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_bits_nowait(&device->alloc_state, stripe->physical,
 368                                  stripe->physical + stripe_size - 1, bits);
 369         }
 370 }
 371
 372 static void extent_map_device_clear_bits(struct extent_map *em, unsigned bits)
 373 {
 374         struct map_lookup *map = em->map_lookup;
 375         u64 stripe_size = em->orig_block_len;
 376         int i;
 377
 378         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
 379                 struct btrfs_io_stripe *stripe = &map->stripes[i];
 380                 struct btrfs_device *device = stripe->dev;
 381
 382                 __clear_extent_bit(&device->alloc_state, stripe->physical,
 383                                    stripe->physical + stripe_size - 1, bits,
 384                                    NULL, GFP_NOWAIT, NULL);
 385         }
 386 }
 387
 388 /*
 389  * Add new extent map to the extent tree
 390  *
 391  * @tree:       tree to insert new map in
 392  * @em:         map to insert
 393  * @modified:   indicate whether the given @em should be added to the
 394  *              modified list, which indicates the extent needs to be logged
 395  *
 396  * Insert @em into @tree or perform a simple forward/backward merge with
 397  * existing mappings.  The extent_map struct passed in will be inserted
 398  * into the tree directly, with an additional reference taken, or a
 399  * reference dropped if the merge attempt was successful.
 400  */
 401 int add_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
 402                        struct extent_map *em, int modified)
 403 {
 404         int ret = 0;
 405
 406         lockdep_assert_held_write(&tree->lock);
 407
 408         ret = tree_insert(&tree->map, em);
 409         if (ret)
 410                 goto out;
 411
 412         setup_extent_mapping(tree, em, modified);
 413         if (test_bit(EXTENT_FLAG_FS_MAPPING, &em->flags)) {
 414                 extent_map_device_set_bits(em, CHUNK_ALLOCATED);
 415                 extent_map_device_clear_bits(em, CHUNK_TRIMMED);
 416         }
 417 out:
 418         return ret;
 419 }
 420
 421 static struct extent_map *
 422 __lookup_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
 423                         u64 start, u64 len, int strict)
 424 {
 425         struct extent_map *em;
 426         struct rb_node *rb_node;
 427         struct rb_node *prev_or_next = NULL;
 428         u64 end = range_end(start, len);
 429
 430         rb_node = __tree_search(&tree->map.rb_root, start, &prev_or_next);
 431         if (!rb_node) {
 432                 if (prev_or_next)
 433                         rb_node = prev_or_next;
 434                 else
 435                         return NULL;
 436         }
 437
 438         em = rb_entry(rb_node, struct extent_map, rb_node);
 439
 440         if (strict && !(end > em->start && start < extent_map_end(em)))
 441                 return NULL;
 442
 443         refcount_inc(&em->refs);
 444         return em;
 445 }
 446
 447 /*
 448  * Lookup extent_map that intersects @start + @len range.
 449  *
 450  * @tree:       tree to lookup in
 451  * @start:      byte offset to start the search
 452  * @len:        length of the lookup range
 453  *
 454  * Find and return the first extent_map struct in @tree that intersects the
 455  * [start, len] range.  There may be additional objects in the tree that
 456  * intersect, so check the object returned carefully to make sure that no
 457  * additional lookups are needed.
 458  */
 459 struct extent_map *lookup_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
 460                                          u64 start, u64 len)
 461 {
 462         return __lookup_extent_mapping(tree, start, len, 1);
 463 }
 464
 465 /*
 466  * Find a nearby extent map intersecting @start + @len (not an exact search).
 467  *
 468  * @tree:       tree to lookup in
 469  * @start:      byte offset to start the search
 470  * @len:        length of the lookup range
 471  *
 472  * Find and return the first extent_map struct in @tree that intersects the
 473  * [start, len] range.
 474  *
 475  * If one can't be found, any nearby extent may be returned
 476  */
 477 struct extent_map *search_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
 478                                          u64 start, u64 len)
 479 {
 480         return __lookup_extent_mapping(tree, start, len, 0);
 481 }
 482
 483 /*
 484  * Remove an extent_map from the extent tree.
