]> Git Repo - linux.git/blob - fs/btrfs/raid56.c
kconfig: recursive checks drop file/lineno
[linux.git] / fs / btrfs / raid56.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2012 Fusion-io  All rights reserved.
4  * Copyright (C) 2012 Intel Corp. All rights reserved.
5  */
6
7 #include <linux/sched.h>
8 #include <linux/bio.h>
9 #include <linux/slab.h>
10 #include <linux/blkdev.h>
11 #include <linux/raid/pq.h>
12 #include <linux/hash.h>
13 #include <linux/list_sort.h>
14 #include <linux/raid/xor.h>
15 #include <linux/mm.h>
16 #include "messages.h"
17 #include "ctree.h"
18 #include "disk-io.h"
19 #include "volumes.h"
20 #include "raid56.h"
21 #include "async-thread.h"
22 #include "file-item.h"
23 #include "btrfs_inode.h"
24
25 /* set when additional merges to this rbio are not allowed */
26 #define RBIO_RMW_LOCKED_BIT     1
27
28 /*
29  * set when this rbio is sitting in the hash, but it is just a cache
30  * of past RMW
31  */
32 #define RBIO_CACHE_BIT          2
33
34 /*
35  * set when it is safe to trust the stripe_pages for caching
36  */
37 #define RBIO_CACHE_READY_BIT    3
38
39 #define RBIO_CACHE_SIZE 1024
40
41 #define BTRFS_STRIPE_HASH_TABLE_BITS                            11
42
43 /* Used by the raid56 code to lock stripes for read/modify/write */
44 struct btrfs_stripe_hash {
45         struct list_head hash_list;
46         spinlock_t lock;
47 };
48
49 /* Used by the raid56 code to lock stripes for read/modify/write */
50 struct btrfs_stripe_hash_table {
51         struct list_head stripe_cache;
52         spinlock_t cache_lock;
53         int cache_size;
54         struct btrfs_stripe_hash table[];
55 };
56
57 /*
58  * A bvec like structure to present a sector inside a page.
59  *
60  * Unlike bvec we don't need bvlen, as it's fixed to sectorsize.
61  */
62 struct sector_ptr {
63         struct page *page;
64         unsigned int pgoff:24;
65         unsigned int uptodate:8;
66 };
67
68 static void rmw_rbio_work(struct work_struct *work);
69 static void rmw_rbio_work_locked(struct work_struct *work);
70 static void index_rbio_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio);
71 static int alloc_rbio_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio);
72
73 static int finish_parity_scrub(struct btrfs_raid_bio *rbio);
74 static void scrub_rbio_work_locked(struct work_struct *work);
75
76 static void free_raid_bio_pointers(struct btrfs_raid_bio *rbio)
77 {
78         bitmap_free(rbio->error_bitmap);
79         kfree(rbio->stripe_pages);
80         kfree(rbio->bio_sectors);
81         kfree(rbio->stripe_sectors);
82         kfree(rbio->finish_pointers);
83 }
84
85 static void free_raid_bio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
86 {
87         int i;
88
89         if (!refcount_dec_and_test(&rbio->refs))
90                 return;
91
92         WARN_ON(!list_empty(&rbio->stripe_cache));
93         WARN_ON(!list_empty(&rbio->hash_list));
94         WARN_ON(!bio_list_empty(&rbio->bio_list));
95
96         for (i = 0; i < rbio->nr_pages; i++) {
97                 if (rbio->stripe_pages[i]) {
98                         __free_page(rbio->stripe_pages[i]);
99                         rbio->stripe_pages[i] = NULL;
100                 }
101         }
102
103         btrfs_put_bioc(rbio->bioc);
104         free_raid_bio_pointers(rbio);
105         kfree(rbio);
106 }
107
108 static void start_async_work(struct btrfs_raid_bio *rbio, work_func_t work_func)
109 {
110         INIT_WORK(&rbio->work, work_func);
111         queue_work(rbio->bioc->fs_info->rmw_workers, &rbio->work);
112 }
113
114 /*
115  * the stripe hash table is used for locking, and to collect
116  * bios in hopes of making a full stripe
117  */
118 int btrfs_alloc_stripe_hash_table(struct btrfs_fs_info *info)
119 {
120         struct btrfs_stripe_hash_table *table;
121         struct btrfs_stripe_hash_table *x;
122         struct btrfs_stripe_hash *cur;
123         struct btrfs_stripe_hash *h;
124         int num_entries = 1 << BTRFS_STRIPE_HASH_TABLE_BITS;
125         int i;
126
127         if (info->stripe_hash_table)
128                 return 0;
129
130         /*
131          * The table is large, starting with order 4 and can go as high as
132          * order 7 in case lock debugging is turned on.
133          *
134          * Try harder to allocate and fallback to vmalloc to lower the chance
135          * of a failing mount.
136          */
137         table = kvzalloc(struct_size(table, table, num_entries), GFP_KERNEL);
138         if (!table)
139                 return -ENOMEM;
140
141         spin_lock_init(&table->cache_lock);
142         INIT_LIST_HEAD(&table->stripe_cache);
143
144         h = table->table;
145
146         for (i = 0; i < num_entries; i++) {
147                 cur = h + i;
148                 INIT_LIST_HEAD(&cur->hash_list);
149                 spin_lock_init(&cur->lock);
150         }
151
152         x = cmpxchg(&info->stripe_hash_table, NULL, table);
153         kvfree(x);
154         return 0;
155 }
156
157 /*
158  * caching an rbio means to copy anything from the
159  * bio_sectors array into the stripe_pages array.  We
160  * use the page uptodate bit in the stripe cache array
161  * to indicate if it has valid data
162  *
163  * once the caching is done, we set the cache ready
164  * bit.
165  */
166 static void cache_rbio_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
167 {
168         int i;
169         int ret;
170
171         ret = alloc_rbio_pages(rbio);
172         if (ret)
173                 return;
174
175         for (i = 0; i < rbio->nr_sectors; i++) {
176                 /* Some range not covered by bio (partial write), skip it */
177                 if (!rbio->bio_sectors[i].page) {
178                         /*
179                          * Even if the sector is not covered by bio, if it is
180                          * a data sector it should still be uptodate as it is
181                          * read from disk.
182                          */
183                         if (i < rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors)
184                                 ASSERT(rbio->stripe_sectors[i].uptodate);
185                         continue;
186                 }
187
188                 ASSERT(rbio->stripe_sectors[i].page);
189                 memcpy_page(rbio->stripe_sectors[i].page,
190                             rbio->stripe_sectors[i].pgoff,
191                             rbio->bio_sectors[i].page,
192                             rbio->bio_sectors[i].pgoff,
193                             rbio->bioc->fs_info->sectorsize);
194                 rbio->stripe_sectors[i].uptodate = 1;
195         }
196         set_bit(RBIO_CACHE_READY_BIT, &rbio->flags);
197 }
198
199 /*
200  * we hash on the first logical address of the stripe
201  */
202 static int rbio_bucket(struct btrfs_raid_bio *rbio)
203 {
204         u64 num = rbio->bioc->full_stripe_logical;
205
206         /*
207          * we shift down quite a bit.  We're using byte
208          * addressing, and most of the lower bits are zeros.
209          * This tends to upset hash_64, and it consistently
210          * returns just one or two different values.
211          *
212          * shifting off the lower bits fixes things.
