                 if (key.objectid == btrfs_ino(BTRFS_I(dst)) &&
 204                     key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
 205                         /*
 206                          * There's an implicit hole at file offset 0, copy the
 207                          * inline extent's data to the page.
 208                          */
 209                         ASSERT(key.offset > 0);
 210                         goto copy_to_page;
 211                 }
 212         } else if (i_size_read(dst) <= datal) {
 213                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
 214
 215                 ei = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
 216                                     struct btrfs_file_extent_item);
 217                 /*
 218                  * If it's an inline extent replace it with the source inline
 219                  * extent, otherwise copy the source inline extent data into
 220                  * the respective page at the destination inode.
 221                  */
 222                 if (btrfs_file_extent_type(path->nodes[0], ei) ==
 223                     BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE)
 224                         goto copy_inline_extent;
 225
 226                 goto copy_to_page;
 227         }
 228
 229 copy_inline_extent:
 230         /*
 231          * We have no extent items, or we have an extent at offset 0 which may
 232          * or may not be inlined. All these cases are dealt the same way.
 233          */
 234         if (i_size_read(dst) > datal) {
 235                 /*
 236                  * At the destination offset 0 we have either a hole, a regular
 237                  * extent or an inline extent larger then the one we want to
 238                  * clone. Deal with all these cases by copying the inline extent
 239                  * data into the respective page at the destination inode.
 240                  */
 241                 goto copy_to_page;
 242         }
 243
 244         /*
 245          * Release path before starting a new transaction so we don't hold locks
 246          * that would confuse lockdep.
 247          */
 248         btrfs_release_path(path);
 249         /*
 250          * If we end up here it means were copy the inline extent into a leaf
 251          * of the destination inode. We know we will drop or adjust at most one
 252          * extent item in the destination root.
 253          *
 254          * 1 unit - adjusting old extent (we may have to split it)
 255          * 1 unit - add new extent
 256          * 1 unit - inode update
 257          */
 258         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
 259         if (IS_ERR(trans)) {
 260                 ret = PTR_ERR(trans);
 261                 trans = NULL;
 262                 goto out;
 263         }
 264         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, dst, drop_start, aligned_end, 1);
 265         if (ret)
 266                 goto out;
 267         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, new_key, size);
 268         if (ret)
 269                 goto out;
 270
 271         write_extent_buffer(path->nodes[0], inline_data,
 272                             btrfs_item_ptr_offset(path->nodes[0],
 273                                                   path->slots[0]),
 274                             size);
 275         inode_add_bytes(dst, datal);
 276         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(dst)->runtime_flags);
 277         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(dst), 0, aligned_end);
 278 out:
 279         if (!ret && !trans) {
 280                 /*
 281                  * No transaction here means we copied the inline extent into a
 282                  * page of the destination inode.
 283                  *
 284                  * 1 unit to update inode item
 285                  */
 286                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
 287                 if (IS_ERR(trans)) {
 288                         ret = PTR_ERR(trans);
 289                         trans = NULL;
 290                 }
 291         }
 292         if (ret && trans) {
 293                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 294                 btrfs_end_transaction(trans);
 295         }
 296         if (!ret)
 297                 *trans_out = trans;
 298
 299         return ret;
 300
 301 copy_to_page:
 302         /*
 303          * Release our path because we don't need it anymore and also because
 304          * copy_inline_to_page() needs to reserve data and metadata, which may
 305          * need to flush delalloc when we are low on available space and
 306          * therefore cause a deadlock if writeback of an inline extent needs to
 307          * write to the same leaf or an ordered extent completion needs to write
 308          * to the same leaf.
