fs/btrfs/extent_io.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2
   3 #ifndef BTRFS_EXTENT_IO_H
   4 #define BTRFS_EXTENT_IO_H
   5
   6 #include <linux/rbtree.h>
   7 #include <linux/refcount.h>
   8 #include <linux/fiemap.h>
   9 #include <linux/btrfs_tree.h>
  10 #include "ulist.h"
  11
  12 /*
  13  * flags for bio submission. The high bits indicate the compression
  14  * type for this bio
  15  */
  16 #define EXTENT_BIO_COMPRESSED 1
  17 #define EXTENT_BIO_FLAG_SHIFT 16
  18
  19 enum {
  20         EXTENT_BUFFER_UPTODATE,
  21         EXTENT_BUFFER_DIRTY,
  22         EXTENT_BUFFER_CORRUPT,
  23         /* this got triggered by readahead */
  24         EXTENT_BUFFER_READAHEAD,
  25         EXTENT_BUFFER_TREE_REF,
  26         EXTENT_BUFFER_STALE,
  27         EXTENT_BUFFER_WRITEBACK,
  28         /* read IO error */
  29         EXTENT_BUFFER_READ_ERR,
  30         EXTENT_BUFFER_UNMAPPED,
  31         EXTENT_BUFFER_IN_TREE,
  32         /* write IO error */
  33         EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR,
  34         EXTENT_BUFFER_NO_CHECK,
  35 };
  36
  37 /* these are flags for __process_pages_contig */
  38 #define PAGE_UNLOCK             (1 << 0)
  39 /* Page starts writeback, clear dirty bit and set writeback bit */
  40 #define PAGE_START_WRITEBACK    (1 << 1)
  41 #define PAGE_END_WRITEBACK      (1 << 2)
  42 #define PAGE_SET_ORDERED        (1 << 3)
  43 #define PAGE_SET_ERROR          (1 << 4)
  44 #define PAGE_LOCK               (1 << 5)
  45
  46 /*
  47  * page->private values.  Every page that is controlled by the extent
  48  * map has page->private set to one.
  49  */
  50 #define EXTENT_PAGE_PRIVATE 1
  51
  52 /*
  53  * The extent buffer bitmap operations are done with byte granularity instead of
  54  * word granularity for two reasons:
  55  * 1. The bitmaps must be little-endian on disk.
  56  * 2. Bitmap items are not guaranteed to be aligned to a word and therefore a
  57  *    single word in a bitmap may straddle two pages in the extent buffer.
  58  */
  59 #define BIT_BYTE(nr) ((nr) / BITS_PER_BYTE)
  60 #define BYTE_MASK ((1 << BITS_PER_BYTE) - 1)
  61 #define BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(start) \
  62         ((BYTE_MASK << ((start) & (BITS_PER_BYTE - 1))) & BYTE_MASK)
  63 #define BITMAP_LAST_BYTE_MASK(nbits) \
  64         (BYTE_MASK >> (-(nbits) & (BITS_PER_BYTE - 1)))
  65
  66 struct btrfs_root;
  67 struct btrfs_inode;
  68 struct btrfs_io_bio;
  69 struct btrfs_fs_info;
  70 struct io_failure_record;
  71 struct extent_io_tree;
  72
  73 typedef blk_status_t (submit_bio_hook_t)(struct inode *inode, struct bio *bio,
  74                                          int mirror_num,
  75                                          unsigned long bio_flags);
  76
  77 typedef blk_status_t (extent_submit_bio_start_t)(struct inode *inode,
  78                 struct bio *bio, u64 dio_file_offset);
  79
  80 #define INLINE_EXTENT_BUFFER_PAGES     (BTRFS_MAX_METADATA_BLOCKSIZE / PAGE_SIZE)
  81 struct extent_buffer {
  82         u64 start;
  83         unsigned long len;
  84         unsigned long bflags;
  85         struct btrfs_fs_info *fs_info;
  86         spinlock_t refs_lock;
  87         atomic_t refs;
  88         atomic_t io_pages;
  89         int read_mirror;
  90         struct rcu_head rcu_head;
  91         pid_t lock_owner;
  92         /* >= 0 if eb belongs to a log tree, -1 otherwise */
  93         s8 log_index;
  94
  95         struct rw_semaphore lock;
  96
  97         struct page *pages[INLINE_EXTENT_BUFFER_PAGES];
  98         struct list_head release_list;
  99 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
 100         struct list_head leak_list;
 101 #endif
 102 };
 103
 104 /*
 105  * Structure to record info about the bio being assembled, and other info like
 106  * how many bytes are there before stripe/ordered extent boundary.