213          */
214         return hash_64(num >> 16, BTRFS_STRIPE_HASH_TABLE_BITS);
215 }
216
217 static bool full_page_sectors_uptodate(struct btrfs_raid_bio *rbio,
218                                        unsigned int page_nr)
219 {
220         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
221         const u32 sectors_per_page = PAGE_SIZE / sectorsize;
222         int i;
223
224         ASSERT(page_nr < rbio->nr_pages);
225
226         for (i = sectors_per_page * page_nr;
227              i < sectors_per_page * page_nr + sectors_per_page;
228              i++) {
229                 if (!rbio->stripe_sectors[i].uptodate)
230                         return false;
231         }
232         return true;
233 }
234
235 /*
236  * Update the stripe_sectors[] array to use correct page and pgoff
237  *
238  * Should be called every time any page pointer in stripes_pages[] got modified.
239  */
240 static void index_stripe_sectors(struct btrfs_raid_bio *rbio)
241 {
242         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
243         u32 offset;
244         int i;
245
246         for (i = 0, offset = 0; i < rbio->nr_sectors; i++, offset += sectorsize) {
247                 int page_index = offset >> PAGE_SHIFT;
248
249                 ASSERT(page_index < rbio->nr_pages);
250                 rbio->stripe_sectors[i].page = rbio->stripe_pages[page_index];
251                 rbio->stripe_sectors[i].pgoff = offset_in_page(offset);
252         }
253 }
254
255 static void steal_rbio_page(struct btrfs_raid_bio *src,
256                             struct btrfs_raid_bio *dest, int page_nr)
257 {
258         const u32 sectorsize = src->bioc->fs_info->sectorsize;
259         const u32 sectors_per_page = PAGE_SIZE / sectorsize;
260         int i;
261
262         if (dest->stripe_pages[page_nr])
263                 __free_page(dest->stripe_pages[page_nr]);
264         dest->stripe_pages[page_nr] = src->stripe_pages[page_nr];
265         src->stripe_pages[page_nr] = NULL;
266
267         /* Also update the sector->uptodate bits. */
268         for (i = sectors_per_page * page_nr;
269              i < sectors_per_page * page_nr + sectors_per_page; i++)
270                 dest->stripe_sectors[i].uptodate = true;
271 }
272
273 static bool is_data_stripe_page(struct btrfs_raid_bio *rbio, int page_nr)
274 {
275         const int sector_nr = (page_nr << PAGE_SHIFT) >>
276                               rbio->bioc->fs_info->sectorsize_bits;
277
278         /*
279          * We have ensured PAGE_SIZE is aligned with sectorsize, thus
280          * we won't have a page which is half data half parity.
281          *
282          * Thus if the first sector of the page belongs to data stripes, then
283          * the full page belongs to data stripes.
284          */
285         return (sector_nr < rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors);
286 }
287
288 /*
289  * Stealing an rbio means taking all the uptodate pages from the stripe array
290  * in the source rbio and putting them into the destination rbio.
291  *
292  * This will also update the involved stripe_sectors[] which are referring to
293  * the old pages.
294  */
295 static void steal_rbio(struct btrfs_raid_bio *src, struct btrfs_raid_bio *dest)
296 {
297         int i;
298
299         if (!test_bit(RBIO_CACHE_READY_BIT, &src->flags))
300                 return;
301
302         for (i = 0; i < dest->nr_pages; i++) {
303                 struct page *p = src->stripe_pages[i];
304
305                 /*
306                  * We don't need to steal P/Q pages as they will always be
307                  * regenerated for RMW or full write anyway.
308                  */
309                 if (!is_data_stripe_page(src, i))
310                         continue;
311
312                 /*
313                  * If @src already has RBIO_CACHE_READY_BIT, it should have
314                  * all data stripe pages present and uptodate.
315                  */
316                 ASSERT(p);
317                 ASSERT(full_page_sectors_uptodate(src, i));
318                 steal_rbio_page(src, dest, i);
319         }
320         index_stripe_sectors(dest);
321         index_stripe_sectors(src);
322 }
323
324 /*
325  * merging means we take the bio_list from the victim and
326  * splice it into the destination.  The victim should
327  * be discarded afterwards.
328  *
329  * must be called with dest->rbio_list_lock held
330  */
331 static void merge_rbio(struct btrfs_raid_bio *dest,
332                        struct btrfs_raid_bio *victim)
333 {
334         bio_list_merge_init(&dest->bio_list, &victim->bio_list);
335         dest->bio_list_bytes += victim->bio_list_bytes;
336         /* Also inherit the bitmaps from @victim. */
337         bitmap_or(&dest->dbitmap, &victim->dbitmap, &dest->dbitmap,
338                   dest->stripe_nsectors);
339 }
340
341 /*
342  * used to prune items that are in the cache.  The caller
343  * must hold the hash table lock.
344  */
345 static void __remove_rbio_from_cache(struct btrfs_raid_bio *rbio)
346 {
347         int bucket = rbio_bucket(rbio);
348         struct btrfs_stripe_hash_table *table;
349         struct btrfs_stripe_hash *h;
350         int freeit = 0;
351
352         /*
353          * check the bit again under the hash table lock.
354          */
355         if (!test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &rbio->flags))
356                 return;
357
358         table = rbio->bioc->fs_info->stripe_hash_table;
359         h = table->table + bucket;
360
361         /* hold the lock for the bucket because we may be
362          * removing it from the hash table
363          */
364         spin_lock(&h->lock);
365
366         /*
367          * hold the lock for the bio list because we need
368          * to make sure the bio list is empty
369          */
370         spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
371
372         if (test_and_clear_bit(RBIO_CACHE_BIT, &rbio->flags)) {
373                 list_del_init(&rbio->stripe_cache);
374                 table->cache_size -= 1;
375                 freeit = 1;
376
377                 /* if the bio list isn't empty, this rbio is
378                  * still involved in an IO.  We take it out
379                  * of the cache list, and drop the ref that
380                  * was held for the list.
381                  *
382                  * If the bio_list was empty, we also remove
383                  * the rbio from the hash_table, and drop
384                  * the corresponding ref
385                  */
386                 if (bio_list_empty(&rbio->bio_list)) {
387                         if (!list_empty(&rbio->hash_list)) {
388                                 list_del_init(&rbio->hash_list);
389                                 refcount_dec(&rbio->refs);
390                                 BUG_ON(!list_empty(&rbio->plug_list));
391                         }
392                 }
393         }
394
395         spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
396         spin_unlock(&h->lock);
397
398         if (freeit)
399                 free_raid_bio(rbio);
400 }
401
402 /*
403  * prune a given rbio from the cache
404  */
405 static void remove_rbio_from_cache(struct btrfs_raid_bio *rbio)
406 {
407         struct btrfs_stripe_hash_table *table;
408
409         if (!test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &rbio->flags))
410                 return;
411
412         table = rbio->bioc->fs_info->stripe_hash_table;
413
414         spin_lock(&table->cache_lock);
415         __remove_rbio_from_cache(rbio);
416         spin_unlock(&table->cache_lock);
417 }
418
419 /*
420  * remove everything in the cache
421  */
422 static void btrfs_clear_rbio_cache(struct btrfs_fs_info *info)
423 {
424         struct btrfs_stripe_hash_table *table;
425         struct btrfs_raid_bio *rbio;
426
427         table = info->stripe_hash_table;
428
429         spin_lock(&table->cache_lock);
430         while (!list_empty(&table->stripe_cache)) {
431                 rbio = list_entry(table->stripe_cache.next,
432                                   struct btrfs_raid_bio,
433                                   stripe_cache);
434                 __remove_rbio_from_cache(rbio);
435         }
436         spin_unlock(&table->cache_lock);
437 }
438
439 /*
440  * remove all cached entries and free the hash table
441  * used by unmount
442  */
443 void btrfs_free_stripe_hash_table(struct btrfs_fs_info *info)
444 {
445         if (!info->stripe_hash_table)
446                 return;
447         btrfs_clear_rbio_cache(info);
448         kvfree(info->stripe_hash_table);
449         info->stripe_hash_table = NULL;
450 }
451
452 /*
453  * insert an rbio into the stripe cache.  It
454  * must have already been prepared by calling
455  * cache_rbio_pages
456  *
457  * If this rbio was already cached, it gets
458  * moved to the front of the lru.