 309          */
 310         btrfs_release_path(path);
 311
 312         ret = copy_inline_to_page(BTRFS_I(dst), new_key->offset,
 313                                   inline_data, size, datal, comp_type);
 314         goto out;
 315 }
 316
 317 /**
 318  * btrfs_clone() - clone a range from inode file to another
 319  *
 320  * @src: Inode to clone from
 321  * @inode: Inode to clone to
 322  * @off: Offset within source to start clone from
 323  * @olen: Original length, passed by user, of range to clone
 324  * @olen_aligned: Block-aligned value of olen
 325  * @destoff: Offset within @inode to start clone
 326  * @no_time_update: Whether to update mtime/ctime on the target inode
 327  */
 328 static int btrfs_clone(struct inode *src, struct inode *inode,
 329                        const u64 off, const u64 olen, const u64 olen_aligned,
 330                        const u64 destoff, int no_time_update)
 331 {
 332         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 333         struct btrfs_path *path = NULL;
 334         struct extent_buffer *leaf;
 335         struct btrfs_trans_handle *trans;
 336         char *buf = NULL;
 337         struct btrfs_key key;
 338         u32 nritems;
 339         int slot;
 340         int ret;
 341         const u64 len = olen_aligned;
 342         u64 last_dest_end = destoff;
 343
 344         ret = -ENOMEM;
 345         buf = kvmalloc(fs_info->nodesize, GFP_KERNEL);
 346         if (!buf)
 347                 return ret;
 348
 349         path = btrfs_alloc_path();
 350         if (!path) {
 351                 kvfree(buf);
 352                 return ret;
 353         }
 354
 355         path->reada = READA_FORWARD;
 356         /* Clone data */
 357         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(src));
 358         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 359         key.offset = off;
 360
 361         while (1) {
 362                 u64 next_key_min_offset = key.offset + 1;
 363                 struct btrfs_file_extent_item *extent;
 364                 u64 extent_gen;
 365                 int type;
 366                 u32 size;
 367                 struct btrfs_key new_key;
 368                 u64 disko = 0, diskl = 0;
 369                 u64 datao = 0, datal = 0;
 370                 u8 comp;
 371                 u64 drop_start;
 372
 373                 /* Note the key will change type as we walk through the tree */
 374                 path->leave_spinning = 1;
 375                 ret = btrfs_search_slot(NULL, BTRFS_I(src)->root, &key, path,
 376                                 0, 0);
 377                 if (ret < 0)
 378                         goto out;
 379                 /*
 380                  * First search, if no extent item that starts at offset off was
 381                  * found but the previous item is an extent item, it's possible
 382                  * it might overlap our target range, therefore process it.
 383                  */
 384                 if (key.offset == off && ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
 385                         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key,
 386                                               path->slots[0] - 1);
 387                         if (key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
 388                                 path->slots[0]--;
 389                 }
 390
 391                 nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[0]);
 392 process_slot:
 393                 if (path->slots[0] >= nritems) {
 394                         ret = btrfs_next_leaf(BTRFS_I(src)->root, path);
 395                         if (ret < 0)
 396                                 goto out;
 397                         if (ret > 0)
 398                                 break;
 399                         nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[0]);
 400                 }
 401                 leaf = path->nodes[0];
 402                 slot = path->slots[0];
 403
 404                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
 405                 if (key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
 406                     key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(src)))
 407                         break;
 408
 409                 ASSERT(key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
 410
 411                 extent = btrfs_item_ptr(leaf, slot,
 412                                         struct btrfs_file_extent_item);
 413                 extent_gen = btrfs_file_extent_generation(leaf, extent);
 414                 comp = btrfs_file_extent_compression(leaf, extent);
 415                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, extent);
 416                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
 417                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
 418                         disko = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, extent);
 419                         diskl = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, extent);
 420                         datao = btrfs_file_extent_offset(leaf, extent);
 421                         datal = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, extent);
 422                 } else if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
 423                         /* Take upper bound, may be compressed */
 424                         datal = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, extent);
 425                 }
 426
 427                 /*
 428                  * The first search might have left us at an extent item that
 429                  * ends before our target range's start, can happen if we have
 430                  * holes and NO_HOLES feature enabled.
 431                  */
 432                 if (key.offset + datal <= off) {
 433                         path->slots[0]++;
 434                         goto process_slot;
 435                 } else if (key.offset >= off + len) {
 436                         break;
 437                 }
 438                 next_key_min_offset = key.offset + datal;
 439                 size = btrfs_item_size_nr(leaf, slot);
 440                 read_extent_buffer(leaf, buf, btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot),
 441                                    size);
 442
 443                 btrfs_release_path(path);
 444                 path->leave_spinning = 0;
 445
 446                 memcpy(&new_key, &key, sizeof(new_key));
 447                 new_key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
 448                 if (off <= key.offset)
 449                         new_key.offset = key.offset + destoff - off;
 450                 else
 451                         new_key.offset = destoff;
 452
 453                 /*
 454                  * Deal with a hole that doesn't have an extent item that
 455                  * represents it (NO_HOLES feature enabled).
