fs/btrfs/tests/extent-map-tests.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2017 Oracle.  All rights reserved.
   4  */
   5
   6 #include <linux/types.h>
   7 #include "btrfs-tests.h"
   8 #include "../ctree.h"
   9 #include "../btrfs_inode.h"
  10 #include "../volumes.h"
  11 #include "../disk-io.h"
  12 #include "../block-group.h"
  13
  14 static void free_extent_map_tree(struct extent_map_tree *em_tree)
  15 {
  16         struct extent_map *em;
  17         struct rb_node *node;
  18
  19         write_lock(&em_tree->lock);
  20         while (!RB_EMPTY_ROOT(&em_tree->map.rb_root)) {
  21                 node = rb_first_cached(&em_tree->map);
  22                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
  23                 remove_extent_mapping(em_tree, em);
  24
  25 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
  26                 if (refcount_read(&em->refs) != 1) {
  27                         test_err(
  28 "em leak: em (start %llu len %llu block_start %llu block_len %llu) refs %d",
  29                                  em->start, em->len, em->block_start,
  30                                  em->block_len, refcount_read(&em->refs));
  31
  32                         refcount_set(&em->refs, 1);
  33                 }
  34 #endif
  35                 free_extent_map(em);
  36         }
  37         write_unlock(&em_tree->lock);
  38 }
  39
  40 /*
  41  * Test scenario:
  42  *
  43  * Suppose that no extent map has been loaded into memory yet, there is a file
  44  * extent [0, 16K), followed by another file extent [16K, 20K), two dio reads
  45  * are entering btrfs_get_extent() concurrently, t1 is reading [8K, 16K), t2 is
  46  * reading [0, 8K)
  47  *
  48  *     t1                            t2
  49  *  btrfs_get_extent()              btrfs_get_extent()
  50  *    -> lookup_extent_mapping()      ->lookup_extent_mapping()
  51  *    -> add_extent_mapping(0, 16K)
  52  *    -> return em
  53  *                                    ->add_extent_mapping(0, 16K)
  54  *                                    -> #handle -EEXIST
  55  */
  56 static int test_case_1(struct btrfs_fs_info *fs_info,
  57                 struct extent_map_tree *em_tree)
  58 {
  59         struct extent_map *em;
  60         u64 start = 0;
  61         u64 len = SZ_8K;
  62         int ret;
  63
  64         em = alloc_extent_map();
  65         if (!em) {
  66                 test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
  67                 return -ENOMEM;
  68         }
  69
  70         /* Add [0, 16K) */
  71         em->start = 0;
  72         em->len = SZ_16K;
  73         em->block_start = 0;
  74         em->block_len = SZ_16K;
  75         write_lock(&em_tree->lock);
  76         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, em->start, em->len);
  77         write_unlock(&em_tree->lock);
  78         if (ret < 0) {
  79                 test_err("cannot add extent range [0, 16K)");
  80                 goto out;
  81         }
  82         free_extent_map(em);
  83
  84         /* Add [16K, 20K) following [0, 16K)  */
  85         em = alloc_extent_map();
  86         if (!em) {
  87                 test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
  88                 ret = -ENOMEM;
  89                 goto out;
  90         }
  91
  92         em->start = SZ_16K;
  93         em->len = SZ_4K;
  94         em->block_start = SZ_32K; /* avoid merging */
  95         em->block_len = SZ_4K;
  96         write_lock(&em_tree->lock);
  97         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, em->start, em->len);
  98         write_unlock(&em_tree->lock);
  99         if (ret < 0) {
 100                 test_err("cannot add extent range [16K, 20K)");
 101                 goto out;
 102         }
 103         free_extent_map(em);
 104
 105         em = alloc_extent_map();
 106         if (!em) {
 107                 test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
 108                 ret = -ENOMEM;
 109                 goto out;
 110         }
 111
 112         /* Add [0, 8K), should return [0, 16K) instead. */
 113         em->start = start;
 114         em->len = len;
 115         em->block_start = start;
 116         em->block_len = len;
 117         write_lock(&em_tree->lock);
 118         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, em->start, em->len);
 119         write_unlock(&em_tree->lock);
 120         if (ret) {
 121                 test_err("case1 [%llu %llu]: ret %d", start, start + len, ret);
 122                 goto out;
 123         }
 124         if (!em) {
 125                 test_err("case1 [%llu %llu]: no extent map returned",
 126                          start, start + len);
 127                 ret = -ENOENT;
 128                 goto out;
 129         }
 130         if (em->start != 0 || extent_map_end(em) != SZ_16K ||
 131             em->block_start != 0 || em->block_len != SZ_16K) {
 132                 test_err(
 133 "case1 [%llu %llu]: ret %d return a wrong em (start %llu len %llu block_start %llu block_len %llu",
 134                          start, start + len, ret, em->start, em->len,
 135                          em->block_start, em->block_len);
 136                 ret = -EINVAL;
 137         }
 138         free_extent_map(em);
 139 out:
 140         free_extent_map_tree(em_tree);
 141
 142         return ret;
 143 }
 144
 145 /*
 146  * Test scenario:
 147  *
 148  * Reading the inline ending up with EEXIST, ie. read an inline
 149  * extent and discard page cache and read it again.