 107  */
 108 struct btrfs_bio_ctrl {
 109         struct bio *bio;
 110         unsigned long bio_flags;
 111         u32 len_to_stripe_boundary;
 112         u32 len_to_oe_boundary;
 113 };
 114
 115 /*
 116  * Structure to record how many bytes and which ranges are set/cleared
 117  */
 118 struct extent_changeset {
 119         /* How many bytes are set/cleared in this operation */
 120         unsigned int bytes_changed;
 121
 122         /* Changed ranges */
 123         struct ulist range_changed;
 124 };
 125
 126 static inline void extent_changeset_init(struct extent_changeset *changeset)
 127 {
 128         changeset->bytes_changed = 0;
 129         ulist_init(&changeset->range_changed);
 130 }
 131
 132 static inline struct extent_changeset *extent_changeset_alloc(void)
 133 {
 134         struct extent_changeset *ret;
 135
 136         ret = kmalloc(sizeof(*ret), GFP_KERNEL);
 137         if (!ret)
 138                 return NULL;
 139
 140         extent_changeset_init(ret);
 141         return ret;
 142 }
 143
 144 static inline void extent_changeset_release(struct extent_changeset *changeset)
 145 {
 146         if (!changeset)
 147                 return;
 148         changeset->bytes_changed = 0;
 149         ulist_release(&changeset->range_changed);
 150 }
 151
 152 static inline void extent_changeset_free(struct extent_changeset *changeset)
 153 {
 154         if (!changeset)
 155                 return;
 156         extent_changeset_release(changeset);
 157         kfree(changeset);
 158 }
 159
 160 static inline void extent_set_compress_type(unsigned long *bio_flags,
 161                                             int compress_type)
 162 {
 163         *bio_flags |= compress_type << EXTENT_BIO_FLAG_SHIFT;
 164 }
 165
 166 static inline int extent_compress_type(unsigned long bio_flags)
 167 {
 168         return bio_flags >> EXTENT_BIO_FLAG_SHIFT;
 169 }
 170
 171 struct extent_map_tree;
 172
 173 typedef struct extent_map *(get_extent_t)(struct btrfs_inode *inode,
 174                                           struct page *page, size_t pg_offset,
 175                                           u64 start, u64 len);
 176
 177 int try_release_extent_mapping(struct page *page, gfp_t mask);
 178 int try_release_extent_buffer(struct page *page);
 179
 180 int __must_check submit_one_bio(struct bio *bio, int mirror_num,
 181                                 unsigned long bio_flags);
 182 int btrfs_do_readpage(struct page *page, struct extent_map **em_cached,
 183                       struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
 184                       unsigned int read_flags, u64 *prev_em_start);
 185 int extent_write_full_page(struct page *page, struct writeback_control *wbc);
 186 int extent_write_locked_range(struct inode *inode, u64 start, u64 end,
 187                               int mode);
 188 int extent_writepages(struct address_space *mapping,
 189                       struct writeback_control *wbc);
 190 int btree_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
 191                             struct writeback_control *wbc);
 192 void extent_readahead(struct readahead_control *rac);
 193 int extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
 194                   u64 start, u64 len);
 195 int set_page_extent_mapped(struct page *page);
 196 void clear_page_extent_mapped(struct page *page);
 197
 198 struct extent_buffer *alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 199                                           u64 start, u64 owner_root, int level);
 200 struct extent_buffer *__alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 201                                                   u64 start, unsigned long len);
 202 struct extent_buffer *alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 203                                                 u64 start);
 204 struct extent_buffer *btrfs_clone_extent_buffer(const struct extent_buffer *src);
 205 struct extent_buffer *find_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 206                                          u64 start);
 207 void free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb);
 208 void free_extent_buffer_stale(struct extent_buffer *eb);
 209 #define WAIT_NONE       0
 210 #define WAIT_COMPLETE   1
 211 #define WAIT_PAGE_LOCK  2
 212 int read_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb, int wait,
 213                              int mirror_num);
 214 void wait_on_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb);
 215 void btrfs_readahead_tree_block(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 216                                 u64 bytenr, u64 owner_root, u64 gen, int level);
 217 void btrfs_readahead_node_child(struct extent_buffer *node, int slot);
 218
 219 static inline int num_extent_pages(const struct extent_buffer *eb)
 220 {
 221         /*
 222          * For sectorsize == PAGE_SIZE case, since nodesize is always aligned to
 223          * sectorsize, it's just eb->len >> PAGE_SHIFT.