459  *
460  * If the size of the rbio cache is too big, we
461  * prune an item.
462  */
463 static void cache_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
464 {
465         struct btrfs_stripe_hash_table *table;
466
467         if (!test_bit(RBIO_CACHE_READY_BIT, &rbio->flags))
468                 return;
469
470         table = rbio->bioc->fs_info->stripe_hash_table;
471
472         spin_lock(&table->cache_lock);
473         spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
474
475         /* bump our ref if we were not in the list before */
476         if (!test_and_set_bit(RBIO_CACHE_BIT, &rbio->flags))
477                 refcount_inc(&rbio->refs);
478
479         if (!list_empty(&rbio->stripe_cache)){
480                 list_move(&rbio->stripe_cache, &table->stripe_cache);
481         } else {
482                 list_add(&rbio->stripe_cache, &table->stripe_cache);
483                 table->cache_size += 1;
484         }
485
486         spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
487
488         if (table->cache_size > RBIO_CACHE_SIZE) {
489                 struct btrfs_raid_bio *found;
490
491                 found = list_entry(table->stripe_cache.prev,
492                                   struct btrfs_raid_bio,
493                                   stripe_cache);
494
495                 if (found != rbio)
496                         __remove_rbio_from_cache(found);
497         }
498
499         spin_unlock(&table->cache_lock);
500 }
501
502 /*
503  * helper function to run the xor_blocks api.  It is only
504  * able to do MAX_XOR_BLOCKS at a time, so we need to
505  * loop through.
506  */
507 static void run_xor(void **pages, int src_cnt, ssize_t len)
508 {
509         int src_off = 0;
510         int xor_src_cnt = 0;
511         void *dest = pages[src_cnt];
512
513         while(src_cnt > 0) {
514                 xor_src_cnt = min(src_cnt, MAX_XOR_BLOCKS);
515                 xor_blocks(xor_src_cnt, len, dest, pages + src_off);
516
517                 src_cnt -= xor_src_cnt;
518                 src_off += xor_src_cnt;
519         }
520 }
521
522 /*
523  * Returns true if the bio list inside this rbio covers an entire stripe (no
524  * rmw required).
525  */
526 static int rbio_is_full(struct btrfs_raid_bio *rbio)
527 {
528         unsigned long size = rbio->bio_list_bytes;
529         int ret = 1;
530
531         spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
532         if (size != rbio->nr_data * BTRFS_STRIPE_LEN)
533                 ret = 0;
534         BUG_ON(size > rbio->nr_data * BTRFS_STRIPE_LEN);
535         spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
536
537         return ret;
538 }
539
540 /*
541  * returns 1 if it is safe to merge two rbios together.
542  * The merging is safe if the two rbios correspond to
543  * the same stripe and if they are both going in the same
544  * direction (read vs write), and if neither one is
545  * locked for final IO
546  *
547  * The caller is responsible for locking such that
548  * rmw_locked is safe to test
549  */
550 static int rbio_can_merge(struct btrfs_raid_bio *last,
551                           struct btrfs_raid_bio *cur)
552 {
553         if (test_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &last->flags) ||
554             test_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &cur->flags))
555                 return 0;
556
557         /*
558          * we can't merge with cached rbios, since the
559          * idea is that when we merge the destination
560          * rbio is going to run our IO for us.  We can
561          * steal from cached rbios though, other functions
562          * handle that.
563          */
564         if (test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &last->flags) ||
565             test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &cur->flags))
566                 return 0;
567
568         if (last->bioc->full_stripe_logical != cur->bioc->full_stripe_logical)
569                 return 0;
570
571         /* we can't merge with different operations */
572         if (last->operation != cur->operation)
573                 return 0;
574         /*
575          * We've need read the full stripe from the drive.
576          * check and repair the parity and write the new results.
577          *
578          * We're not allowed to add any new bios to the
579          * bio list here, anyone else that wants to
580          * change this stripe needs to do their own rmw.
581          */
582         if (last->operation == BTRFS_RBIO_PARITY_SCRUB)
583                 return 0;
584
585         if (last->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD)
586                 return 0;
587
588         return 1;
589 }
590
591 static unsigned int rbio_stripe_sector_index(const struct btrfs_raid_bio *rbio,
592                                              unsigned int stripe_nr,
593                                              unsigned int sector_nr)
594 {
595         ASSERT(stripe_nr < rbio->real_stripes);
596         ASSERT(sector_nr < rbio->stripe_nsectors);
597
598         return stripe_nr * rbio->stripe_nsectors + sector_nr;
599 }
600
601 /* Return a sector from rbio->stripe_sectors, not from the bio list */
602 static struct sector_ptr *rbio_stripe_sector(const struct btrfs_raid_bio *rbio,
603                                              unsigned int stripe_nr,
604                                              unsigned int sector_nr)
605 {
606         return &rbio->stripe_sectors[rbio_stripe_sector_index(rbio, stripe_nr,
607                                                               sector_nr)];
608 }
609
610 /* Grab a sector inside P stripe */
611 static struct sector_ptr *rbio_pstripe_sector(const struct btrfs_raid_bio *rbio,
612                                               unsigned int sector_nr)
613 {
614         return rbio_stripe_sector(rbio, rbio->nr_data, sector_nr);
615 }
616
617 /* Grab a sector inside Q stripe, return NULL if not RAID6 */
618 static struct sector_ptr *rbio_qstripe_sector(const struct btrfs_raid_bio *rbio,
619                                               unsigned int sector_nr)
620 {
621         if (rbio->nr_data + 1 == rbio->real_stripes)
622                 return NULL;
623         return rbio_stripe_sector(rbio, rbio->nr_data + 1, sector_nr);
624 }
625
626 /*
627  * The first stripe in the table for a logical address
628  * has the lock.  rbios are added in one of three ways:
629  *
630  * 1) Nobody has the stripe locked yet.  The rbio is given
631  * the lock and 0 is returned.  The caller must start the IO
632  * themselves.
633  *
634  * 2) Someone has the stripe locked, but we're able to merge
635  * with the lock owner.  The rbio is freed and the IO will
636  * start automatically along with the existing rbio.  1 is returned.
637  *
638  * 3) Someone has the stripe locked, but we're not able to merge.
639  * The rbio is added to the lock owner's plug list, or merged into
640  * an rbio already on the plug list.  When the lock owner unlocks,
641  * the next rbio on the list is run and the IO is started automatically.
642  * 1 is returned
643  *
644  * If we return 0, the caller still owns the rbio and must continue with
645  * IO submission.  If we return 1, the caller must assume the rbio has
646  * already been freed.