 150  */
 151 static int test_case_2(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 152                 struct extent_map_tree *em_tree)
 153 {
 154         struct extent_map *em;
 155         int ret;
 156
 157         em = alloc_extent_map();
 158         if (!em) {
 159                 test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
 160                 return -ENOMEM;
 161         }
 162
 163         /* Add [0, 1K) */
 164         em->start = 0;
 165         em->len = SZ_1K;
 166         em->block_start = EXTENT_MAP_INLINE;
 167         em->block_len = (u64)-1;
 168         write_lock(&em_tree->lock);
 169         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, em->start, em->len);
 170         write_unlock(&em_tree->lock);
 171         if (ret < 0) {
 172                 test_err("cannot add extent range [0, 1K)");
 173                 goto out;
 174         }
 175         free_extent_map(em);
 176
 177         /* Add [4K, 8K) following [0, 1K)  */
 178         em = alloc_extent_map();
 179         if (!em) {
 180                 test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
 181                 ret = -ENOMEM;
 182                 goto out;
 183         }
 184
 185         em->start = SZ_4K;
 186         em->len = SZ_4K;
 187         em->block_start = SZ_4K;
 188         em->block_len = SZ_4K;
 189         write_lock(&em_tree->lock);
 190         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, em->start, em->len);
 191         write_unlock(&em_tree->lock);
 192         if (ret < 0) {
 193                 test_err("cannot add extent range [4K, 8K)");
 194                 goto out;
 195         }
 196         free_extent_map(em);
 197
 198         em = alloc_extent_map();
 199         if (!em) {
 200                 test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
 201                 ret = -ENOMEM;
 202                 goto out;
 203         }
 204
 205         /* Add [0, 1K) */
 206         em->start = 0;
 207         em->len = SZ_1K;
 208         em->block_start = EXTENT_MAP_INLINE;
 209         em->block_len = (u64)-1;
 210         write_lock(&em_tree->lock);
 211         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, em->start, em->len);
 212         write_unlock(&em_tree->lock);
 213         if (ret) {
 214                 test_err("case2 [0 1K]: ret %d", ret);
 215                 goto out;
 216         }
 217         if (!em) {
 218                 test_err("case2 [0 1K]: no extent map returned");
 219                 ret = -ENOENT;
 220                 goto out;
 221         }
 222         if (em->start != 0 || extent_map_end(em) != SZ_1K ||
 223             em->block_start != EXTENT_MAP_INLINE || em->block_len != (u64)-1) {
 224                 test_err(
 225 "case2 [0 1K]: ret %d return a wrong em (start %llu len %llu block_start %llu block_len %llu",
 226                          ret, em->start, em->len, em->block_start,
 227                          em->block_len);
 228                 ret = -EINVAL;
 229         }
 230         free_extent_map(em);
 231 out:
 232         free_extent_map_tree(em_tree);
 233
 234         return ret;
 235 }
 236
 237 static int __test_case_3(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 238                 struct extent_map_tree *em_tree, u64 start)
 239 {
 240         struct extent_map *em;
 241         u64 len = SZ_4K;
 242         int ret;
 243
 244         em = alloc_extent_map();
 245         if (!em) {
 246                 test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
 247                 return -ENOMEM;
 248         }
 249
 250         /* Add [4K, 8K) */
 251         em->start = SZ_4K;
 252         em->len = SZ_4K;
 253         em->block_start = SZ_4K;
 254         em->block_len = SZ_4K;
 255         write_lock(&em_tree->lock);
 256         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, em->start, em->len);
 257         write_unlock(&em_tree->lock);
 258         if (ret < 0) {
 259                 test_err("cannot add extent range [4K, 8K)");
 260                 goto out;
 261         }
 262         free_extent_map(em);
 263
 264         em = alloc_extent_map();
 265         if (!em) {
 266                 test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
 267                 ret = -ENOMEM;
 268                 goto out;
 269         }
 270
 271         /* Add [0, 16K) */
 272         em->start = 0;
 273         em->len = SZ_16K;
 274         em->block_start = 0;
 275         em->block_len = SZ_16K;
 276         write_lock(&em_tree->lock);
 277         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
 278         write_unlock(&em_tree->lock);
 279         if (ret) {
 280                 test_err("case3 [%llu %llu): ret %d",
 281                          start, start + len, ret);
 282                 goto out;
 283         }
 284         if (!em) {
 285                 test_err("case3 [%llu %llu): no extent map returned",
 286                          start, start + len);
 287                 ret = -ENOENT;
 288                 goto out;
 289         }
 290         /*
 291          * Since bytes within em are contiguous, em->block_start is identical to
 292          * em->start.
