fs/btrfs/extent_map.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2
   3 #include <linux/err.h>
   4 #include <linux/slab.h>
   5 #include <linux/spinlock.h>
   6 #include "messages.h"
   7 #include "ctree.h"
   8 #include "volumes.h"
   9 #include "extent_map.h"
  10 #include "compression.h"
  11 #include "btrfs_inode.h"
  12
  13
  14 static struct kmem_cache *extent_map_cache;
  15
  16 int __init extent_map_init(void)
  17 {
  18         extent_map_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_map",
  19                         sizeof(struct extent_map), 0,
  20                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
  21         if (!extent_map_cache)
  22                 return -ENOMEM;
  23         return 0;
  24 }
  25
  26 void __cold extent_map_exit(void)
  27 {
  28         kmem_cache_destroy(extent_map_cache);
  29 }
  30
  31 /*
  32  * Initialize the extent tree @tree.  Should be called for each new inode or
  33  * other user of the extent_map interface.
  34  */
  35 void extent_map_tree_init(struct extent_map_tree *tree)
  36 {
  37         tree->map = RB_ROOT_CACHED;
  38         INIT_LIST_HEAD(&tree->modified_extents);
  39         rwlock_init(&tree->lock);
  40 }
  41
  42 /*
  43  * Allocate a new extent_map structure.  The new structure is returned with a
  44  * reference count of one and needs to be freed using free_extent_map()
  45  */
  46 struct extent_map *alloc_extent_map(void)
  47 {
  48         struct extent_map *em;
  49         em = kmem_cache_zalloc(extent_map_cache, GFP_NOFS);
  50         if (!em)
  51                 return NULL;
  52         RB_CLEAR_NODE(&em->rb_node);
  53         em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
  54         refcount_set(&em->refs, 1);
  55         INIT_LIST_HEAD(&em->list);
  56         return em;
  57 }
  58
  59 /*
  60  * Drop the reference out on @em by one and free the structure if the reference
  61  * count hits zero.
  62  */
  63 void free_extent_map(struct extent_map *em)
  64 {
  65         if (!em)
  66                 return;
  67         if (refcount_dec_and_test(&em->refs)) {
  68                 WARN_ON(extent_map_in_tree(em));
  69                 WARN_ON(!list_empty(&em->list));
  70                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_FS_MAPPING, &em->flags))
  71                         kfree(em->map_lookup);
  72                 kmem_cache_free(extent_map_cache, em);
  73         }
  74 }
  75
  76 /* Do the math around the end of an extent, handling wrapping. */
  77 static u64 range_end(u64 start, u64 len)
  78 {
  79         if (start + len < start)
  80                 return (u64)-1;
  81         return start + len;
  82 }
  83
  84 static int tree_insert(struct rb_root_cached *root, struct extent_map *em)
  85 {
  86         struct rb_node **p = &root->rb_root.rb_node;
  87         struct rb_node *parent = NULL;
  88         struct extent_map *entry = NULL;
  89         struct rb_node *orig_parent = NULL;
  90         u64 end = range_end(em->start, em->len);
  91         bool leftmost = true;
  92
  93         while (*p) {
  94                 parent = *p;
  95                 entry = rb_entry(parent, struct extent_map, rb_node);
  96
  97                 if (em->start < entry->start) {
  98                         p = &(*p)->rb_left;
  99                 } else if (em->start >= extent_map_end(entry)) {
 100                         p = &(*p)->rb_right;
 101                         leftmost = false;
 102                 } else {
 103                         return -EEXIST;
 104                 }
 105         }
 106
 107         orig_parent = parent;
 108         while (parent && em->start >= extent_map_end(entry)) {
 109                 parent = rb_next(parent);
 110                 entry = rb_entry(parent, struct extent_map, rb_node);
 111         }
 112         if (parent)
 113                 if (end > entry->start && em->start < extent_map_end(entry))
 114                         return -EEXIST;
 115
 116         parent = orig_parent;
 117         entry = rb_entry(parent, struct extent_map, rb_node);
 118         while (parent && em->start < entry->start) {
 119                 parent = rb_prev(parent);
 120                 entry = rb_entry(parent, struct extent_map, rb_node);
 121         }
 122         if (parent)
 123                 if (end > entry->start && em->start < extent_map_end(entry))
 124                         return -EEXIST;
 125
 126         rb_link_node(&em->rb_node, orig_parent, p);
 127         rb_insert_color_cached(&em->rb_node, root, leftmost);
 128         return 0;
 129 }
 130
 131 /*
 132  * Search through the tree for an extent_map with a given offset.  If it can't
 133  * be found, try to find some neighboring extents
 134  */
 135 static struct rb_node *__tree_search(struct rb_root *root, u64 offset,
 136                                      struct rb_node **prev_or_next_ret)
 137 {
 138         struct rb_node *n = root->rb_node;
 139         struct rb_node *prev = NULL;
 140         struct rb_node *orig_prev = NULL;
 141         struct extent_map *entry;
 142         struct extent_map *prev_entry = NULL;
 143
 144         ASSERT(prev_or_next_ret);
 145
 146         while (n) {
 147                 entry = rb_entry(n, struct extent_map, rb_node);
 148                 prev = n;
 149                 prev_entry = entry;
 150
 151                 if (offset < entry->start)
 152                         n = n->rb_left;
 153                 else if (offset >= extent_map_end(entry))
 154                         n = n->rb_right;
 155                 else
 156                         return n;
 157         }
 158
 159         orig_prev = prev;
 160         while (prev && offset >= extent_map_end(prev_entry)) {
 161                 prev = rb_next(prev);
 162                 prev_entry = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
 163         }
 164
 165         /*
 166          * Previous extent map found, return as in this case the caller does not
 167          * care about the next one.