 485  *
 486  * @tree:       extent tree to remove from
 487  * @em:         extent map being removed
 488  *
 489  * Remove @em from @tree.  No reference counts are dropped, and no checks
 490  * are done to see if the range is in use.
 491  */
 492 void remove_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree, struct extent_map *em)
 493 {
 494         lockdep_assert_held_write(&tree->lock);
 495
 496         WARN_ON(test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags));
 497         rb_erase_cached(&em->rb_node, &tree->map);
 498         if (!test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags))
 499                 list_del_init(&em->list);
 500         if (test_bit(EXTENT_FLAG_FS_MAPPING, &em->flags))
 501                 extent_map_device_clear_bits(em, CHUNK_ALLOCATED);
 502         RB_CLEAR_NODE(&em->rb_node);
 503 }
 504
 505 void replace_extent_mapping(struct extent_map_tree *tree,
 506                             struct extent_map *cur,
 507                             struct extent_map *new,
 508                             int modified)
 509 {
 510         lockdep_assert_held_write(&tree->lock);
 511
 512         WARN_ON(test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &cur->flags));
 513         ASSERT(extent_map_in_tree(cur));
 514         if (!test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &cur->flags))
 515                 list_del_init(&cur->list);
 516         rb_replace_node_cached(&cur->rb_node, &new->rb_node, &tree->map);
 517         RB_CLEAR_NODE(&cur->rb_node);
 518
 519         setup_extent_mapping(tree, new, modified);
 520 }
 521
 522 static struct extent_map *next_extent_map(const struct extent_map *em)
 523 {
 524         struct rb_node *next;
 525
 526         next = rb_next(&em->rb_node);
 527         if (!next)
 528                 return NULL;
 529         return container_of(next, struct extent_map, rb_node);
 530 }
 531
 532 static struct extent_map *prev_extent_map(struct extent_map *em)
 533 {
 534         struct rb_node *prev;
 535
 536         prev = rb_prev(&em->rb_node);
 537         if (!prev)
 538                 return NULL;
 539         return container_of(prev, struct extent_map, rb_node);
 540 }
 541
 542 /*
 543  * Helper for btrfs_get_extent.  Given an existing extent in the tree,
 544  * the existing extent is the nearest extent to map_start,
 545  * and an extent that you want to insert, deal with overlap and insert
 546  * the best fitted new extent into the tree.
 547  */
 548 static noinline int merge_extent_mapping(struct extent_map_tree *em_tree,
 549                                          struct extent_map *existing,
 550                                          struct extent_map *em,
 551                                          u64 map_start)
 552 {
 553         struct extent_map *prev;
 554         struct extent_map *next;
 555         u64 start;
 556         u64 end;
 557         u64 start_diff;
 558
 559         BUG_ON(map_start < em->start || map_start >= extent_map_end(em));
 560
 561         if (existing->start > map_start) {
 562                 next = existing;
 563                 prev = prev_extent_map(next);
 564         } else {
 565                 prev = existing;
 566                 next = next_extent_map(prev);
 567         }
 568
 569         start = prev ? extent_map_end(prev) : em->start;
 570         start = max_t(u64, start, em->start);
 571         end = next ? next->start : extent_map_end(em);
 572         end = min_t(u64, end, extent_map_end(em));
 573         start_diff = start - em->start;
 574         em->start = start;
 575         em->len = end - start;
 576         if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE &&
 577             !test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
 578                 em->block_start += start_diff;
 579                 em->block_len = em->len;
 580         }
 581         return add_extent_mapping(em_tree, em, 0);
 582 }
 583
 584 /*
 585  * Add extent mapping into em_tree.
 586  *
 587  * @fs_info:  the filesystem
 588  * @em_tree:  extent tree into which we want to insert the extent mapping
 589  * @em_in:    extent we are inserting
 590  * @start:    start of the logical range btrfs_get_extent() is requesting
 591  * @len:      length of the logical range btrfs_get_extent() is requesting
 592  *
 593  * Note that @em_in's range may be different from [start, start+len),
 594  * but they must be overlapped.
 595  *
 596  * Insert @em_in into @em_tree. In case there is an overlapping range, handle
 597  * the -EEXIST by either:
 598  * a) Returning the existing extent in @em_in if @start is within the
 599  *    existing em.