 293          */
 294         if (start < em->start || start + len > extent_map_end(em) ||
 295             em->start != em->block_start || em->len != em->block_len) {
 296                 test_err(
 297 "case3 [%llu %llu): ret %d em (start %llu len %llu block_start %llu block_len %llu)",
 298                          start, start + len, ret, em->start, em->len,
 299                          em->block_start, em->block_len);
 300                 ret = -EINVAL;
 301         }
 302         free_extent_map(em);
 303 out:
 304         free_extent_map_tree(em_tree);
 305
 306         return ret;
 307 }
 308
 309 /*
 310  * Test scenario:
 311  *
 312  * Suppose that no extent map has been loaded into memory yet.
 313  * There is a file extent [0, 16K), two jobs are running concurrently
 314  * against it, t1 is buffered writing to [4K, 8K) and t2 is doing dio
 315  * read from [0, 4K) or [8K, 12K) or [12K, 16K).
 316  *
 317  * t1 goes ahead of t2 and adds em [4K, 8K) into tree.
 318  *
 319  *         t1                       t2
 320  *  cow_file_range()         btrfs_get_extent()
 321  *                            -> lookup_extent_mapping()
 322  *   -> add_extent_mapping()
 323  *                            -> add_extent_mapping()
 324  */
 325 static int test_case_3(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 326                 struct extent_map_tree *em_tree)
 327 {
 328         int ret;
 329
 330         ret = __test_case_3(fs_info, em_tree, 0);
 331         if (ret)
 332                 return ret;
 333         ret = __test_case_3(fs_info, em_tree, SZ_8K);
 334         if (ret)
 335                 return ret;
 336         ret = __test_case_3(fs_info, em_tree, (12 * SZ_1K));
 337
 338         return ret;
 339 }
 340
 341 static int __test_case_4(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 342                 struct extent_map_tree *em_tree, u64 start)
 343 {
 344         struct extent_map *em;
 345         u64 len = SZ_4K;
 346         int ret;
 347
 348         em = alloc_extent_map();
 349         if (!em) {
 350                 test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
 351                 return -ENOMEM;
 352         }
 353
 354         /* Add [0K, 8K) */
 355         em->start = 0;
 356         em->len = SZ_8K;
 357         em->block_start = 0;
 358         em->block_len = SZ_8K;
 359         write_lock(&em_tree->lock);
 360         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, em->start, em->len);
 361         write_unlock(&em_tree->lock);
 362         if (ret < 0) {
 363                 test_err("cannot add extent range [0, 8K)");
 364                 goto out;
 365         }
 366         free_extent_map(em);
 367
 368         em = alloc_extent_map();
 369         if (!em) {
 370                 test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
 371                 ret = -ENOMEM;
 372                 goto out;
 373         }
 374
 375         /* Add [8K, 32K) */
 376         em->start = SZ_8K;
 377         em->len = 24 * SZ_1K;
 378         em->block_start = SZ_16K; /* avoid merging */
 379         em->block_len = 24 * SZ_1K;
 380         write_lock(&em_tree->lock);
 381         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, em->start, em->len);
 382         write_unlock(&em_tree->lock);
 383         if (ret < 0) {
 384                 test_err("cannot add extent range [8K, 32K)");
 385                 goto out;
 386         }
 387         free_extent_map(em);
 388
 389         em = alloc_extent_map();
 390         if (!em) {
 391                 test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
 392                 ret = -ENOMEM;
 393                 goto out;
 394         }
 395         /* Add [0K, 32K) */
 396         em->start = 0;
 397         em->len = SZ_32K;
 398         em->block_start = 0;
 399         em->block_len = SZ_32K;
 400         write_lock(&em_tree->lock);
 401         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
 402         write_unlock(&em_tree->lock);
 403         if (ret) {
 404                 test_err("case4 [%llu %llu): ret %d",
 405                          start, start + len, ret);
 406                 goto out;
 407         }
 408         if (!em) {
 409                 test_err("case4 [%llu %llu): no extent map returned",
 410                          start, start + len);
 411                 ret = -ENOENT;
 412                 goto out;
 413         }
 414         if (start < em->start || start + len > extent_map_end(em)) {
 415                 test_err(
 416 "case4 [%llu %llu): ret %d, added wrong em (start %llu len %llu block_start %llu block_len %llu)",
 417                          start, start + len, ret, em->start, em->len, em->block_start,
 418                          em->block_len);
 419                 ret = -EINVAL;
 420         }
 421         free_extent_map(em);
 422 out:
 423         free_extent_map_tree(em_tree);
 424
 425         return ret;
 426 }
 427
 428 /*
 429  * Test scenario:
 430  *
 431  * Suppose that no extent map has been loaded into memory yet.