647  */
648 static noinline int lock_stripe_add(struct btrfs_raid_bio *rbio)
649 {
650         struct btrfs_stripe_hash *h;
651         struct btrfs_raid_bio *cur;
652         struct btrfs_raid_bio *pending;
653         struct btrfs_raid_bio *freeit = NULL;
654         struct btrfs_raid_bio *cache_drop = NULL;
655         int ret = 0;
656
657         h = rbio->bioc->fs_info->stripe_hash_table->table + rbio_bucket(rbio);
658
659         spin_lock(&h->lock);
660         list_for_each_entry(cur, &h->hash_list, hash_list) {
661                 if (cur->bioc->full_stripe_logical != rbio->bioc->full_stripe_logical)
662                         continue;
663
664                 spin_lock(&cur->bio_list_lock);
665
666                 /* Can we steal this cached rbio's pages? */
667                 if (bio_list_empty(&cur->bio_list) &&
668                     list_empty(&cur->plug_list) &&
669                     test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &cur->flags) &&
670                     !test_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &cur->flags)) {
671                         list_del_init(&cur->hash_list);
672                         refcount_dec(&cur->refs);
673
674                         steal_rbio(cur, rbio);
675                         cache_drop = cur;
676                         spin_unlock(&cur->bio_list_lock);
677
678                         goto lockit;
679                 }
680
681                 /* Can we merge into the lock owner? */
682                 if (rbio_can_merge(cur, rbio)) {
683                         merge_rbio(cur, rbio);
684                         spin_unlock(&cur->bio_list_lock);
685                         freeit = rbio;
686                         ret = 1;
687                         goto out;
688                 }
689
690
691                 /*
692                  * We couldn't merge with the running rbio, see if we can merge
693                  * with the pending ones.  We don't have to check for rmw_locked
694                  * because there is no way they are inside finish_rmw right now
695                  */
696                 list_for_each_entry(pending, &cur->plug_list, plug_list) {
697                         if (rbio_can_merge(pending, rbio)) {
698                                 merge_rbio(pending, rbio);
699                                 spin_unlock(&cur->bio_list_lock);
700                                 freeit = rbio;
701                                 ret = 1;
702                                 goto out;
703                         }
704                 }
705
706                 /*
707                  * No merging, put us on the tail of the plug list, our rbio
708                  * will be started with the currently running rbio unlocks
709                  */
710                 list_add_tail(&rbio->plug_list, &cur->plug_list);
711                 spin_unlock(&cur->bio_list_lock);
712                 ret = 1;
713                 goto out;
714         }
715 lockit:
716         refcount_inc(&rbio->refs);
717         list_add(&rbio->hash_list, &h->hash_list);
718 out:
719         spin_unlock(&h->lock);
720         if (cache_drop)
721                 remove_rbio_from_cache(cache_drop);
722         if (freeit)
723                 free_raid_bio(freeit);
724         return ret;
725 }
726
727 static void recover_rbio_work_locked(struct work_struct *work);
728
729 /*
730  * called as rmw or parity rebuild is completed.  If the plug list has more
731  * rbios waiting for this stripe, the next one on the list will be started
732  */
733 static noinline void unlock_stripe(struct btrfs_raid_bio *rbio)
734 {
735         int bucket;
736         struct btrfs_stripe_hash *h;
737         int keep_cache = 0;
738
739         bucket = rbio_bucket(rbio);
740         h = rbio->bioc->fs_info->stripe_hash_table->table + bucket;
741
742         if (list_empty(&rbio->plug_list))
743                 cache_rbio(rbio);
744
745         spin_lock(&h->lock);
746         spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
747
748         if (!list_empty(&rbio->hash_list)) {
749                 /*
750                  * if we're still cached and there is no other IO
751                  * to perform, just leave this rbio here for others
752                  * to steal from later
753                  */
754                 if (list_empty(&rbio->plug_list) &&
755                     test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &rbio->flags)) {
756                         keep_cache = 1;
757                         clear_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &rbio->flags);
758                         BUG_ON(!bio_list_empty(&rbio->bio_list));
759                         goto done;
760                 }
761
762                 list_del_init(&rbio->hash_list);
763                 refcount_dec(&rbio->refs);
764
765                 /*
766                  * we use the plug list to hold all the rbios
767                  * waiting for the chance to lock this stripe.
768                  * hand the lock over to one of them.
769                  */
770                 if (!list_empty(&rbio->plug_list)) {
771                         struct btrfs_raid_bio *next;
772                         struct list_head *head = rbio->plug_list.next;
773
774                         next = list_entry(head, struct btrfs_raid_bio,
775                                           plug_list);
776
777                         list_del_init(&rbio->plug_list);
778
779                         list_add(&next->hash_list, &h->hash_list);
780                         refcount_inc(&next->refs);
781                         spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
782                         spin_unlock(&h->lock);
783
784                         if (next->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD) {
785                                 start_async_work(next, recover_rbio_work_locked);
786                         } else if (next->operation == BTRFS_RBIO_WRITE) {
787                                 steal_rbio(rbio, next);
788                                 start_async_work(next, rmw_rbio_work_locked);
789                         } else if (next->operation == BTRFS_RBIO_PARITY_SCRUB) {
790                                 steal_rbio(rbio, next);
791                                 start_async_work(next, scrub_rbio_work_locked);
792                         }
793
794                         goto done_nolock;
795                 }
796         }
797 done:
798         spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
799         spin_unlock(&h->lock);
800
801 done_nolock:
802         if (!keep_cache)
803                 remove_rbio_from_cache(rbio);
804 }
805
806 static void rbio_endio_bio_list(struct bio *cur, blk_status_t err)
807 {
808         struct bio *next;
809
810         while (cur) {
811                 next = cur->bi_next;
812                 cur->bi_next = NULL;
813                 cur->bi_status = err;
814                 bio_endio(cur);
815                 cur = next;
816         }
817 }
818
819 /*
820  * this frees the rbio and runs through all the bios in the
821  * bio_list and calls end_io on them
822  */
823 static void rbio_orig_end_io(struct btrfs_raid_bio *rbio, blk_status_t err)
824 {
825         struct bio *cur = bio_list_get(&rbio->bio_list);
826         struct bio *extra;
827
828         kfree(rbio->csum_buf);
829         bitmap_free(rbio->csum_bitmap);
830         rbio->csum_buf = NULL;
831         rbio->csum_bitmap = NULL;
832
833         /*
834          * Clear the data bitmap, as the rbio may be cached for later usage.
835          * do this before before unlock_stripe() so there will be no new bio
836          * for this bio.
837          */
838         bitmap_clear(&rbio->dbitmap, 0, rbio->stripe_nsectors);
839
840         /*
841          * At this moment, rbio->bio_list is empty, however since rbio does not
842          * always have RBIO_RMW_LOCKED_BIT set and rbio is still linked on the
843          * hash list, rbio may be merged with others so that rbio->bio_list
844          * becomes non-empty.
845          * Once unlock_stripe() is done, rbio->bio_list will not be updated any
846          * more and we can call bio_endio() on all queued bios.
847          */
848         unlock_stripe(rbio);
849         extra = bio_list_get(&rbio->bio_list);
850         free_raid_bio(rbio);
851
852         rbio_endio_bio_list(cur, err);
853         if (extra)
854                 rbio_endio_bio_list(extra, err);
855 }
856
857 /*
858  * Get a sector pointer specified by its @stripe_nr and @sector_nr.
859  *
860  * @rbio:               The raid bio
861  * @stripe_nr:          Stripe number, valid range [0, real_stripe)
862  * @sector_nr:          Sector number inside the stripe,
863  *                      valid range [0, stripe_nsectors)
864  * @bio_list_only:      Whether to use sectors inside the bio list only.
865  *
866  * The read/modify/write code wants to reuse the original bio page as much
867  * as possible, and only use stripe_sectors as fallback.