 600  * b) Merge the existing extent with @em_in passed in.
 601  *
 602  * Return 0 on success, otherwise -EEXIST.
 603  *
 604  */
 605 int btrfs_add_extent_mapping(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 606                              struct extent_map_tree *em_tree,
 607                              struct extent_map **em_in, u64 start, u64 len)
 608 {
 609         int ret;
 610         struct extent_map *em = *em_in;
 611
 612         /*
 613          * Tree-checker should have rejected any inline extent with non-zero
 614          * file offset. Here just do a sanity check.
 615          */
 616         if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE)
 617                 ASSERT(em->start == 0);
 618
 619         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 0);
 620         /* it is possible that someone inserted the extent into the tree
 621          * while we had the lock dropped.  It is also possible that
 622          * an overlapping map exists in the tree
 623          */
 624         if (ret == -EEXIST) {
 625                 struct extent_map *existing;
 626
 627                 ret = 0;
 628
 629                 existing = search_extent_mapping(em_tree, start, len);
 630
 631                 trace_btrfs_handle_em_exist(fs_info, existing, em, start, len);
 632
 633                 /*
 634                  * existing will always be non-NULL, since there must be
 635                  * extent causing the -EEXIST.
 636                  */
 637                 if (start >= existing->start &&
 638                     start < extent_map_end(existing)) {
 639                         free_extent_map(em);
 640                         *em_in = existing;
 641                         ret = 0;
 642                 } else {
 643                         u64 orig_start = em->start;
 644                         u64 orig_len = em->len;
 645
 646                         /*
 647                          * The existing extent map is the one nearest to
 648                          * the [start, start + len) range which overlaps
 649                          */
 650                         ret = merge_extent_mapping(em_tree, existing,
 651                                                    em, start);
 652                         if (ret) {
 653                                 free_extent_map(em);
 654                                 *em_in = NULL;
 655                                 WARN_ONCE(ret,
 656 "unexpected error %d: merge existing(start %llu len %llu) with em(start %llu len %llu)\n",
 657                                           ret, existing->start, existing->len,
 658                                           orig_start, orig_len);
 659                         }
 660                         free_extent_map(existing);
 661                 }
 662         }
 663
 664         ASSERT(ret == 0 || ret == -EEXIST);
 665         return ret;
 666 }
 667
 668 /*
 669  * Drop all extent maps from a tree in the fastest possible way, rescheduling
 670  * if needed. This avoids searching the tree, from the root down to the first
 671  * extent map, before each deletion.
 672  */
 673 static void drop_all_extent_maps_fast(struct extent_map_tree *tree)
 674 {
 675         write_lock(&tree->lock);
 676         while (!RB_EMPTY_ROOT(&tree->map.rb_root)) {
 677                 struct extent_map *em;
 678                 struct rb_node *node;
 679
 680                 node = rb_first_cached(&tree->map);
 681                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
 682                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
 683                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
 684                 remove_extent_mapping(tree, em);
 685                 free_extent_map(em);
 686                 cond_resched_rwlock_write(&tree->lock);
 687         }
 688         write_unlock(&tree->lock);
 689 }
 690
 691 /*
 692  * Drop all extent maps in a given range.
 693  *
 694  * @inode:       The target inode.
 695  * @start:       Start offset of the range.
 696  * @end:         End offset of the range (inclusive value).
 697  * @skip_pinned: Indicate if pinned extent maps should be ignored or not.
 698  *
 699  * This drops all the extent maps that intersect the given range [@start, @end].
 700  * Extent maps that partially overlap the range and extend behind or beyond it,
 701  * are split.
 702  * The caller should have locked an appropriate file range in the inode's io
 703  * tree before calling this function.