 432  * There is a file extent [0, 32K), two jobs are running concurrently
 433  * against it, t1 is doing dio write to [8K, 32K) and t2 is doing dio
 434  * read from [0, 4K) or [4K, 8K).
 435  *
 436  * t1 goes ahead of t2 and splits em [0, 32K) to em [0K, 8K) and [8K 32K).
 437  *
 438  *         t1                                t2
 439  *  btrfs_get_blocks_direct()          btrfs_get_blocks_direct()
 440  *   -> btrfs_get_extent()              -> btrfs_get_extent()
 441  *       -> lookup_extent_mapping()
 442  *       -> add_extent_mapping()            -> lookup_extent_mapping()
 443  *          # load [0, 32K)
 444  *   -> btrfs_new_extent_direct()
 445  *       -> btrfs_drop_extent_cache()
 446  *          # split [0, 32K)
 447  *       -> add_extent_mapping()
 448  *          # add [8K, 32K)
 449  *                                          -> add_extent_mapping()
 450  *                                             # handle -EEXIST when adding
 451  *                                             # [0, 32K)
 452  */
 453 static int test_case_4(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 454                 struct extent_map_tree *em_tree)
 455 {
 456         int ret;
 457
 458         ret = __test_case_4(fs_info, em_tree, 0);
 459         if (ret)
 460                 return ret;
 461         ret = __test_case_4(fs_info, em_tree, SZ_4K);
 462
 463         return ret;
 464 }
 465
 466 static int add_compressed_extent(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 467                                  struct extent_map_tree *em_tree,
 468                                  u64 start, u64 len, u64 block_start)
 469 {
 470         struct extent_map *em;
 471         int ret;
 472
 473         em = alloc_extent_map();
 474         if (!em) {
 475                 test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
 476                 return -ENOMEM;
 477         }
 478
 479         em->start = start;
 480         em->len = len;
 481         em->block_start = block_start;
 482         em->block_len = SZ_4K;
 483         em->flags |= EXTENT_FLAG_COMPRESS_ZLIB;
 484         write_lock(&em_tree->lock);
 485         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, em->start, em->len);
 486         write_unlock(&em_tree->lock);
 487         free_extent_map(em);
 488         if (ret < 0) {
 489                 test_err("cannot add extent map [%llu, %llu)", start, start + len);
 490                 return ret;
 491         }
 492
 493         return 0;
 494 }
 495
 496 struct extent_range {
 497         u64 start;
 498         u64 len;
 499 };
 500
 501 /* The valid states of the tree after every drop, as described below. */
 502 struct extent_range valid_ranges[][7] = {
 503         {
 504           { .start = 0,                 .len = SZ_8K },         /* [0, 8K) */
 505           { .start = SZ_4K * 3,         .len = SZ_4K * 3},      /* [12k, 24k) */
 506           { .start = SZ_4K * 6,         .len = SZ_4K * 3},      /* [24k, 36k) */
 507           { .start = SZ_32K + SZ_4K,    .len = SZ_4K},          /* [36k, 40k) */
 508           { .start = SZ_4K * 10,        .len = SZ_4K * 6},      /* [40k, 64k) */
 509         },
 510         {
 511           { .start = 0,                 .len = SZ_8K },         /* [0, 8K) */
 512           { .start = SZ_4K * 5,         .len = SZ_4K},          /* [20k, 24k) */
 513           { .start = SZ_4K * 6,         .len = SZ_4K * 3},      /* [24k, 36k) */
 514           { .start = SZ_32K + SZ_4K,    .len = SZ_4K},          /* [36k, 40k) */
 515           { .start = SZ_4K * 10,        .len = SZ_4K * 6},      /* [40k, 64k) */
 516         },
 517         {
 518           { .start = 0,                 .len = SZ_8K },         /* [0, 8K) */
 519           { .start = SZ_4K * 5,         .len = SZ_4K},          /* [20k, 24k) */
 520           { .start = SZ_4K * 6,         .len = SZ_4K},          /* [24k, 28k) */
 521           { .start = SZ_32K,            .len = SZ_4K},          /* [32k, 36k) */
 522           { .start = SZ_32K + SZ_4K,    .len = SZ_4K},          /* [36k, 40k) */
 523           { .start = SZ_4K * 10,        .len = SZ_4K * 6},      /* [40k, 64k) */
 524         },
 525         {
 526           { .start = 0,                 .len = SZ_8K},          /* [0, 8K) */
 527           { .start = SZ_4K * 5,         .len = SZ_4K},          /* [20k, 24k) */
 528           { .start = SZ_4K * 6,         .len = SZ_4K},          /* [24k, 28k) */
 529         }
 530 };
 531
 532 static int validate_range(struct extent_map_tree *em_tree, int index)
 533 {
 534         struct rb_node *n;
 535         int i;
 536
 537         for (i = 0, n = rb_first_cached(&em_tree->map);