 456                  * This hole is either in the middle of the cloning range or at
 457                  * the beginning (fully overlaps it or partially overlaps it).
 458                  */
 459                 if (new_key.offset != last_dest_end)
 460                         drop_start = last_dest_end;
 461                 else
 462                         drop_start = new_key.offset;
 463
 464                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
 465                     type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
 466                         struct btrfs_replace_extent_info clone_info;
 467
 468                         /*
 469                          *    a  | --- range to clone ---|  b
 470                          * | ------------- extent ------------- |
 471                          */
 472
 473                         /* Subtract range b */
 474                         if (key.offset + datal > off + len)
 475                                 datal = off + len - key.offset;
 476
 477                         /* Subtract range a */
 478                         if (off > key.offset) {
 479                                 datao += off - key.offset;
 480                                 datal -= off - key.offset;
 481                         }
 482
 483                         clone_info.disk_offset = disko;
 484                         clone_info.disk_len = diskl;
 485                         clone_info.data_offset = datao;
 486                         clone_info.data_len = datal;
 487                         clone_info.file_offset = new_key.offset;
 488                         clone_info.extent_buf = buf;
 489                         clone_info.is_new_extent = false;
 490                         ret = btrfs_replace_file_extents(inode, path, drop_start,
 491                                         new_key.offset + datal - 1, &clone_info,
 492                                         &trans);
 493                         if (ret)
 494                                 goto out;
 495                 } else if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
 496                         /*
 497                          * Inline extents always have to start at file offset 0
 498                          * and can never be bigger then the sector size. We can
 499                          * never clone only parts of an inline extent, since all
 500                          * reflink operations must start at a sector size aligned
 501                          * offset, and the length must be aligned too or end at
 502                          * the i_size (which implies the whole inlined data).
 503                          */
 504                         ASSERT(key.offset == 0);
 505                         ASSERT(datal <= fs_info->sectorsize);
 506                         if (WARN_ON(key.offset != 0) ||
 507                             WARN_ON(datal > fs_info->sectorsize)) {
 508                                 ret = -EUCLEAN;
 509                                 goto out;
 510                         }
 511
 512                         ret = clone_copy_inline_extent(inode, path, &new_key,
 513                                                        drop_start, datal, size,
 514                                                        comp, buf, &trans);
 515                         if (ret)
 516                                 goto out;
 517                 }
 518
 519                 btrfs_release_path(path);
 520
 521                 /*
 522                  * If this is a new extent update the last_reflink_trans of both
 523                  * inodes. This is used by fsync to make sure it does not log
 524                  * multiple checksum items with overlapping ranges. For older
 525                  * extents we don't need to do it since inode logging skips the
 526                  * checksums for older extents. Also ignore holes and inline
 527                  * extents because they don't have checksums in the csum tree.
 528                  */
 529                 if (extent_gen == trans->transid && disko > 0) {
 530                         BTRFS_I(src)->last_reflink_trans = trans->transid;
 531                         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = trans->transid;
 532                 }
 533
 534                 last_dest_end = ALIGN(new_key.offset + datal,
 535                                       fs_info->sectorsize);
 536                 ret = clone_finish_inode_update(trans, inode, last_dest_end,
 537                                                 destoff, olen, no_time_update);
 538                 if (ret)
 539                         goto out;
 540                 if (new_key.offset + datal >= destoff + len)
 541                         break;
 542
 543                 btrfs_release_path(path);
 544                 key.offset = next_key_min_offset;
 545
 546                 if (fatal_signal_pending(current)) {
 547                         ret = -EINTR;
 548                         goto out;
 549                 }
 550
 551                 cond_resched();
 552         }
 553         ret = 0;
 554
 555         if (last_dest_end < destoff + len) {
 556                 /*
 557                  * We have an implicit hole that fully or partially overlaps our
 558                  * cloning range at its end. This means that we either have the
 559                  * NO_HOLES feature enabled or the implicit hole happened due to
 560                  * mixing buffered and direct IO writes against this file.
