fs/btrfs/backref.c

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