 538              valid_ranges[index][i].len && n;
 539              i++, n = rb_next(n)) {
 540                 struct extent_map *entry = rb_entry(n, struct extent_map, rb_node);
 541
 542                 if (entry->start != valid_ranges[index][i].start) {
 543                         test_err("mapping has start %llu expected %llu",
 544                                  entry->start, valid_ranges[index][i].start);
 545                         return -EINVAL;
 546                 }
 547
 548                 if (entry->len != valid_ranges[index][i].len) {
 549                         test_err("mapping has len %llu expected %llu",
 550                                  entry->len, valid_ranges[index][i].len);
 551                         return -EINVAL;
 552                 }
 553         }
 554
 555         /*
 556          * We exited because we don't have any more entries in the extent_map
 557          * but we still expect more valid entries.
 558          */
 559         if (valid_ranges[index][i].len) {
 560                 test_err("missing an entry");
 561                 return -EINVAL;
 562         }
 563
 564         /* We exited the loop but still have entries in the extent map. */
 565         if (n) {
 566                 test_err("we have a left over entry in the extent map we didn't expect");
 567                 return -EINVAL;
 568         }
 569
 570         return 0;
 571 }
 572
 573 /*
 574  * Test scenario:
 575  *
 576  * Test the various edge cases of btrfs_drop_extent_map_range, create the
 577  * following ranges
 578  *
 579  * [0, 12k)[12k, 24k)[24k, 36k)[36k, 40k)[40k,64k)
 580  *
 581  * And then we'll drop:
 582  *
 583  * [8k, 12k) - test the single front split
 584  * [12k, 20k) - test the single back split
 585  * [28k, 32k) - test the double split
 586  * [32k, 64k) - test whole em dropping
 587  *
 588  * They'll have the EXTENT_FLAG_COMPRESSED flag set to keep the em tree from
 589  * merging the em's.
 590  */
 591 static int test_case_5(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 592 {
 593         struct extent_map_tree *em_tree;
 594         struct inode *inode;
 595         u64 start, end;
 596         int ret;
 597
 598         test_msg("Running btrfs_drop_extent_map_range tests");
 599
 600         inode = btrfs_new_test_inode();
 601         if (!inode) {
 602                 test_std_err(TEST_ALLOC_INODE);
 603                 return -ENOMEM;
 604         }
 605
 606         em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
 607
 608         /* [0, 12k) */
 609         ret = add_compressed_extent(fs_info, em_tree, 0, SZ_4K * 3, 0);
 610         if (ret) {
 611                 test_err("cannot add extent range [0, 12K)");
 612                 goto out;
 613         }
 614
 615         /* [12k, 24k) */
 616         ret = add_compressed_extent(fs_info, em_tree, SZ_4K * 3, SZ_4K * 3, SZ_4K);
 617         if (ret) {
 618                 test_err("cannot add extent range [12k, 24k)");
 619                 goto out;
 620         }
 621
 622         /* [24k, 36k) */
 623         ret = add_compressed_extent(fs_info, em_tree, SZ_4K * 6, SZ_4K * 3, SZ_8K);
 624         if (ret) {
 625                 test_err("cannot add extent range [12k, 24k)");
 626                 goto out;
 627         }
 628
 629         /* [36k, 40k) */
 630         ret = add_compressed_extent(fs_info, em_tree, SZ_32K + SZ_4K, SZ_4K, SZ_4K * 3);
 631         if (ret) {
 632                 test_err("cannot add extent range [12k, 24k)");
 633                 goto out;
 634         }
 635
 636         /* [40k, 64k) */
 637         ret = add_compressed_extent(fs_info, em_tree, SZ_4K * 10, SZ_4K * 6, SZ_16K);
 638         if (ret) {
 639                 test_err("cannot add extent range [12k, 24k)");
 640                 goto out;
 641         }
 642
 643         /* Drop [8k, 12k) */
 644         start = SZ_8K;
 645         end = (3 * SZ_4K) - 1;
 646         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), start, end, false);
 647         ret = validate_range(&BTRFS_I(inode)->extent_tree, 0);
 648         if (ret)
 649                 goto out;
 650
 651         /* Drop [12k, 20k) */
 652         start = SZ_4K * 3;
 653         end = SZ_16K + SZ_4K - 1;
 654         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), start, end, false);
 655         ret = validate_range(&BTRFS_I(inode)->extent_tree, 1);
 656         if (ret)
 657                 goto out;
 658
 659         /* Drop [28k, 32k) */
 660         start = SZ_32K - SZ_4K;
 661         end = SZ_32K - 1;
 662         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), start, end, false);
 663         ret = validate_range(&BTRFS_I(inode)->extent_tree, 2);