 168          */
 169         if (prev) {
 170                 *prev_or_next_ret = prev;
 171                 return NULL;
 172         }
 173
 174         prev = orig_prev;
 175         prev_entry = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
 176         while (prev && offset < prev_entry->start) {
 177                 prev = rb_prev(prev);
 178                 prev_entry = rb_entry(prev, struct extent_map, rb_node);
 179         }
 180         *prev_or_next_ret = prev;
 181
 182         return NULL;
 183 }
 184
 185 /* Check to see if two extent_map structs are adjacent and safe to merge. */
 186 static int mergable_maps(struct extent_map *prev, struct extent_map *next)
 187 {
 188         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &prev->flags))
 189                 return 0;
 190
 191         /*
 192          * don't merge compressed extents, we need to know their
 193          * actual size
 194          */
 195         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &prev->flags))
 196                 return 0;
 197
 198         if (test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &prev->flags) ||
 199             test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &next->flags))
 200                 return 0;
 201
 202         /*
 203          * We don't want to merge stuff that hasn't been written to the log yet
 204          * since it may not reflect exactly what is on disk, and that would be
 205          * bad.
 206          */
 207         if (!list_empty(&prev->list) || !list_empty(&next->list))
 208                 return 0;
 209
 210         ASSERT(next->block_start != EXTENT_MAP_DELALLOC &&
 211                prev->block_start != EXTENT_MAP_DELALLOC);
 212
 213         if (prev->map_lookup || next->map_lookup)
 214                 ASSERT(test_bit(EXTENT_FLAG_FS_MAPPING, &prev->flags) &&
 215                        test_bit(EXTENT_FLAG_FS_MAPPING, &next->flags));
 216
 217         if (extent_map_end(prev) == next->start &&
 218             prev->flags == next->flags &&
 219             prev->map_lookup == next->map_lookup &&
 220             ((next->block_start == EXTENT_MAP_HOLE &&
 221               prev->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
 222              (next->block_start == EXTENT_MAP_INLINE &&
 223               prev->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) ||
 224              (next->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE - 1 &&
 225               next->block_start == extent_map_block_end(prev)))) {
 226                 return 1;
 227         }
 228         return 0;
 229 }
 230
 231 static void try_merge_map(struct extent_map_tree *tree, struct extent_map *em)
 232 {
 233         struct extent_map *merge = NULL;
 234         struct rb_node *rb;
 235
 236         /*
 237          * We can't modify an extent map that is in the tree and that is being
 238          * used by another task, as it can cause that other task to see it in
 239          * inconsistent state during the merging. We always have 1 reference for
 240          * the tree and 1 for this task (which is unpinning the extent map or
 241          * clearing the logging flag), so anything > 2 means it's being used by
 242          * other tasks too.