868  */
869 static struct sector_ptr *sector_in_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio,
870                                          int stripe_nr, int sector_nr,
871                                          bool bio_list_only)
872 {
873         struct sector_ptr *sector;
874         int index;
875
876         ASSERT(stripe_nr >= 0 && stripe_nr < rbio->real_stripes);
877         ASSERT(sector_nr >= 0 && sector_nr < rbio->stripe_nsectors);
878
879         index = stripe_nr * rbio->stripe_nsectors + sector_nr;
880         ASSERT(index >= 0 && index < rbio->nr_sectors);
881
882         spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
883         sector = &rbio->bio_sectors[index];
884         if (sector->page || bio_list_only) {
885                 /* Don't return sector without a valid page pointer */
886                 if (!sector->page)
887                         sector = NULL;
888                 spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
889                 return sector;
890         }
891         spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
892
893         return &rbio->stripe_sectors[index];
894 }
895
896 /*
897  * allocation and initial setup for the btrfs_raid_bio.  Not
898  * this does not allocate any pages for rbio->pages.
899  */
900 static struct btrfs_raid_bio *alloc_rbio(struct btrfs_fs_info *fs_info,
901                                          struct btrfs_io_context *bioc)
902 {
903         const unsigned int real_stripes = bioc->num_stripes - bioc->replace_nr_stripes;
904         const unsigned int stripe_npages = BTRFS_STRIPE_LEN >> PAGE_SHIFT;
905         const unsigned int num_pages = stripe_npages * real_stripes;
906         const unsigned int stripe_nsectors =
907                 BTRFS_STRIPE_LEN >> fs_info->sectorsize_bits;
908         const unsigned int num_sectors = stripe_nsectors * real_stripes;
909         struct btrfs_raid_bio *rbio;
910
911         /* PAGE_SIZE must also be aligned to sectorsize for subpage support */
912         ASSERT(IS_ALIGNED(PAGE_SIZE, fs_info->sectorsize));
913         /*
914          * Our current stripe len should be fixed to 64k thus stripe_nsectors
915          * (at most 16) should be no larger than BITS_PER_LONG.
916          */
917         ASSERT(stripe_nsectors <= BITS_PER_LONG);
918
919         /*
920          * Real stripes must be between 2 (2 disks RAID5, aka RAID1) and 256
921          * (limited by u8).
922          */
923         ASSERT(real_stripes >= 2);
924         ASSERT(real_stripes <= U8_MAX);
925
926         rbio = kzalloc(sizeof(*rbio), GFP_NOFS);
927         if (!rbio)
928                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
929         rbio->stripe_pages = kcalloc(num_pages, sizeof(struct page *),
930                                      GFP_NOFS);
931         rbio->bio_sectors = kcalloc(num_sectors, sizeof(struct sector_ptr),
932                                     GFP_NOFS);
933         rbio->stripe_sectors = kcalloc(num_sectors, sizeof(struct sector_ptr),
934                                        GFP_NOFS);
935         rbio->finish_pointers = kcalloc(real_stripes, sizeof(void *), GFP_NOFS);
936         rbio->error_bitmap = bitmap_zalloc(num_sectors, GFP_NOFS);
937
938         if (!rbio->stripe_pages || !rbio->bio_sectors || !rbio->stripe_sectors ||
939             !rbio->finish_pointers || !rbio->error_bitmap) {
940                 free_raid_bio_pointers(rbio);
941                 kfree(rbio);
942                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
943         }
944
945         bio_list_init(&rbio->bio_list);
946         init_waitqueue_head(&rbio->io_wait);
947         INIT_LIST_HEAD(&rbio->plug_list);
948         spin_lock_init(&rbio->bio_list_lock);
949         INIT_LIST_HEAD(&rbio->stripe_cache);
950         INIT_LIST_HEAD(&rbio->hash_list);
951         btrfs_get_bioc(bioc);
952         rbio->bioc = bioc;
953         rbio->nr_pages = num_pages;
954         rbio->nr_sectors = num_sectors;
955         rbio->real_stripes = real_stripes;
956         rbio->stripe_npages = stripe_npages;
957         rbio->stripe_nsectors = stripe_nsectors;
958         refcount_set(&rbio->refs, 1);
959         atomic_set(&rbio->stripes_pending, 0);
960
961         ASSERT(btrfs_nr_parity_stripes(bioc->map_type));
962         rbio->nr_data = real_stripes - btrfs_nr_parity_stripes(bioc->map_type);
963         ASSERT(rbio->nr_data > 0);
964
965         return rbio;
966 }
967
968 /* allocate pages for all the stripes in the bio, including parity */
969 static int alloc_rbio_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
970 {
971         int ret;
972
973         ret = btrfs_alloc_page_array(rbio->nr_pages, rbio->stripe_pages, 0);
974         if (ret < 0)
975                 return ret;
976         /* Mapping all sectors */
977         index_stripe_sectors(rbio);
978         return 0;
979 }
980
981 /* only allocate pages for p/q stripes */
982 static int alloc_rbio_parity_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
983 {
984         const int data_pages = rbio->nr_data * rbio->stripe_npages;
985         int ret;
986
987         ret = btrfs_alloc_page_array(rbio->nr_pages - data_pages,
988                                      rbio->stripe_pages + data_pages, 0);
989         if (ret < 0)
990                 return ret;
991
992         index_stripe_sectors(rbio);
993         return 0;
994 }
995
996 /*
997  * Return the total number of errors found in the vertical stripe of @sector_nr.
998  *
999  * @faila and @failb will also be updated to the first and second stripe
1000  * number of the errors.
1001  */
1002 static int get_rbio_veritical_errors(struct btrfs_raid_bio *rbio, int sector_nr,
1003                                      int *faila, int *failb)
1004 {
1005         int stripe_nr;
1006         int found_errors = 0;
1007
1008         if (faila || failb) {
1009                 /*
1010                  * Both @faila and @failb should be valid pointers if any of
1011                  * them is specified.
1012                  */
1013                 ASSERT(faila && failb);
1014                 *faila = -1;
1015                 *failb = -1;
1016         }
1017
1018         for (stripe_nr = 0; stripe_nr < rbio->real_stripes; stripe_nr++) {
1019                 int total_sector_nr = stripe_nr * rbio->stripe_nsectors + sector_nr;
1020
1021                 if (test_bit(total_sector_nr, rbio->error_bitmap)) {
1022                         found_errors++;
1023                         if (faila) {
1024                                 /* Update faila and failb. */
1025                                 if (*faila < 0)
1026                                         *faila = stripe_nr;
1027                                 else if (*failb < 0)
1028                                         *failb = stripe_nr;
1029                         }
1030                 }
1031         }
1032         return found_errors;
1033 }
1034
1035 /*
1036  * Add a single sector @sector into our list of bios for IO.
1037  *
1038  * Return 0 if everything went well.
1039  * Return <0 for error.
1040  */
1041 static int rbio_add_io_sector(struct btrfs_raid_bio *rbio,
1042                               struct bio_list *bio_list,
1043                               struct sector_ptr *sector,
1044                               unsigned int stripe_nr,
1045                               unsigned int sector_nr,
1046                               enum req_op op)
1047 {
1048         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
1049         struct bio *last = bio_list->tail;
1050         int ret;
1051         struct bio *bio;
1052         struct btrfs_io_stripe *stripe;
1053         u64 disk_start;
1054
1055         /*
1056          * Note: here stripe_nr has taken device replace into consideration,
1057          * thus it can be larger than rbio->real_stripe.
1058          * So here we check against bioc->num_stripes, not rbio->real_stripes.