 664         if (ret)
 665                 goto out;
 666
 667         /* Drop [32k, 64k) */
 668         start = SZ_32K;
 669         end = SZ_64K - 1;
 670         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), start, end, false);
 671         ret = validate_range(&BTRFS_I(inode)->extent_tree, 3);
 672         if (ret)
 673                 goto out;
 674 out:
 675         iput(inode);
 676         return ret;
 677 }
 678
 679 /*
 680  * Test the btrfs_add_extent_mapping helper which will attempt to create an em
 681  * for areas between two existing ems.  Validate it doesn't do this when there
 682  * are two unmerged em's side by side.
 683  */
 684 static int test_case_6(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct extent_map_tree *em_tree)
 685 {
 686         struct extent_map *em = NULL;
 687         int ret;
 688
 689         ret = add_compressed_extent(fs_info, em_tree, 0, SZ_4K, 0);
 690         if (ret)
 691                 goto out;
 692
 693         ret = add_compressed_extent(fs_info, em_tree, SZ_4K, SZ_4K, 0);
 694         if (ret)
 695                 goto out;
 696
 697         em = alloc_extent_map();
 698         if (!em) {
 699                 test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
 700                 return -ENOMEM;
 701         }
 702
 703         em->start = SZ_4K;
 704         em->len = SZ_4K;
 705         em->block_start = SZ_16K;
 706         em->block_len = SZ_16K;
 707         write_lock(&em_tree->lock);
 708         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, 0, SZ_8K);
 709         write_unlock(&em_tree->lock);
 710
 711         if (ret != 0) {
 712                 test_err("got an error when adding our em: %d", ret);
 713                 goto out;
 714         }
 715
 716         ret = -EINVAL;
 717         if (em->start != 0) {
 718                 test_err("unexpected em->start at %llu, wanted 0", em->start);
 719                 goto out;
 720         }
 721         if (em->len != SZ_4K) {
 722                 test_err("unexpected em->len %llu, expected 4K", em->len);
 723                 goto out;
 724         }
 725         ret = 0;
 726 out:
 727         free_extent_map(em);
 728         free_extent_map_tree(em_tree);
 729         return ret;
 730 }
 731
 732 /*
 733  * Regression test for btrfs_drop_extent_map_range.  Calling with skip_pinned ==
 734  * true would mess up the start/end calculations and subsequent splits would be
 735  * incorrect.
 736  */
 737 static int test_case_7(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 738 {
 739         struct extent_map_tree *em_tree;
 740         struct extent_map *em;
 741         struct inode *inode;
 742         int ret;
 743
 744         test_msg("Running btrfs_drop_extent_cache with pinned");
 745
 746         inode = btrfs_new_test_inode();
 747         if (!inode) {
 748                 test_std_err(TEST_ALLOC_INODE);
 749                 return -ENOMEM;
 750         }
 751
 752         em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
 753
 754         em = alloc_extent_map();
 755         if (!em) {
 756                 test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
 757                 ret = -ENOMEM;
 758                 goto out;
 759         }
 760
 761         /* [0, 16K), pinned */
 762         em->start = 0;
 763         em->len = SZ_16K;
 764         em->block_start = 0;
 765         em->block_len = SZ_4K;
 766         em->flags |= EXTENT_FLAG_PINNED;
 767         write_lock(&em_tree->lock);
 768         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, em->start, em->len);
 769         write_unlock(&em_tree->lock);
 770         if (ret < 0) {
 771                 test_err("couldn't add extent map");
 772                 goto out;
 773         }
 774         free_extent_map(em);
 775
 776         em = alloc_extent_map();
 777         if (!em) {
 778                 test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
 779                 ret = -ENOMEM;
 780                 goto out;
 781         }
 782
 783         /* [32K, 48K), not pinned */
 784         em->start = SZ_32K;
 785         em->len = SZ_16K;
 786         em->block_start = SZ_32K;
 787         em->block_len = SZ_16K;
 788         write_lock(&em_tree->lock);
 789         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, em->start, em->len);
 790         write_unlock(&em_tree->lock);
 791         if (ret < 0) {
 792                 test_err("couldn't add extent map");
 793                 goto out;
 794         }
 795         free_extent_map(em);
 796
 797         /*
 798          * Drop [0, 36K) This should skip the [0, 4K) extent and then split the
 799          * [32K, 48K) extent.