 243          */
 244         if (refcount_read(&em->refs) > 2)
 245                 return;
 246
 247         if (em->start != 0) {
 248                 rb = rb_prev(&em->rb_node);
 249                 if (rb)
 250                         merge = rb_entry(rb, struct extent_map, rb_node);
 251                 if (rb && mergable_maps(merge, em)) {
 252                         em->start = merge->start;
 253                         em->orig_start = merge->orig_start;
 254                         em->len += merge->len;
 255                         em->block_len += merge->block_len;
 256                         em->block_start = merge->block_start;
 257                         em->mod_len = (em->mod_len + em->mod_start) - merge->mod_start;
 258                         em->mod_start = merge->mod_start;
 259                         em->generation = max(em->generation, merge->generation);
 260                         set_bit(EXTENT_FLAG_MERGED, &em->flags);
 261
 262                         rb_erase_cached(&merge->rb_node, &tree->map);
 263                         RB_CLEAR_NODE(&merge->rb_node);
 264                         free_extent_map(merge);
 265                 }
 266         }
 267
 268         rb = rb_next(&em->rb_node);
 269         if (rb)
 270                 merge = rb_entry(rb, struct extent_map, rb_node);
 271         if (rb && mergable_maps(em, merge)) {
 272                 em->len += merge->len;
 273                 em->block_len += merge->block_len;
 274                 rb_erase_cached(&merge->rb_node, &tree->map);
 275                 RB_CLEAR_NODE(&merge->rb_node);
 276                 em->mod_len = (merge->mod_start + merge->mod_len) - em->mod_start;
 277                 em->generation = max(em->generation, merge->generation);
 278                 set_bit(EXTENT_FLAG_MERGED, &em->flags);
 279                 free_extent_map(merge);
 280         }
 281 }
 282
 283 /*
 284  * Unpin an extent from the cache.
 285  *
 286  * @tree:       tree to unpin the extent in
 287  * @start:      logical offset in the file
 288  * @len:        length of the extent
 289  * @gen:        generation that this extent has been modified in
 290  *
 291  * Called after an extent has been written to disk properly.  Set the generation
 292  * to the generation that actually added the file item to the inode so we know
 293  * we need to sync this extent when we call fsync().
 294  */
 295 int unpin_extent_cache(struct extent_map_tree *tree, u64 start, u64 len,
 296                        u64 gen)
 297 {
 298         int ret = 0;
 299         struct extent_map *em;
 300         bool prealloc = false;
 301
 302         write_lock(&tree->lock);
 303         em = lookup_extent_mapping(tree, start, len);
 304
 305         WARN_ON(!em || em->start != start);
 306
 307         if (!em)
 308                 goto out;
 309
 310         em->generation = gen;
 311         clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
 312         em->mod_start = em->start;
 313         em->mod_len = em->len;
 314
 315         if (test_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags)) {
 316                 prealloc = true;
 317                 clear_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
 318         }
 319
 320         try_merge_map(tree, em);
 321
 322         if (prealloc) {
 323                 em->mod_start = em->start;
 324                 em->mod_len = em->len;
 325         }
 326
 327         free_extent_map(em);
 328 out:
 329         write_unlock(&tree->lock);
 330         return ret;
 331
 332 }
 333
 334 void clear_em_logging(struct extent_map_tree *tree, struct extent_map *em)
 335 {
 336         lockdep_assert_held_write(&tree->lock);
 337
 338         clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
 339         if (extent_map_in_tree(em))
 340                 try_merge_map(tree, em);
 341 }
 342
 343 static inline void setup_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
 344                                         struct extent_map *em,
 345                                         int modified)
 346 {
 347         refcount_inc(&em->refs);
 348         em->mod_start = em->start;
 349         em->mod_len = em->len;
 350
 351         if (modified)
 352                 list_move(&em->list, &tree->modified_extents);
 353         else
 354                 try_merge_map(tree, em);
 355 }
 356
 357 static void extent_map_device_set_bits(struct extent_map *em, unsigned bits)
 358 {
 359         struct map_lookup *map = em->map_lookup;
 360         u64 stripe_size = em->orig_block_len;
 361         int i;
 362
 363         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
 364                 struct btrfs_io_stripe *stripe = &map->stripes[i];
 365                 struct btrfs_device *device = stripe->dev;
 366
 367                 set_extent_bit(&device->alloc_state, stripe->physical,
 368                                stripe->physical + stripe_size - 1,
 369                                bits | EXTENT_NOWAIT, NULL);
 370         }
 371 }
 372
 373 static void extent_map_device_clear_bits(struct extent_map *em, unsigned bits)
 374 {
 375         struct map_lookup *map = em->map_lookup;
 376         u64 stripe_size = em->orig_block_len;
 377         int i;
 378
 379         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
 380                 struct btrfs_io_stripe *stripe = &map->stripes[i];
 381                 struct btrfs_device *device = stripe->dev;
 382
 383                 __clear_extent_bit(&device->alloc_state, stripe->physical,
 384                                    stripe->physical + stripe_size - 1,
 385                                    bits | EXTENT_NOWAIT,
 386                                    NULL, NULL);
 387         }
 388 }
 389
 390 /*
 391  * Add new extent map to the extent tree
 392  *
 393  * @tree:       tree to insert new map in
 394  * @em:         map to insert
 395  * @modified:   indicate whether the given @em should be added to the
 396  *              modified list, which indicates the extent needs to be logged
 397  *
 398  * Insert @em into @tree or perform a simple forward/backward merge with
 399  * existing mappings.  The extent_map struct passed in will be inserted
 400  * into the tree directly, with an additional reference taken, or a
 401  * reference dropped if the merge attempt was successful.