 561                  */
 562                 btrfs_release_path(path);
 563                 path->leave_spinning = 0;
 564
 565                 /*
 566                  * When using NO_HOLES and we are cloning a range that covers
 567                  * only a hole (no extents) into a range beyond the current
 568                  * i_size, punching a hole in the target range will not create
 569                  * an extent map defining a hole, because the range starts at or
 570                  * beyond current i_size. If the file previously had an i_size
 571                  * greater than the new i_size set by this clone operation, we
 572                  * need to make sure the next fsync is a full fsync, so that it
 573                  * detects and logs a hole covering a range from the current
 574                  * i_size to the new i_size. If the clone range covers extents,
 575                  * besides a hole, then we know the full sync flag was already
 576                  * set by previous calls to btrfs_replace_file_extents() that
 577                  * replaced file extent items.
 578                  */
 579                 if (last_dest_end >= i_size_read(inode))
 580                         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
 581                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
 582
 583                 ret = btrfs_replace_file_extents(inode, path, last_dest_end,
 584                                 destoff + len - 1, NULL, &trans);
 585                 if (ret)
 586                         goto out;
 587
 588                 ret = clone_finish_inode_update(trans, inode, destoff + len,
 589                                                 destoff, olen, no_time_update);
 590         }
 591
 592 out:
 593         btrfs_free_path(path);
 594         kvfree(buf);
 595         clear_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
 596
 597         return ret;
 598 }
 599
 600 static void btrfs_double_extent_unlock(struct inode *inode1, u64 loff1,
 601                                        struct inode *inode2, u64 loff2, u64 len)
 602 {
 603         unlock_extent(&BTRFS_I(inode1)->io_tree, loff1, loff1 + len - 1);
 604         unlock_extent(&BTRFS_I(inode2)->io_tree, loff2, loff2 + len - 1);
 605 }
 606
 607 static void btrfs_double_extent_lock(struct inode *inode1, u64 loff1,
 608                                      struct inode *inode2, u64 loff2, u64 len)
 609 {
 610         if (inode1 < inode2) {
 611                 swap(inode1, inode2);
 612                 swap(loff1, loff2);
 613         } else if (inode1 == inode2 && loff2 < loff1) {
 614                 swap(loff1, loff2);
 615         }
 616         lock_extent(&BTRFS_I(inode1)->io_tree, loff1, loff1 + len - 1);
 617         lock_extent(&BTRFS_I(inode2)->io_tree, loff2, loff2 + len - 1);
 618 }
 619
 620 static int btrfs_extent_same_range(struct inode *src, u64 loff, u64 len,
 621                                    struct inode *dst, u64 dst_loff)
 622 {
 623         const u64 bs = BTRFS_I(src)->root->fs_info->sb->s_blocksize;
 624         int ret;
 625
 626         /*
 627          * Lock destination range to serialize with concurrent readpages() and
 628          * source range to serialize with relocation.
 629          */
 630         btrfs_double_extent_lock(src, loff, dst, dst_loff, len);
 631         ret = btrfs_clone(src, dst, loff, len, ALIGN(len, bs), dst_loff, 1);
 632         btrfs_double_extent_unlock(src, loff, dst, dst_loff, len);
 633
 634         return ret;
 635 }
 636
 637 static int btrfs_extent_same(struct inode *src, u64 loff, u64 olen,
 638                              struct inode *dst, u64 dst_loff)
 639 {
 640         int ret = 0;
 641         u64 i, tail_len, chunk_count;
 642         struct btrfs_root *root_dst = BTRFS_I(dst)->root;
 643
 644         spin_lock(&root_dst->root_item_lock);
 645         if (root_dst->send_in_progress) {
 646                 btrfs_warn_rl(root_dst->fs_info,
 647 "cannot deduplicate to root %llu while send operations are using it (%d in progress)",
 648                               root_dst->root_key.objectid,
 649                               root_dst->send_in_progress);
 650                 spin_unlock(&root_dst->root_item_lock);
 651                 return -EAGAIN;
 652         }
 653         root_dst->dedupe_in_progress++;
 654         spin_unlock(&root_dst->root_item_lock);
 655
 656         tail_len = olen % BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN;
 657         chunk_count = div_u64(olen, BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN);
 658
 659         for (i = 0; i < chunk_count; i++) {
 660                 ret = btrfs_extent_same_range(src, loff, BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN,
 661                                               dst, dst_loff);
 662                 if (ret)
 663                         goto out;
 664
 665                 loff += BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN;
 666                 dst_loff += BTRFS_MAX_DEDUPE_LEN;
 667         }
 668
 669         if (tail_len > 0)
 670                 ret = btrfs_extent_same_range(src, loff, tail_len, dst, dst_loff);
 671 out:
 672         spin_lock(&root_dst->root_item_lock);
 673         root_dst->dedupe_in_progress--;
 674         spin_unlock(&root_dst->root_item_lock);
 675