1059          */
1060         ASSERT(stripe_nr >= 0 && stripe_nr < rbio->bioc->num_stripes);
1061         ASSERT(sector_nr >= 0 && sector_nr < rbio->stripe_nsectors);
1062         ASSERT(sector->page);
1063
1064         stripe = &rbio->bioc->stripes[stripe_nr];
1065         disk_start = stripe->physical + sector_nr * sectorsize;
1066
1067         /* if the device is missing, just fail this stripe */
1068         if (!stripe->dev->bdev) {
1069                 int found_errors;
1070
1071                 set_bit(stripe_nr * rbio->stripe_nsectors + sector_nr,
1072                         rbio->error_bitmap);
1073
1074                 /* Check if we have reached tolerance early. */
1075                 found_errors = get_rbio_veritical_errors(rbio, sector_nr,
1076                                                          NULL, NULL);
1077                 if (found_errors > rbio->bioc->max_errors)
1078                         return -EIO;
1079                 return 0;
1080         }
1081
1082         /* see if we can add this page onto our existing bio */
1083         if (last) {
1084                 u64 last_end = last->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
1085                 last_end += last->bi_iter.bi_size;
1086
1087                 /*
1088                  * we can't merge these if they are from different
1089                  * devices or if they are not contiguous
1090                  */
1091                 if (last_end == disk_start && !last->bi_status &&
1092                     last->bi_bdev == stripe->dev->bdev) {
1093                         ret = bio_add_page(last, sector->page, sectorsize,
1094                                            sector->pgoff);
1095                         if (ret == sectorsize)
1096                                 return 0;
1097                 }
1098         }
1099
1100         /* put a new bio on the list */
1101         bio = bio_alloc(stripe->dev->bdev,
1102                         max(BTRFS_STRIPE_LEN >> PAGE_SHIFT, 1),
1103                         op, GFP_NOFS);
1104         bio->bi_iter.bi_sector = disk_start >> SECTOR_SHIFT;
1105         bio->bi_private = rbio;
1106
1107         __bio_add_page(bio, sector->page, sectorsize, sector->pgoff);
1108         bio_list_add(bio_list, bio);
1109         return 0;
1110 }
1111
1112 static void index_one_bio(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *bio)
1113 {
1114         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
1115         struct bio_vec bvec;
1116         struct bvec_iter iter;
1117         u32 offset = (bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT) -
1118                      rbio->bioc->full_stripe_logical;
1119
1120         bio_for_each_segment(bvec, bio, iter) {
1121                 u32 bvec_offset;
1122
1123                 for (bvec_offset = 0; bvec_offset < bvec.bv_len;
1124                      bvec_offset += sectorsize, offset += sectorsize) {
1125                         int index = offset / sectorsize;
1126                         struct sector_ptr *sector = &rbio->bio_sectors[index];
1127
1128                         sector->page = bvec.bv_page;
1129                         sector->pgoff = bvec.bv_offset + bvec_offset;
1130                         ASSERT(sector->pgoff < PAGE_SIZE);
1131                 }
1132         }
1133 }
1134
1135 /*
1136  * helper function to walk our bio list and populate the bio_pages array with
1137  * the result.  This seems expensive, but it is faster than constantly
1138  * searching through the bio list as we setup the IO in finish_rmw or stripe
1139  * reconstruction.
1140  *
1141  * This must be called before you trust the answers from page_in_rbio
1142  */
1143 static void index_rbio_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
1144 {
1145         struct bio *bio;
1146
1147         spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
1148         bio_list_for_each(bio, &rbio->bio_list)
1149                 index_one_bio(rbio, bio);
1150
1151         spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
1152 }
1153
1154 static void bio_get_trace_info(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *bio,
1155                                struct raid56_bio_trace_info *trace_info)
1156 {
1157         const struct btrfs_io_context *bioc = rbio->bioc;
1158         int i;
1159
1160         ASSERT(bioc);
1161
1162         /* We rely on bio->bi_bdev to find the stripe number. */
1163         if (!bio->bi_bdev)
1164                 goto not_found;
1165
1166         for (i = 0; i < bioc->num_stripes; i++) {
1167                 if (bio->bi_bdev != bioc->stripes[i].dev->bdev)
1168                         continue;
1169                 trace_info->stripe_nr = i;
1170                 trace_info->devid = bioc->stripes[i].dev->devid;
1171                 trace_info->offset = (bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT) -
1172                                      bioc->stripes[i].physical;
1173                 return;
1174         }
1175
1176 not_found:
1177         trace_info->devid = -1;
1178         trace_info->offset = -1;
1179         trace_info->stripe_nr = -1;
1180 }
1181
1182 static inline void bio_list_put(struct bio_list *bio_list)
1183 {
1184         struct bio *bio;
1185
1186         while ((bio = bio_list_pop(bio_list)))
1187                 bio_put(bio);
1188 }
1189
1190 static void assert_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
1191 {
1192         if (!IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG) ||
1193             !IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_ASSERT))
1194                 return;
1195
1196         /*
1197          * At least two stripes (2 disks RAID5), and since real_stripes is U8,
1198          * we won't go beyond 256 disks anyway.
1199          */
1200         ASSERT(rbio->real_stripes >= 2);
1201         ASSERT(rbio->nr_data > 0);
1202
1203         /*
1204          * This is another check to make sure nr data stripes is smaller
1205          * than total stripes.
1206          */
1207         ASSERT(rbio->nr_data < rbio->real_stripes);
1208 }
1209
1210 /* Generate PQ for one vertical stripe. */
1211 static void generate_pq_vertical(struct btrfs_raid_bio *rbio, int sectornr)
1212 {
1213         void **pointers = rbio->finish_pointers;
1214         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
1215         struct sector_ptr *sector;
1216         int stripe;
1217         const bool has_qstripe = rbio->bioc->map_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6;
1218
1219         /* First collect one sector from each data stripe */
1220         for (stripe = 0; stripe < rbio->nr_data; stripe++) {
1221                 sector = sector_in_rbio(rbio, stripe, sectornr, 0);
1222                 pointers[stripe] = kmap_local_page(sector->page) +
1223                                    sector->pgoff;
1224         }
1225
1226         /* Then add the parity stripe */
1227         sector = rbio_pstripe_sector(rbio, sectornr);
1228         sector->uptodate = 1;
1229         pointers[stripe++] = kmap_local_page(sector->page) + sector->pgoff;
1230
1231         if (has_qstripe) {
1232                 /*
1233                  * RAID6, add the qstripe and call the library function
1234                  * to fill in our p/q
1235                  */
1236                 sector = rbio_qstripe_sector(rbio, sectornr);
1237                 sector->uptodate = 1;
1238                 pointers[stripe++] = kmap_local_page(sector->page) +
1239                                      sector->pgoff;
1240
1241                 assert_rbio(rbio);
1242                 raid6_call.gen_syndrome(rbio->real_stripes, sectorsize,
1243                                         pointers);
1244         } else {
1245                 /* raid5 */
1246                 memcpy(pointers[rbio->nr_data], pointers[0], sectorsize);
1247                 run_xor(pointers + 1, rbio->nr_data - 1, sectorsize);
1248         }
1249         for (stripe = stripe - 1; stripe >= 0; stripe--)
1250                 kunmap_local(pointers[stripe]);
1251 }
1252
1253 static int rmw_assemble_write_bios(struct btrfs_raid_bio *rbio,
1254                                    struct bio_list *bio_list)
1255 {
1256         /* The total sector number inside the full stripe. */
1257         int total_sector_nr;
1258         int sectornr;
1259         int stripe;
1260         int ret;
1261
1262         ASSERT(bio_list_size(bio_list) == 0);
1263
1264         /* We should have at least one data sector. */
1265         ASSERT(bitmap_weight(&rbio->dbitmap, rbio->stripe_nsectors));
1266
1267         /*
1268          * Reset errors, as we may have errors inherited from from degraded
1269          * write.