 402  */
 403 int add_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
 404                        struct extent_map *em, int modified)
 405 {
 406         int ret = 0;
 407
 408         lockdep_assert_held_write(&tree->lock);
 409
 410         ret = tree_insert(&tree->map, em);
 411         if (ret)
 412                 goto out;
 413
 414         setup_extent_mapping(tree, em, modified);
 415         if (test_bit(EXTENT_FLAG_FS_MAPPING, &em->flags)) {
 416                 extent_map_device_set_bits(em, CHUNK_ALLOCATED);
 417                 extent_map_device_clear_bits(em, CHUNK_TRIMMED);
 418         }
 419 out:
 420         return ret;
 421 }
 422
 423 static struct extent_map *
 424 __lookup_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
 425                         u64 start, u64 len, int strict)
 426 {
 427         struct extent_map *em;
 428         struct rb_node *rb_node;
 429         struct rb_node *prev_or_next = NULL;
 430         u64 end = range_end(start, len);
 431
 432         rb_node = __tree_search(&tree->map.rb_root, start, &prev_or_next);
 433         if (!rb_node) {
 434                 if (prev_or_next)
 435                         rb_node = prev_or_next;
 436                 else
 437                         return NULL;
 438         }
 439
 440         em = rb_entry(rb_node, struct extent_map, rb_node);
 441
 442         if (strict && !(end > em->start && start < extent_map_end(em)))
 443                 return NULL;
 444
 445         refcount_inc(&em->refs);
 446         return em;
 447 }
 448
 449 /*
 450  * Lookup extent_map that intersects @start + @len range.
 451  *
 452  * @tree:       tree to lookup in
 453  * @start:      byte offset to start the search
 454  * @len:        length of the lookup range
 455  *
 456  * Find and return the first extent_map struct in @tree that intersects the
 457  * [start, len] range.  There may be additional objects in the tree that
 458  * intersect, so check the object returned carefully to make sure that no
 459  * additional lookups are needed.
 460  */
 461 struct extent_map *lookup_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
 462                                          u64 start, u64 len)
 463 {
 464         return __lookup_extent_mapping(tree, start, len, 1);
 465 }
 466
 467 /*
 468  * Find a nearby extent map intersecting @start + @len (not an exact search).
 469  *
 470  * @tree:       tree to lookup in
 471  * @start:      byte offset to start the search
 472  * @len:        length of the lookup range
 473  *
 474  * Find and return the first extent_map struct in @tree that intersects the
 475  * [start, len] range.
 476  *
 477  * If one can't be found, any nearby extent may be returned
 478  */
 479 struct extent_map *search_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
 480                                          u64 start, u64 len)
 481 {
 482         return __lookup_extent_mapping(tree, start, len, 0);
 483 }
 484
 485 /*
 486  * Remove an extent_map from the extent tree.
 487  *
 488  * @tree:       extent tree to remove from
 489  * @em:         extent map being removed
 490  *
 491  * Remove @em from @tree.  No reference counts are dropped, and no checks
 492  * are done to see if the range is in use.
 493  */
 494 void remove_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree, struct extent_map *em)
 495 {
 496         lockdep_assert_held_write(&tree->lock);
 497
 498         WARN_ON(test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags));
 499         rb_erase_cached(&em->rb_node, &tree->map);
 500         if (!test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags))
 501                 list_del_init(&em->list);
 502         if (test_bit(EXTENT_FLAG_FS_MAPPING, &em->flags))
 503                 extent_map_device_clear_bits(em, CHUNK_ALLOCATED);
 504         RB_CLEAR_NODE(&em->rb_node);
 505 }
 506
 507 static void replace_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
 508                                    struct extent_map *cur,
 509                                    struct extent_map *new,
 510                                    int modified)
 511 {
 512         lockdep_assert_held_write(&tree->lock);
 513
 514         WARN_ON(test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &cur->flags));
 515         ASSERT(extent_map_in_tree(cur));
 516         if (!test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &cur->flags))
 517                 list_del_init(&cur->list);
 518         rb_replace_node_cached(&cur->rb_node, &new->rb_node, &tree->map);
 519         RB_CLEAR_NODE(&cur->rb_node);
 520
 521         setup_extent_mapping(tree, new, modified);
 522 }
 523
 524 static struct extent_map *next_extent_map(const struct extent_map *em)
 525 {
 526         struct rb_node *next;
 527
 528         next = rb_next(&em->rb_node);
 529         if (!next)
 530                 return NULL;
 531         return container_of(next, struct extent_map, rb_node);
 532 }
 533
 534 static struct extent_map *prev_extent_map(struct extent_map *em)
 535 {
 536         struct rb_node *prev;
 537
 538         prev = rb_prev(&em->rb_node);
 539         if (!prev)
 540                 return NULL;
 541         return container_of(prev, struct extent_map, rb_node);
 542 }
 543
 544 /*
 545  * Helper for btrfs_get_extent.  Given an existing extent in the tree,
 546  * the existing extent is the nearest extent to map_start,
 547  * and an extent that you want to insert, deal with overlap and insert
 548  * the best fitted new extent into the tree.