 224          *
 225          * For sectorsize < PAGE_SIZE case, we could have nodesize < PAGE_SIZE,
 226          * thus have to ensure we get at least one page.
 227          */
 228         return (eb->len >> PAGE_SHIFT) ?: 1;
 229 }
 230
 231 static inline int extent_buffer_uptodate(const struct extent_buffer *eb)
 232 {
 233         return test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
 234 }
 235
 236 int memcmp_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *ptrv,
 237                          unsigned long start, unsigned long len);
 238 void read_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, void *dst,
 239                         unsigned long start,
 240                         unsigned long len);
 241 int read_extent_buffer_to_user_nofault(const struct extent_buffer *eb,
 242                                        void __user *dst, unsigned long start,
 243                                        unsigned long len);
 244 void write_extent_buffer_fsid(const struct extent_buffer *eb, const void *src);
 245 void write_extent_buffer_chunk_tree_uuid(const struct extent_buffer *eb,
 246                 const void *src);
 247 void write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *src,
 248                          unsigned long start, unsigned long len);
 249 void copy_extent_buffer_full(const struct extent_buffer *dst,
 250                              const struct extent_buffer *src);
 251 void copy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
 252                         const struct extent_buffer *src,
 253                         unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
 254                         unsigned long len);
 255 void memcpy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
 256                           unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
 257                           unsigned long len);
 258 void memmove_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
 259                            unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
 260                            unsigned long len);
 261 void memzero_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
 262                            unsigned long len);
 263 int extent_buffer_test_bit(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
 264                            unsigned long pos);
 265 void extent_buffer_bitmap_set(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
 266                               unsigned long pos, unsigned long len);
 267 void extent_buffer_bitmap_clear(const struct extent_buffer *eb,
 268                                 unsigned long start, unsigned long pos,
 269                                 unsigned long len);
 270 void clear_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb);
 271 bool set_extent_buffer_dirty(struct extent_buffer *eb);
 272 void set_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb);
 273 void clear_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb);
 274 int extent_buffer_under_io(const struct extent_buffer *eb);
 275 void extent_range_clear_dirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end);
 276 void extent_range_redirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end);
 277 void extent_clear_unlock_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
 278                                   struct page *locked_page,
 279                                   u32 bits_to_clear, unsigned long page_ops);
 280 struct bio *btrfs_bio_alloc(u64 first_byte);
 281 struct bio *btrfs_io_bio_alloc(unsigned int nr_iovecs);
 282 struct bio *btrfs_bio_clone(struct bio *bio);
 283 struct bio *btrfs_bio_clone_partial(struct bio *orig, u64 offset, u64 size);
 284
 285 int repair_io_failure(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 ino, u64 start,
 286                       u64 length, u64 logical, struct page *page,
 287                       unsigned int pg_offset, int mirror_num);
 288 void end_extent_writepage(struct page *page, int err, u64 start, u64 end);
 289 int btrfs_repair_eb_io_failure(const struct extent_buffer *eb, int mirror_num);
 290
 291 /*
 292  * When IO fails, either with EIO or csum verification fails, we
 293  * try other mirrors that might have a good copy of the data.  This
 294  * io_failure_record is used to record state as we go through all the
 295  * mirrors.  If another mirror has good data, the sector is set up to date
 296  * and things continue.  If a good mirror can't be found, the original
 297  * bio end_io callback is called to indicate things have failed.
 298  */
 299 struct io_failure_record {
 300         struct page *page;
 301         u64 start;
 302         u64 len;
 303         u64 logical;
 304         unsigned long bio_flags;
 305         int this_mirror;
 306         int failed_mirror;
 307 };
 308
 309 int btrfs_repair_one_sector(struct inode *inode,
 310                             struct bio *failed_bio, u32 bio_offset,
 311                             struct page *page, unsigned int pgoff,
 312                             u64 start, int failed_mirror,
 313                             submit_bio_hook_t *submit_bio_hook);
 314
 315 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
 316 bool find_lock_delalloc_range(struct inode *inode,
 317                              struct page *locked_page, u64 *start,
 318                              u64 *end);
 319 #endif
 320 struct extent_buffer *alloc_test_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 321                                                u64 start);
 322
 323 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
 324 void btrfs_extent_buffer_leak_debug_check(struct btrfs_fs_info *fs_info);
 325 #else
 326 #define btrfs_extent_buffer_leak_debug_check(fs_info)   do {} while (0)
 327 #endif
 328
 329 #endif