1270          */
1271         bitmap_clear(rbio->error_bitmap, 0, rbio->nr_sectors);
1272
1273         /*
1274          * Start assembly.  Make bios for everything from the higher layers (the
1275          * bio_list in our rbio) and our P/Q.  Ignore everything else.
1276          */
1277         for (total_sector_nr = 0; total_sector_nr < rbio->nr_sectors;
1278              total_sector_nr++) {
1279                 struct sector_ptr *sector;
1280
1281                 stripe = total_sector_nr / rbio->stripe_nsectors;
1282                 sectornr = total_sector_nr % rbio->stripe_nsectors;
1283
1284                 /* This vertical stripe has no data, skip it. */
1285                 if (!test_bit(sectornr, &rbio->dbitmap))
1286                         continue;
1287
1288                 if (stripe < rbio->nr_data) {
1289                         sector = sector_in_rbio(rbio, stripe, sectornr, 1);
1290                         if (!sector)
1291                                 continue;
1292                 } else {
1293                         sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe, sectornr);
1294                 }
1295
1296                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, bio_list, sector, stripe,
1297                                          sectornr, REQ_OP_WRITE);
1298                 if (ret)
1299                         goto error;
1300         }
1301
1302         if (likely(!rbio->bioc->replace_nr_stripes))
1303                 return 0;
1304
1305         /*
1306          * Make a copy for the replace target device.
1307          *
1308          * Thus the source stripe number (in replace_stripe_src) should be valid.
1309          */
1310         ASSERT(rbio->bioc->replace_stripe_src >= 0);
1311
1312         for (total_sector_nr = 0; total_sector_nr < rbio->nr_sectors;
1313              total_sector_nr++) {
1314                 struct sector_ptr *sector;
1315
1316                 stripe = total_sector_nr / rbio->stripe_nsectors;
1317                 sectornr = total_sector_nr % rbio->stripe_nsectors;
1318
1319                 /*
1320                  * For RAID56, there is only one device that can be replaced,
1321                  * and replace_stripe_src[0] indicates the stripe number we
1322                  * need to copy from.
1323                  */
1324                 if (stripe != rbio->bioc->replace_stripe_src) {
1325                         /*
1326                          * We can skip the whole stripe completely, note
1327                          * total_sector_nr will be increased by one anyway.
1328                          */
1329                         ASSERT(sectornr == 0);
1330                         total_sector_nr += rbio->stripe_nsectors - 1;
1331                         continue;
1332                 }
1333
1334                 /* This vertical stripe has no data, skip it. */
1335                 if (!test_bit(sectornr, &rbio->dbitmap))
1336                         continue;
1337
1338                 if (stripe < rbio->nr_data) {
1339                         sector = sector_in_rbio(rbio, stripe, sectornr, 1);
1340                         if (!sector)
1341                                 continue;
1342                 } else {
1343                         sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe, sectornr);
1344                 }
1345
1346                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, bio_list, sector,
1347                                          rbio->real_stripes,
1348                                          sectornr, REQ_OP_WRITE);
1349                 if (ret)
1350                         goto error;
1351         }
1352
1353         return 0;
1354 error:
1355         bio_list_put(bio_list);
1356         return -EIO;
1357 }
1358
1359 static void set_rbio_range_error(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *bio)
1360 {
1361         struct btrfs_fs_info *fs_info = rbio->bioc->fs_info;
1362         u32 offset = (bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT) -
1363                      rbio->bioc->full_stripe_logical;
1364         int total_nr_sector = offset >> fs_info->sectorsize_bits;
1365
1366         ASSERT(total_nr_sector < rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors);
1367
1368         bitmap_set(rbio->error_bitmap, total_nr_sector,
1369                    bio->bi_iter.bi_size >> fs_info->sectorsize_bits);
1370
1371         /*
1372          * Special handling for raid56_alloc_missing_rbio() used by
1373          * scrub/replace.  Unlike call path in raid56_parity_recover(), they
1374          * pass an empty bio here.  Thus we have to find out the missing device
1375          * and mark the stripe error instead.
1376          */
1377         if (bio->bi_iter.bi_size == 0) {
1378                 bool found_missing = false;
1379                 int stripe_nr;
1380
1381                 for (stripe_nr = 0; stripe_nr < rbio->real_stripes; stripe_nr++) {
1382                         if (!rbio->bioc->stripes[stripe_nr].dev->bdev) {
1383                                 found_missing = true;
1384                                 bitmap_set(rbio->error_bitmap,
1385                                            stripe_nr * rbio->stripe_nsectors,
1386                                            rbio->stripe_nsectors);
1387                         }
1388                 }
1389                 ASSERT(found_missing);
1390         }
1391 }
1392
1393 /*
1394  * For subpage case, we can no longer set page Up-to-date directly for
1395  * stripe_pages[], thus we need to locate the sector.
1396  */
1397 static struct sector_ptr *find_stripe_sector(struct btrfs_raid_bio *rbio,
1398                                              struct page *page,
1399                                              unsigned int pgoff)
1400 {
1401         int i;
1402
1403         for (i = 0; i < rbio->nr_sectors; i++) {
1404                 struct sector_ptr *sector = &rbio->stripe_sectors[i];
1405
1406                 if (sector->page == page && sector->pgoff == pgoff)
1407                         return sector;
1408         }
1409         return NULL;
1410 }
1411
1412 /*
1413  * this sets each page in the bio uptodate.  It should only be used on private
1414  * rbio pages, nothing that comes in from the higher layers
1415  */
1416 static void set_bio_pages_uptodate(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *bio)
1417 {
1418         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
1419         struct bio_vec *bvec;
1420         struct bvec_iter_all iter_all;
1421
1422         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
1423
1424         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1425                 struct sector_ptr *sector;
1426                 int pgoff;
1427
1428                 for (pgoff = bvec->bv_offset; pgoff - bvec->bv_offset < bvec->bv_len;
1429                      pgoff += sectorsize) {
1430                         sector = find_stripe_sector(rbio, bvec->bv_page, pgoff);
1431                         ASSERT(sector);
1432                         if (sector)
1433                                 sector->uptodate = 1;
1434                 }
1435         }
1436 }
1437
1438 static int get_bio_sector_nr(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *bio)
1439 {
1440         struct bio_vec *bv = bio_first_bvec_all(bio);
1441         int i;
1442
1443         for (i = 0; i < rbio->nr_sectors; i++) {
1444                 struct sector_ptr *sector;
1445
1446                 sector = &rbio->stripe_sectors[i];
1447                 if (sector->page == bv->bv_page && sector->pgoff == bv->bv_offset)
1448                         break;
1449                 sector = &rbio->bio_sectors[i];
1450                 if (sector->page == bv->bv_page && sector->pgoff == bv->bv_offset)
1451                         break;
1452         }
1453         ASSERT(i < rbio->nr_sectors);
1454         return i;
1455 }
1456
1457 static void rbio_update_error_bitmap(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *bio)
1458 {
1459         int total_sector_nr = get_bio_sector_nr(rbio, bio);
1460         u32 bio_size = 0;
1461         struct bio_vec *bvec;
1462         int i;
1463
1464         bio_for_each_bvec_all(bvec, bio, i)
1465                 bio_size += bvec->bv_len;
1466
1467         /*
1468          * Since we can have multiple bios touching the error_bitmap, we cannot
1469          * call bitmap_set() without protection.
1470          *
1471          * Instead use set_bit() for each bit, as set_bit() itself is atomic.