 549  */
 550 static noinline int merge_extent_mapping(struct extent_map_tree *em_tree,
 551                                          struct extent_map *existing,
 552                                          struct extent_map *em,
 553                                          u64 map_start)
 554 {
 555         struct extent_map *prev;
 556         struct extent_map *next;
 557         u64 start;
 558         u64 end;
 559         u64 start_diff;
 560
 561         BUG_ON(map_start < em->start || map_start >= extent_map_end(em));
 562
 563         if (existing->start > map_start) {
 564                 next = existing;
 565                 prev = prev_extent_map(next);
 566         } else {
 567                 prev = existing;
 568                 next = next_extent_map(prev);
 569         }
 570
 571         start = prev ? extent_map_end(prev) : em->start;
 572         start = max_t(u64, start, em->start);
 573         end = next ? next->start : extent_map_end(em);
 574         end = min_t(u64, end, extent_map_end(em));
 575         start_diff = start - em->start;
 576         em->start = start;
 577         em->len = end - start;
 578         if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE &&
 579             !test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
 580                 em->block_start += start_diff;
 581                 em->block_len = em->len;
 582         }
 583         return add_extent_mapping(em_tree, em, 0);
 584 }
 585
 586 /*
 587  * Add extent mapping into em_tree.
 588  *
 589  * @fs_info:  the filesystem
 590  * @em_tree:  extent tree into which we want to insert the extent mapping
 591  * @em_in:    extent we are inserting
 592  * @start:    start of the logical range btrfs_get_extent() is requesting
 593  * @len:      length of the logical range btrfs_get_extent() is requesting
 594  *
 595  * Note that @em_in's range may be different from [start, start+len),
 596  * but they must be overlapped.
 597  *
 598  * Insert @em_in into @em_tree. In case there is an overlapping range, handle
 599  * the -EEXIST by either:
 600  * a) Returning the existing extent in @em_in if @start is within the
 601  *    existing em.
 602  * b) Merge the existing extent with @em_in passed in.
 603  *
 604  * Return 0 on success, otherwise -EEXIST.
 605  *
 606  */
 607 int btrfs_add_extent_mapping(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 608                              struct extent_map_tree *em_tree,
 609                              struct extent_map **em_in, u64 start, u64 len)
 610 {
 611         int ret;
 612         struct extent_map *em = *em_in;
 613
 614         /*
 615          * Tree-checker should have rejected any inline extent with non-zero
 616          * file offset. Here just do a sanity check.
 617          */
 618         if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE)
 619                 ASSERT(em->start == 0);
 620
 621         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 0);
 622         /* it is possible that someone inserted the extent into the tree
 623          * while we had the lock dropped.  It is also possible that
 624          * an overlapping map exists in the tree
 625          */
 626         if (ret == -EEXIST) {
 627                 struct extent_map *existing;
 628
 629                 ret = 0;
 630
 631                 existing = search_extent_mapping(em_tree, start, len);
 632
 633                 trace_btrfs_handle_em_exist(fs_info, existing, em, start, len);
 634
 635                 /*
 636                  * existing will always be non-NULL, since there must be
 637                  * extent causing the -EEXIST.
 638                  */
 639                 if (start >= existing->start &&
 640                     start < extent_map_end(existing)) {
 641                         free_extent_map(em);
 642                         *em_in = existing;
 643                         ret = 0;
 644                 } else {
 645                         u64 orig_start = em->start;
 646                         u64 orig_len = em->len;
 647
 648                         /*
 649                          * The existing extent map is the one nearest to
 650                          * the [start, start + len) range which overlaps
 651                          */
 652                         ret = merge_extent_mapping(em_tree, existing,
 653                                                    em, start);
 654                         if (ret) {
 655                                 free_extent_map(em);
 656                                 *em_in = NULL;
 657                                 WARN_ONCE(ret,
 658 "unexpected error %d: merge existing(start %llu len %llu) with em(start %llu len %llu)\n",
 659                                           ret, existing->start, existing->len,
 660                                           orig_start, orig_len);
 661                         }
 662                         free_extent_map(existing);
 663                 }
 664         }
 665
 666         ASSERT(ret == 0 || ret == -EEXIST);
 667         return ret;
 668 }
 669
 670 /*
 671  * Drop all extent maps from a tree in the fastest possible way, rescheduling
 672  * if needed. This avoids searching the tree, from the root down to the first
 673  * extent map, before each deletion.