 800          */
 801         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), 0, (36 * SZ_1K) - 1, true);
 802
 803         /* Make sure our extent maps look sane. */
 804         ret = -EINVAL;
 805
 806         em = lookup_extent_mapping(em_tree, 0, SZ_16K);
 807         if (!em) {
 808                 test_err("didn't find an em at 0 as expected");
 809                 goto out;
 810         }
 811
 812         if (em->start != 0) {
 813                 test_err("em->start is %llu, expected 0", em->start);
 814                 goto out;
 815         }
 816
 817         if (em->len != SZ_16K) {
 818                 test_err("em->len is %llu, expected 16K", em->len);
 819                 goto out;
 820         }
 821
 822         free_extent_map(em);
 823
 824         read_lock(&em_tree->lock);
 825         em = lookup_extent_mapping(em_tree, SZ_16K, SZ_16K);
 826         read_unlock(&em_tree->lock);
 827         if (em) {
 828                 test_err("found an em when we weren't expecting one");
 829                 goto out;
 830         }
 831
 832         read_lock(&em_tree->lock);
 833         em = lookup_extent_mapping(em_tree, SZ_32K, SZ_16K);
 834         read_unlock(&em_tree->lock);
 835         if (!em) {
 836                 test_err("didn't find an em at 32K as expected");
 837                 goto out;
 838         }
 839
 840         if (em->start != (36 * SZ_1K)) {
 841                 test_err("em->start is %llu, expected 36K", em->start);
 842                 goto out;
 843         }
 844
 845         if (em->len != (12 * SZ_1K)) {
 846                 test_err("em->len is %llu, expected 12K", em->len);
 847                 goto out;
 848         }
 849
 850         if (em->block_start != SZ_32K + SZ_4K) {
 851                 test_err("em->block_start is %llu, expected 36K", em->block_start);
 852                 goto out;
 853         }
 854
 855         free_extent_map(em);
 856
 857         read_lock(&em_tree->lock);
 858         em = lookup_extent_mapping(em_tree, 48 * SZ_1K, (u64)-1);
 859         read_unlock(&em_tree->lock);
 860         if (em) {
 861                 test_err("found an unexpected em above 48K");
 862                 goto out;
 863         }
 864
 865         ret = 0;
 866 out:
 867         free_extent_map(em);
 868         iput(inode);
 869         return ret;
 870 }
 871
 872 struct rmap_test_vector {
 873         u64 raid_type;
 874         u64 physical_start;
 875         u64 data_stripe_size;
 876         u64 num_data_stripes;
 877         u64 num_stripes;
 878         /* Assume we won't have more than 5 physical stripes */
 879         u64 data_stripe_phys_start[5];
 880         bool expected_mapped_addr;
 881         /* Physical to logical addresses */
 882         u64 mapped_logical[5];
 883 };
 884
 885 static int test_rmap_block(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 886                            struct rmap_test_vector *test)
 887 {
 888         struct btrfs_chunk_map *map;
 889         u64 *logical = NULL;
 890         int i, out_ndaddrs, out_stripe_len;
 891         int ret;
 892
 893         map = btrfs_alloc_chunk_map(test->num_stripes, GFP_KERNEL);
 894         if (!map) {
 895                 test_std_err(TEST_ALLOC_CHUNK_MAP);
 896                 return -ENOMEM;
 897         }
 898
 899         /* Start at 4GiB logical address */
 900         map->start = SZ_4G;
 901         map->chunk_len = test->data_stripe_size * test->num_data_stripes;
 902         map->stripe_size = test->data_stripe_size;
 903         map->num_stripes = test->num_stripes;
 904         map->type = test->raid_type;
 905
 906         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
 907                 struct btrfs_device *dev = btrfs_alloc_dummy_device(fs_info);
 908
 909                 if (IS_ERR(dev)) {
 910                         test_err("cannot allocate device");
 911                         ret = PTR_ERR(dev);
 912                         goto out;
 913                 }
 914                 map->stripes[i].dev = dev;
 915                 map->stripes[i].physical = test->data_stripe_phys_start[i];
 916         }
 917
 918         ret = btrfs_add_chunk_map(fs_info, map);
 919         if (ret) {
 920                 test_err("error adding chunk map to mapping tree");
 921                 goto out_free;
 922         }
 923
 924         ret = btrfs_rmap_block(fs_info, map->start, btrfs_sb_offset(1),
 925                                &logical, &out_ndaddrs, &out_stripe_len);
 926         if (ret || (out_ndaddrs == 0 && test->expected_mapped_addr)) {
 927                 test_err("didn't rmap anything but expected %d",
