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