 674  */
 675 static void drop_all_extent_maps_fast(struct extent_map_tree *tree)
 676 {
 677         write_lock(&tree->lock);
 678         while (!RB_EMPTY_ROOT(&tree->map.rb_root)) {
 679                 struct extent_map *em;
 680                 struct rb_node *node;
 681
 682                 node = rb_first_cached(&tree->map);
 683                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
 684                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
 685                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
 686                 remove_extent_mapping(tree, em);
 687                 free_extent_map(em);
 688                 cond_resched_rwlock_write(&tree->lock);
 689         }
 690         write_unlock(&tree->lock);
 691 }
 692
 693 /*
 694  * Drop all extent maps in a given range.
 695  *
 696  * @inode:       The target inode.
 697  * @start:       Start offset of the range.
 698  * @end:         End offset of the range (inclusive value).
 699  * @skip_pinned: Indicate if pinned extent maps should be ignored or not.
 700  *
 701  * This drops all the extent maps that intersect the given range [@start, @end].
 702  * Extent maps that partially overlap the range and extend behind or beyond it,
 703  * are split.
 704  * The caller should have locked an appropriate file range in the inode's io
 705  * tree before calling this function.
 706  */
 707 void btrfs_drop_extent_map_range(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
 708                                  bool skip_pinned)
 709 {
 710         struct extent_map *split;
 711         struct extent_map *split2;
 712         struct extent_map *em;
 713         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 714         u64 len = end - start + 1;
 715
 716         WARN_ON(end < start);
 717         if (end == (u64)-1) {
 718                 if (start == 0 && !skip_pinned) {
 719                         drop_all_extent_maps_fast(em_tree);
 720                         return;
 721                 }
 722                 len = (u64)-1;
 723         } else {
 724                 /* Make end offset exclusive for use in the loop below. */
 725                 end++;
 726         }
 727
 728         /*
 729          * It's ok if we fail to allocate the extent maps, see the comment near
 730          * the bottom of the loop below. We only need two spare extent maps in
 731          * the worst case, where the first extent map that intersects our range
 732          * starts before the range and the last extent map that intersects our
 733          * range ends after our range (and they might be the same extent map),
 734          * because we need to split those two extent maps at the boundaries.
 735          */
 736         split = alloc_extent_map();
 737         split2 = alloc_extent_map();
 738
 739         write_lock(&em_tree->lock);
 740         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
 741
 742         while (em) {
 743                 /* extent_map_end() returns exclusive value (last byte + 1). */
 744                 const u64 em_end = extent_map_end(em);
 745                 struct extent_map *next_em = NULL;
 746                 u64 gen;
 747                 unsigned long flags;
 748                 bool modified;
 749                 bool compressed;
 750
 751                 if (em_end < end) {
 752                         next_em = next_extent_map(em);
 753                         if (next_em) {
 754                                 if (next_em->start < end)
 755                                         refcount_inc(&next_em->refs);
 756                                 else
 757                                         next_em = NULL;
 758                         }
 759                 }
 760
 761                 if (skip_pinned && test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags)) {
 762                         start = em_end;
 763                         goto next;
 764                 }
 765
 766                 flags = em->flags;
 767                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
 768                 /*
 769                  * In case we split the extent map, we want to preserve the
 770                  * EXTENT_FLAG_LOGGING flag on our extent map, but we don't want
 771                  * it on the new extent maps.
 772                  */
 773                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &flags);
 774                 modified = !list_empty(&em->list);
 775
 776                 /*
 777                  * The extent map does not cross our target range, so no need to
 778                  * split it, we can remove it directly.