 704  */
 705 void btrfs_drop_extent_map_range(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
 706                                  bool skip_pinned)
 707 {
 708         struct extent_map *split;
 709         struct extent_map *split2;
 710         struct extent_map *em;
 711         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 712         u64 len = end - start + 1;
 713
 714         WARN_ON(end < start);
 715         if (end == (u64)-1) {
 716                 if (start == 0 && !skip_pinned) {
 717                         drop_all_extent_maps_fast(em_tree);
 718                         return;
 719                 }
 720                 len = (u64)-1;
 721         } else {
 722                 /* Make end offset exclusive for use in the loop below. */
 723                 end++;
 724         }
 725
 726         /*
 727          * It's ok if we fail to allocate the extent maps, see the comment near
 728          * the bottom of the loop below. We only need two spare extent maps in
 729          * the worst case, where the first extent map that intersects our range
 730          * starts before the range and the last extent map that intersects our
 731          * range ends after our range (and they might be the same extent map),
 732          * because we need to split those two extent maps at the boundaries.
 733          */
 734         split = alloc_extent_map();
 735         split2 = alloc_extent_map();
 736
 737         write_lock(&em_tree->lock);
 738         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
 739
 740         while (em) {
 741                 /* extent_map_end() returns exclusive value (last byte + 1). */
 742                 const u64 em_end = extent_map_end(em);
 743                 struct extent_map *next_em = NULL;
 744                 u64 gen;
 745                 unsigned long flags;
 746                 bool modified;
 747                 bool compressed;
 748
 749                 if (em_end < end) {
 750                         next_em = next_extent_map(em);
 751                         if (next_em) {
 752                                 if (next_em->start < end)
 753                                         refcount_inc(&next_em->refs);
 754                                 else
 755                                         next_em = NULL;
 756                         }
 757                 }
 758
 759                 if (skip_pinned && test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags)) {
 760                         start = em_end;
 761                         if (end != (u64)-1)
 762                                 len = start + len - em_end;
 763                         goto next;
 764                 }
 765
 766                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
 767                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &flags);
 768                 modified = !list_empty(&em->list);
 769
 770                 /*
 771                  * The extent map does not cross our target range, so no need to
 772                  * split it, we can remove it directly.
 773                  */
 774                 if (em->start >= start && em_end <= end)
 775                         goto remove_em;
 776
 777                 flags = em->flags;
 778                 gen = em->generation;
 779                 compressed = test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
 780
 781                 if (em->start < start) {
 782                         if (!split) {
 783                                 split = split2;
 784                                 split2 = NULL;
 785                                 if (!split)
 786                                         goto remove_em;
 787                         }
 788                         split->start = em->start;
 789                         split->len = start - em->start;
 790
 791                         if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
 792                                 split->orig_start = em->orig_start;
 793                                 split->block_start = em->block_start;
 794
 795                                 if (compressed)
 796                                         split->block_len = em->block_len;
 797                                 else
 798                                         split->block_len = split->len;
 799                                 split->orig_block_len = max(split->block_len,
 800                                                 em->orig_block_len);
 801                                 split->ram_bytes = em->ram_bytes;
 802                         } else {
 803                                 split->orig_start = split->start;
 804                                 split->block_len = 0;
 805                                 split->block_start = em->block_start;
 806                                 split->orig_block_len = 0;
 807                                 split->ram_bytes = split->len;
 808                         }
 809
 810                         split->generation = gen;
 811                         split->flags = flags;
 812                         split->compress_type = em->compress_type;
 813                         replace_extent_mapping(em_tree, em, split, modified);
 814                         free_extent_map(split);
 815                         split = split2;
 816                         split2 = NULL;
 817                 }
 818                 if (em_end > end) {
 819                         if (!split) {
 820                                 split = split2;
 821                                 split2 = NULL;
 822                                 if (!split)
 823                                         goto remove_em;
 824                         }
 825                         split->start = start + len;
 826                         split->len = em_end - (start + len);
 827                         split->block_start = em->block_start;
 828                         split->flags = flags;
 829                         split->compress_type = em->compress_type;
 830                         split->generation = gen;
 831
 832                         if (em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
 833                                 split->orig_block_len = max(em->block_len,