 676         return ret;
 677 }
 678
 679 static noinline int btrfs_clone_files(struct file *file, struct file *file_src,
 680                                         u64 off, u64 olen, u64 destoff)
 681 {
 682         struct inode *inode = file_inode(file);
 683         struct inode *src = file_inode(file_src);
 684         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 685         int ret;
 686         int wb_ret;
 687         u64 len = olen;
 688         u64 bs = fs_info->sb->s_blocksize;
 689
 690         /*
 691          * VFS's generic_remap_file_range_prep() protects us from cloning the
 692          * eof block into the middle of a file, which would result in corruption
 693          * if the file size is not blocksize aligned. So we don't need to check
 694          * for that case here.
 695          */
 696         if (off + len == src->i_size)
 697                 len = ALIGN(src->i_size, bs) - off;
 698
 699         if (destoff > inode->i_size) {
 700                 const u64 wb_start = ALIGN_DOWN(inode->i_size, bs);
 701
 702                 ret = btrfs_cont_expand(inode, inode->i_size, destoff);
 703                 if (ret)
 704                         return ret;
 705                 /*
 706                  * We may have truncated the last block if the inode's size is
 707                  * not sector size aligned, so we need to wait for writeback to
 708                  * complete before proceeding further, otherwise we can race
 709                  * with cloning and attempt to increment a reference to an
 710                  * extent that no longer exists (writeback completed right after
 711                  * we found the previous extent covering eof and before we
 712                  * attempted to increment its reference count).
 713                  */
 714                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, wb_start,
 715                                                destoff - wb_start);
 716                 if (ret)
 717                         return ret;
 718         }
 719
 720         /*
 721          * Lock destination range to serialize with concurrent readpages() and
 722          * source range to serialize with relocation.
 723          */
 724         btrfs_double_extent_lock(src, off, inode, destoff, len);
 725         ret = btrfs_clone(src, inode, off, olen, len, destoff, 0);
 726         btrfs_double_extent_unlock(src, off, inode, destoff, len);
 727
 728         /*
 729          * We may have copied an inline extent into a page of the destination
 730          * range, so wait for writeback to complete before truncating pages
 731          * from the page cache. This is a rare case.
 732          */
 733         wb_ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, destoff, len);
 734         ret = ret ? ret : wb_ret;
 735         /*
 736          * Truncate page cache pages so that future reads will see the cloned
 737          * data immediately and not the previous data.
 738          */
 739         truncate_inode_pages_range(&inode->i_data,
 740                                 round_down(destoff, PAGE_SIZE),
 741                                 round_up(destoff + len, PAGE_SIZE) - 1);
 742
 743         return ret;
 744 }
 745
 746 static int btrfs_remap_file_range_prep(struct file *file_in, loff_t pos_in,
 747                                        struct file *file_out, loff_t pos_out,
 748                                        loff_t *len, unsigned int remap_flags)
 749 {
 750         struct inode *inode_in = file_inode(file_in);
 751         struct inode *inode_out = file_inode(file_out);
 752         u64 bs = BTRFS_I(inode_out)->root->fs_info->sb->s_blocksize;
 753         bool same_inode = inode_out == inode_in;
 754         u64 wb_len;
 755         int ret;
 756
 757         if (!(remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP)) {
 758                 struct btrfs_root *root_out = BTRFS_I(inode_out)->root;
 759
 760                 if (btrfs_root_readonly(root_out))
 761                         return -EROFS;
 762
 763                 if (file_in->f_path.mnt != file_out->f_path.mnt ||
 764                     inode_in->i_sb != inode_out->i_sb)
 765                         return -EXDEV;
 766         }
 767
 768         /* Don't make the dst file partly checksummed */
 769         if ((BTRFS_I(inode_in)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM) !=
 770             (BTRFS_I(inode_out)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
 771                 return -EINVAL;
 772         }
 773
 774         /*
 775          * Now that the inodes are locked, we need to start writeback ourselves
 776          * and can not rely on the writeback from the VFS's generic helper
 777          * generic_remap_file_range_prep() because:
 778          *
 779          * 1) For compression we must call filemap_fdatawrite_range() range
 780          *    twice (btrfs_fdatawrite_range() does it for us), and the generic
 781          *    helper only calls it once;
 782          *
 783          * 2) filemap_fdatawrite_range(), called by the generic helper only
 784          *    waits for the writeback to complete, i.e. for IO to be done, and
 785          *    not for the ordered extents to complete. We need to wait for them
 786          *    to complete so that new file extent items are in the fs tree.