 779                  */
 780                 if (em->start >= start && em_end <= end)
 781                         goto remove_em;
 782
 783                 gen = em->generation;
 784                 compressed = test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
 785
 786                 if (em->start < start) {
 787                         if (!split) {
 788                                 split = split2;
 789                                 split2 = NULL;
 790                                 if (!split)
 791                                         goto remove_em;
 792                         }
 793                         split->start = em->start;
 794                         split->len = start - em->start;
 795
 796                         if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
 797                                 split->orig_start = em->orig_start;
 798                                 split->block_start = em->block_start;
 799
 800                                 if (compressed)
 801                                         split->block_len = em->block_len;
 802                                 else
 803                                         split->block_len = split->len;
 804                                 split->orig_block_len = max(split->block_len,
 805                                                 em->orig_block_len);
 806                                 split->ram_bytes = em->ram_bytes;
 807                         } else {
 808                                 split->orig_start = split->start;
 809                                 split->block_len = 0;
 810                                 split->block_start = em->block_start;
 811                                 split->orig_block_len = 0;
 812                                 split->ram_bytes = split->len;
 813                         }
 814
 815                         split->generation = gen;
 816                         split->flags = flags;
 817                         split->compress_type = em->compress_type;
 818                         replace_extent_mapping(em_tree, em, split, modified);
 819                         free_extent_map(split);
 820                         split = split2;
 821                         split2 = NULL;
 822                 }
 823                 if (em_end > end) {
 824                         if (!split) {
 825                                 split = split2;
 826                                 split2 = NULL;
 827                                 if (!split)
 828                                         goto remove_em;
 829                         }
 830                         split->start = end;
 831                         split->len = em_end - end;
 832                         split->block_start = em->block_start;
 833                         split->flags = flags;
 834                         split->compress_type = em->compress_type;
 835                         split->generation = gen;
 836
 837                         if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
 838                                 split->orig_block_len = max(em->block_len,
 839                                                     em->orig_block_len);
 840
 841                                 split->ram_bytes = em->ram_bytes;
 842                                 if (compressed) {
 843                                         split->block_len = em->block_len;
 844                                         split->orig_start = em->orig_start;
 845                                 } else {
 846                                         const u64 diff = start + len - em->start;
 847
 848                                         split->block_len = split->len;
 849                                         split->block_start += diff;
 850                                         split->orig_start = em->orig_start;
 851                                 }
 852                         } else {
 853                                 split->ram_bytes = split->len;
 854                                 split->orig_start = split->start;
 855                                 split->block_len = 0;
 856                                 split->orig_block_len = 0;
 857                         }
 858
 859                         if (extent_map_in_tree(em)) {
 860                                 replace_extent_mapping(em_tree, em, split,
 861                                                        modified);
 862                         } else {
 863                                 int ret;
 864
 865                                 ret = add_extent_mapping(em_tree, split,
 866                                                          modified);
 867                                 /* Logic error, shouldn't happen. */
 868                                 ASSERT(ret == 0);
 869                                 if (WARN_ON(ret != 0) && modified)
 870                                         btrfs_set_inode_full_sync(inode);
 871                         }
 872                         free_extent_map(split);
 873                         split = NULL;
 874                 }
 875 remove_em:
 876                 if (extent_map_in_tree(em)) {
 877                         /*
 878                          * If the extent map is still in the tree it means that
 879                          * either of the following is true:
 880                          *
 881                          * 1) It fits entirely in our range (doesn't end beyond
 882                          *    it or starts before it);
 883                          *
 884                          * 2) It starts before our range and/or ends after our
 885                          *    range, and we were not able to allocate the extent
 886                          *    maps for split operations, @split and @split2.
 887                          *
 888                          * If we are at case 2) then we just remove the entire
 889                          * extent map - this is fine since if anyone needs it to
 890                          * access the subranges outside our range, will just
 891                          * load it again from the subvolume tree's file extent
 892                          * item. However if the extent map was in the list of
 893                          * modified extents, then we must mark the inode for a
 894                          * full fsync, otherwise a fast fsync will miss this
 895                          * extent if it's new and needs to be logged.
 896                          */
 897                         if ((em->start < start || em_end > end) && modified) {
 898                                 ASSERT(!split);
 899                                 btrfs_set_inode_full_sync(inode);
 900                         }
 901                         remove_extent_mapping(em_tree, em);
 902                 }
 903
 904                 /*
 905                  * Once for the tree reference (we replaced or removed the
 906                  * extent map from the tree).
 907                  */
 908                 free_extent_map(em);
 909 next:
 910                 /* Once for us (for our lookup reference). */
 911                 free_extent_map(em);
 912
 913                 em = next_em;
 914         }
 915
 916         write_unlock(&em_tree->lock);
 917
 918         free_extent_map(split);
 919         free_extent_map(split2);
 920 }
 921
 922 /*
 923  * Replace a range in the inode's extent map tree with a new extent map.
 924  *
 925  * @inode:      The target inode.
 926  * @new_em:     The new extent map to add to the inode's extent map tree.
 927  * @modified:   Indicate if the new extent map should be added to the list of
 928  *              modified extents (for fast fsync tracking).