 928                          test->expected_mapped_addr);
 929                 goto out;
 930         }
 931
 932         if (out_stripe_len != BTRFS_STRIPE_LEN) {
 933                 test_err("calculated stripe length doesn't match");
 934                 goto out;
 935         }
 936
 937         if (out_ndaddrs != test->expected_mapped_addr) {
 938                 for (i = 0; i < out_ndaddrs; i++)
 939                         test_msg("mapped %llu", logical[i]);
 940                 test_err("unexpected number of mapped addresses: %d", out_ndaddrs);
 941                 goto out;
 942         }
 943
 944         for (i = 0; i < out_ndaddrs; i++) {
 945                 if (logical[i] != test->mapped_logical[i]) {
 946                         test_err("unexpected logical address mapped");
 947                         goto out;
 948                 }
 949         }
 950
 951         ret = 0;
 952 out:
 953         btrfs_remove_chunk_map(fs_info, map);
 954 out_free:
 955         kfree(logical);
 956         return ret;
 957 }
 958
 959 int btrfs_test_extent_map(void)
 960 {
 961         struct btrfs_fs_info *fs_info = NULL;
 962         struct extent_map_tree *em_tree;
 963         int ret = 0, i;
 964         struct rmap_test_vector rmap_tests[] = {
 965                 {
 966                         /*
 967                          * Test a chunk with 2 data stripes one of which
 968                          * intersects the physical address of the super block
 969                          * is correctly recognised.
 970                          */
 971                         .raid_type = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1,
 972                         .physical_start = SZ_64M - SZ_4M,
 973                         .data_stripe_size = SZ_256M,
 974                         .num_data_stripes = 2,
 975                         .num_stripes = 2,
 976                         .data_stripe_phys_start =
 977                                 {SZ_64M - SZ_4M, SZ_64M - SZ_4M + SZ_256M},
 978                         .expected_mapped_addr = true,
 979                         .mapped_logical= {SZ_4G + SZ_4M}
 980                 },
 981                 {
 982                         /*
 983                          * Test that out-of-range physical addresses are
 984                          * ignored
 985                          */
 986
 987                          /* SINGLE chunk type */
 988                         .raid_type = 0,
 989                         .physical_start = SZ_4G,
 990                         .data_stripe_size = SZ_256M,
 991                         .num_data_stripes = 1,
 992                         .num_stripes = 1,
 993                         .data_stripe_phys_start = {SZ_256M},
 994                         .expected_mapped_addr = false,
 995                         .mapped_logical = {0}
 996                 }
 997         };
 998
 999         test_msg("running extent_map tests");
1000
1001         /*
1002          * Note: the fs_info is not set up completely, we only need
1003          * fs_info::fsid for the tracepoint.
1004          */
1005         fs_info = btrfs_alloc_dummy_fs_info(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
1006         if (!fs_info) {
1007                 test_std_err(TEST_ALLOC_FS_INFO);
1008                 return -ENOMEM;
1009         }
1010
1011         em_tree = kzalloc(sizeof(*em_tree), GFP_KERNEL);
1012         if (!em_tree) {
1013                 ret = -ENOMEM;
1014                 goto out;
1015         }
1016
1017         extent_map_tree_init(em_tree);
1018
1019         ret = test_case_1(fs_info, em_tree);
1020         if (ret)
1021                 goto out;
1022         ret = test_case_2(fs_info, em_tree);
1023         if (ret)
1024                 goto out;
1025         ret = test_case_3(fs_info, em_tree);
1026         if (ret)
1027                 goto out;
1028         ret = test_case_4(fs_info, em_tree);
1029         if (ret)
1030                 goto out;
1031         ret = test_case_5(fs_info);
1032         if (ret)
1033                 goto out;
1034         ret = test_case_6(fs_info, em_tree);
1035         if (ret)
1036                 goto out;
1037         ret = test_case_7(fs_info);
1038         if (ret)
1039                 goto out;
1040
1041         test_msg("running rmap tests");
1042         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rmap_tests); i++) {
1043                 ret = test_rmap_block(fs_info, &rmap_tests[i]);
1044                 if (ret)
1045                         goto out;
1046         }
1047
1048 out:
1049         kfree(em_tree);
1050         btrfs_free_dummy_fs_info(fs_info);
1051
1052         return ret;
1053 }