 834                                                     em->orig_block_len);
 835
 836                                 split->ram_bytes = em->ram_bytes;
 837                                 if (compressed) {
 838                                         split->block_len = em->block_len;
 839                                         split->orig_start = em->orig_start;
 840                                 } else {
 841                                         const u64 diff = start + len - em->start;
 842
 843                                         split->block_len = split->len;
 844                                         split->block_start += diff;
 845                                         split->orig_start = em->orig_start;
 846                                 }
 847                         } else {
 848                                 split->ram_bytes = split->len;
 849                                 split->orig_start = split->start;
 850                                 split->block_len = 0;
 851                                 split->orig_block_len = 0;
 852                         }
 853
 854                         if (extent_map_in_tree(em)) {
 855                                 replace_extent_mapping(em_tree, em, split,
 856                                                        modified);
 857                         } else {
 858                                 int ret;
 859
 860                                 ret = add_extent_mapping(em_tree, split,
 861                                                          modified);
 862                                 /* Logic error, shouldn't happen. */
 863                                 ASSERT(ret == 0);
 864                                 if (WARN_ON(ret != 0) && modified)
 865                                         btrfs_set_inode_full_sync(inode);
 866                         }
 867                         free_extent_map(split);
 868                         split = NULL;
 869                 }
 870 remove_em:
 871                 if (extent_map_in_tree(em)) {
 872                         /*
 873                          * If the extent map is still in the tree it means that
 874                          * either of the following is true:
 875                          *
 876                          * 1) It fits entirely in our range (doesn't end beyond
 877                          *    it or starts before it);
 878                          *
 879                          * 2) It starts before our range and/or ends after our
 880                          *    range, and we were not able to allocate the extent
 881                          *    maps for split operations, @split and @split2.
 882                          *
 883                          * If we are at case 2) then we just remove the entire
 884                          * extent map - this is fine since if anyone needs it to
 885                          * access the subranges outside our range, will just
 886                          * load it again from the subvolume tree's file extent
 887                          * item. However if the extent map was in the list of
 888                          * modified extents, then we must mark the inode for a
 889                          * full fsync, otherwise a fast fsync will miss this
 890                          * extent if it's new and needs to be logged.
 891                          */
 892                         if ((em->start < start || em_end > end) && modified) {
 893                                 ASSERT(!split);
 894                                 btrfs_set_inode_full_sync(inode);
 895                         }
 896                         remove_extent_mapping(em_tree, em);
 897                 }
 898
 899                 /*
 900                  * Once for the tree reference (we replaced or removed the
 901                  * extent map from the tree).
 902                  */
 903                 free_extent_map(em);
 904 next:
 905                 /* Once for us (for our lookup reference). */
 906                 free_extent_map(em);
 907
 908                 em = next_em;
 909         }
 910
 911         write_unlock(&em_tree->lock);
 912
 913         free_extent_map(split);
 914         free_extent_map(split2);
 915 }
 916
 917 /*
 918  * Replace a range in the inode's extent map tree with a new extent map.
 919  *
 920  * @inode:      The target inode.
 921  * @new_em:     The new extent map to add to the inode's extent map tree.
 922  * @modified:   Indicate if the new extent map should be added to the list of
 923  *              modified extents (for fast fsync tracking).
 924  *
 925  * Drops all the extent maps in the inode's extent map tree that intersect the
 926  * range of the new extent map and adds the new extent map to the tree.
 927  * The caller should have locked an appropriate file range in the inode's io
 928  * tree before calling this function.
 929  */
 930 int btrfs_replace_extent_map_range(struct btrfs_inode *inode,
 931                                    struct extent_map *new_em,
 932                                    bool modified)
 933 {
 934         const u64 end = new_em->start + new_em->len - 1;
 935         struct extent_map_tree *tree = &inode->extent_tree;
 936         int ret;
 937
 938         ASSERT(!extent_map_in_tree(new_em));
 939
 940         /*
 941          * The caller has locked an appropriate file range in the inode's io
 942          * tree, but getting -EEXIST when adding the new extent map can still
 943          * happen in case there are extents that partially cover the range, and
 944          * this is due to two tasks operating on different parts of the extent.
 945          * See commit 18e83ac75bfe67 ("Btrfs: fix unexpected EEXIST from
 946          * btrfs_get_extent") for an example and details.
 947          */
 948         do {
 949                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, new_em->start, end, false);
 950                 write_lock(&tree->lock);
 951                 ret = add_extent_mapping(tree, new_em, modified);
 952                 write_unlock(&tree->lock);
 953         } while (ret == -EEXIST);
 954
 955         return ret;
 956 }