 929  *
 930  * Drops all the extent maps in the inode's extent map tree that intersect the
 931  * range of the new extent map and adds the new extent map to the tree.
 932  * The caller should have locked an appropriate file range in the inode's io
 933  * tree before calling this function.
 934  */
 935 int btrfs_replace_extent_map_range(struct btrfs_inode *inode,
 936                                    struct extent_map *new_em,
 937                                    bool modified)
 938 {
 939         const u64 end = new_em->start + new_em->len - 1;
 940         struct extent_map_tree *tree = &inode->extent_tree;
 941         int ret;
 942
 943         ASSERT(!extent_map_in_tree(new_em));
 944
 945         /*
 946          * The caller has locked an appropriate file range in the inode's io
 947          * tree, but getting -EEXIST when adding the new extent map can still
 948          * happen in case there are extents that partially cover the range, and
 949          * this is due to two tasks operating on different parts of the extent.
 950          * See commit 18e83ac75bfe67 ("Btrfs: fix unexpected EEXIST from
 951          * btrfs_get_extent") for an example and details.
 952          */
 953         do {
 954                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, new_em->start, end, false);
 955                 write_lock(&tree->lock);
 956                 ret = add_extent_mapping(tree, new_em, modified);
 957                 write_unlock(&tree->lock);
 958         } while (ret == -EEXIST);
 959
 960         return ret;
 961 }
 962
 963 /*
 964  * Split off the first pre bytes from the extent_map at [start, start + len],
 965  * and set the block_start for it to new_logical.
 966  *
 967  * This function is used when an ordered_extent needs to be split.
 968  */
 969 int split_extent_map(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 len, u64 pre,
 970                      u64 new_logical)
 971 {
 972         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 973         struct extent_map *em;
 974         struct extent_map *split_pre = NULL;
 975         struct extent_map *split_mid = NULL;
 976         int ret = 0;
 977         unsigned long flags;
 978
 979         ASSERT(pre != 0);
 980         ASSERT(pre < len);
 981
 982         split_pre = alloc_extent_map();
 983         if (!split_pre)
 984                 return -ENOMEM;
 985         split_mid = alloc_extent_map();
 986         if (!split_mid) {
 987                 ret = -ENOMEM;
 988                 goto out_free_pre;
 989         }
 990
 991         lock_extent(&inode->io_tree, start, start + len - 1, NULL);
 992         write_lock(&em_tree->lock);
 993         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
 994         if (!em) {
 995                 ret = -EIO;
 996                 goto out_unlock;
 997         }
 998
 999         ASSERT(em->len == len);
1000         ASSERT(!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags));
1001         ASSERT(em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE);
1002         ASSERT(test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags));
1003         ASSERT(!test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags));
1004         ASSERT(!list_empty(&em->list));
1005
1006         flags = em->flags;
1007         clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
1008
1009         /* First, replace the em with a new extent_map starting from * em->start */
1010         split_pre->start = em->start;
1011         split_pre->len = pre;
1012         split_pre->orig_start = split_pre->start;
1013         split_pre->block_start = new_logical;
1014         split_pre->block_len = split_pre->len;
1015         split_pre->orig_block_len = split_pre->block_len;
1016         split_pre->ram_bytes = split_pre->len;
1017         split_pre->flags = flags;
1018         split_pre->compress_type = em->compress_type;
1019         split_pre->generation = em->generation;
1020
1021         replace_extent_mapping(em_tree, em, split_pre, 1);
1022
1023         /*
1024          * Now we only have an extent_map at:
1025          *     [em->start, em->start + pre]
1026          */
1027
1028         /* Insert the middle extent_map. */
1029         split_mid->start = em->start + pre;
1030         split_mid->len = em->len - pre;
1031         split_mid->orig_start = split_mid->start;
1032         split_mid->block_start = em->block_start + pre;
1033         split_mid->block_len = split_mid->len;
1034         split_mid->orig_block_len = split_mid->block_len;
1035         split_mid->ram_bytes = split_mid->len;
1036         split_mid->flags = flags;
1037         split_mid->compress_type = em->compress_type;
1038         split_mid->generation = em->generation;
1039         add_extent_mapping(em_tree, split_mid, 1);
1040
1041         /* Once for us */
1042         free_extent_map(em);
1043         /* Once for the tree */
1044         free_extent_map(em);
1045
1046 out_unlock:
1047         write_unlock(&em_tree->lock);
1048         unlock_extent(&inode->io_tree, start, start + len - 1, NULL);
1049         free_extent_map(split_mid);
1050 out_free_pre:
1051         free_extent_map(split_pre);
1052         return ret;
1053 }