 787          */
 788         if (*len == 0 && !(remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP))
 789                 wb_len = ALIGN(inode_in->i_size, bs) - ALIGN_DOWN(pos_in, bs);
 790         else
 791                 wb_len = ALIGN(*len, bs);
 792
 793         /*
 794          * Since we don't lock ranges, wait for ongoing lockless dio writes (as
 795          * any in progress could create its ordered extents after we wait for
 796          * existing ordered extents below).
 797          */
 798         inode_dio_wait(inode_in);
 799         if (!same_inode)
 800                 inode_dio_wait(inode_out);
 801
 802         /*
 803          * Workaround to make sure NOCOW buffered write reach disk as NOCOW.
 804          *
 805          * Btrfs' back references do not have a block level granularity, they
 806          * work at the whole extent level.
 807          * NOCOW buffered write without data space reserved may not be able
 808          * to fall back to CoW due to lack of data space, thus could cause
 809          * data loss.
 810          *
 811          * Here we take a shortcut by flushing the whole inode, so that all
 812          * nocow write should reach disk as nocow before we increase the
 813          * reference of the extent. We could do better by only flushing NOCOW
 814          * data, but that needs extra accounting.
 815          *
 816          * Also we don't need to check ASYNC_EXTENT, as async extent will be
 817          * CoWed anyway, not affecting nocow part.
 818          */
 819         ret = filemap_flush(inode_in->i_mapping);
 820         if (ret < 0)
 821                 return ret;
 822
 823         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode_in, ALIGN_DOWN(pos_in, bs),
 824                                        wb_len);
 825         if (ret < 0)
 826                 return ret;
 827         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode_out, ALIGN_DOWN(pos_out, bs),
 828                                        wb_len);
 829         if (ret < 0)
 830                 return ret;
 831
 832         return generic_remap_file_range_prep(file_in, pos_in, file_out, pos_out,
 833                                             len, remap_flags);
 834 }
 835
 836 loff_t btrfs_remap_file_range(struct file *src_file, loff_t off,
 837                 struct file *dst_file, loff_t destoff, loff_t len,
 838                 unsigned int remap_flags)
 839 {
 840         struct inode *src_inode = file_inode(src_file);
 841         struct inode *dst_inode = file_inode(dst_file);
 842         bool same_inode = dst_inode == src_inode;
 843         int ret;
 844
 845         if (remap_flags & ~(REMAP_FILE_DEDUP | REMAP_FILE_ADVISORY))
 846                 return -EINVAL;
 847
 848         if (same_inode)
 849                 inode_lock(src_inode);
 850         else
 851                 lock_two_nondirectories(src_inode, dst_inode);
 852
 853         ret = btrfs_remap_file_range_prep(src_file, off, dst_file, destoff,
 854                                           &len, remap_flags);
 855         if (ret < 0 || len == 0)
 856                 goto out_unlock;
 857
 858         if (remap_flags & REMAP_FILE_DEDUP)
 859                 ret = btrfs_extent_same(src_inode, off, len, dst_inode, destoff);
 860         else
 861                 ret = btrfs_clone_files(dst_file, src_file, off, len, destoff);
 862
 863 out_unlock:
 864         if (same_inode)
 865                 inode_unlock(src_inode);
 866         else
 867                 unlock_two_nondirectories(src_inode, dst_inode);
 868
 869         return ret < 0 ? ret : len;
 870 }