1472          */
1473         for (i = total_sector_nr; i < total_sector_nr +
1474              (bio_size >> rbio->bioc->fs_info->sectorsize_bits); i++)
1475                 set_bit(i, rbio->error_bitmap);
1476 }
1477
1478 /* Verify the data sectors at read time. */
1479 static void verify_bio_data_sectors(struct btrfs_raid_bio *rbio,
1480                                     struct bio *bio)
1481 {
1482         struct btrfs_fs_info *fs_info = rbio->bioc->fs_info;
1483         int total_sector_nr = get_bio_sector_nr(rbio, bio);
1484         struct bio_vec *bvec;
1485         struct bvec_iter_all iter_all;
1486
1487         /* No data csum for the whole stripe, no need to verify. */
1488         if (!rbio->csum_bitmap || !rbio->csum_buf)
1489                 return;
1490
1491         /* P/Q stripes, they have no data csum to verify against. */
1492         if (total_sector_nr >= rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors)
1493                 return;
1494
1495         bio_for_each_segment_all(bvec, bio, iter_all) {
1496                 int bv_offset;
1497
1498                 for (bv_offset = bvec->bv_offset;
1499                      bv_offset < bvec->bv_offset + bvec->bv_len;
1500                      bv_offset += fs_info->sectorsize, total_sector_nr++) {
1501                         u8 csum_buf[BTRFS_CSUM_SIZE];
1502                         u8 *expected_csum = rbio->csum_buf +
1503                                             total_sector_nr * fs_info->csum_size;
1504                         int ret;
1505
1506                         /* No csum for this sector, skip to the next sector. */
1507                         if (!test_bit(total_sector_nr, rbio->csum_bitmap))
1508                                 continue;
1509
1510                         ret = btrfs_check_sector_csum(fs_info, bvec->bv_page,
1511                                 bv_offset, csum_buf, expected_csum);
1512                         if (ret < 0)
1513                                 set_bit(total_sector_nr, rbio->error_bitmap);
1514                 }
1515         }
1516 }
1517
1518 static void raid_wait_read_end_io(struct bio *bio)
1519 {
1520         struct btrfs_raid_bio *rbio = bio->bi_private;
1521
1522         if (bio->bi_status) {
1523                 rbio_update_error_bitmap(rbio, bio);
1524         } else {
1525                 set_bio_pages_uptodate(rbio, bio);
1526                 verify_bio_data_sectors(rbio, bio);
1527         }
1528
1529         bio_put(bio);
1530         if (atomic_dec_and_test(&rbio->stripes_pending))
1531                 wake_up(&rbio->io_wait);
1532 }
1533
1534 static void submit_read_wait_bio_list(struct btrfs_raid_bio *rbio,
1535                              struct bio_list *bio_list)
1536 {
1537         struct bio *bio;
1538
1539         atomic_set(&rbio->stripes_pending, bio_list_size(bio_list));
1540         while ((bio = bio_list_pop(bio_list))) {
1541                 bio->bi_end_io = raid_wait_read_end_io;
1542
1543                 if (trace_raid56_read_enabled()) {
1544                         struct raid56_bio_trace_info trace_info = { 0 };
1545
1546                         bio_get_trace_info(rbio, bio, &trace_info);
1547                         trace_raid56_read(rbio, bio, &trace_info);
1548                 }
1549                 submit_bio(bio);
1550         }
1551
1552         wait_event(rbio->io_wait, atomic_read(&rbio->stripes_pending) == 0);
1553 }
1554
1555 static int alloc_rbio_data_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
1556 {
1557         const int data_pages = rbio->nr_data * rbio->stripe_npages;
1558         int ret;
1559
1560         ret = btrfs_alloc_page_array(data_pages, rbio->stripe_pages, 0);
1561         if (ret < 0)
1562                 return ret;
1563
1564         index_stripe_sectors(rbio);
1565         return 0;
1566 }
1567
1568 /*
1569  * We use plugging call backs to collect full stripes.
1570  * Any time we get a partial stripe write while plugged
1571  * we collect it into a list.  When the unplug comes down,
1572  * we sort the list by logical block number and merge
1573  * everything we can into the same rbios
1574  */
1575 struct btrfs_plug_cb {
1576         struct blk_plug_cb cb;
1577         struct btrfs_fs_info *info;
1578         struct list_head rbio_list;
1579 };
1580
1581 /*
1582  * rbios on the plug list are sorted for easier merging.
1583  */
1584 static int plug_cmp(void *priv, const struct list_head *a,
1585                     const struct list_head *b)
1586 {
1587         const struct btrfs_raid_bio *ra = container_of(a, struct btrfs_raid_bio,
1588                                                        plug_list);
1589         const struct btrfs_raid_bio *rb = container_of(b, struct btrfs_raid_bio,
1590                                                        plug_list);
1591         u64 a_sector = ra->bio_list.head->bi_iter.bi_sector;
1592         u64 b_sector = rb->bio_list.head->bi_iter.bi_sector;
1593
1594         if (a_sector < b_sector)
1595                 return -1;
1596         if (a_sector > b_sector)
1597                 return 1;
1598         return 0;
1599 }
1600
1601 static void raid_unplug(struct blk_plug_cb *cb, bool from_schedule)
1602 {
1603         struct btrfs_plug_cb *plug = container_of(cb, struct btrfs_plug_cb, cb);
1604         struct btrfs_raid_bio *cur;
1605         struct btrfs_raid_bio *last = NULL;
1606
1607         list_sort(NULL, &plug->rbio_list, plug_cmp);
1608
1609         while (!list_empty(&plug->rbio_list)) {
1610                 cur = list_entry(plug->rbio_list.next,
1611                                  struct btrfs_raid_bio, plug_list);
1612                 list_del_init(&cur->plug_list);
1613
1614                 if (rbio_is_full(cur)) {
1615                         /* We have a full stripe, queue it down. */
1616                         start_async_work(cur, rmw_rbio_work);
1617                         continue;
1618                 }
1619                 if (last) {
1620                         if (rbio_can_merge(last, cur)) {
1621                                 merge_rbio(last, cur);
1622                                 free_raid_bio(cur);
1623                                 continue;
1624                         }
1625                         start_async_work(last, rmw_rbio_work);
1626                 }
1627                 last = cur;
1628         }
1629         if (last)
1630                 start_async_work(last, rmw_rbio_work);
1631         kfree(plug);
1632 }
1633
1634 /* Add the original bio into rbio->bio_list, and update rbio::dbitmap. */
1635 static void rbio_add_bio(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *orig_bio)
1636 {
1637         const struct btrfs_fs_info *fs_info = rbio->bioc->fs_info;
1638         const u64 orig_logical = orig_bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
1639         const u64 full_stripe_start = rbio->bioc->full_stripe_logical;
1640         const u32 orig_len = orig_bio->bi_iter.bi_size;
1641         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
1642         u64 cur_logical;
1643
1644         ASSERT(orig_logical >= full_stripe_start &&
1645                orig_logical + orig_len <= full_stripe_start +
1646                rbio->nr_data * BTRFS_STRIPE_LEN);
1647
1648         bio_list_add(&rbio->bio_list, orig_bio);
1649         rbio->bio_list_bytes += orig_bio->bi_iter.bi_size;
1650
1651         /* Update the dbitmap. */
1652         for (cur_logical = orig_logical; cur_logical < orig_logical + orig_len;
1653              cur_logical += sectorsize) {
1654                 int bit = ((u32)(cur_logical - full_stripe_start) >>
1655                            fs_info->sectorsize_bits) % rbio->stripe_nsectors;
1656
1657                 set_bit(bit, &rbio->dbitmap);
1658         }
1659 }
1660
1661 /*
1662  * our main entry point for writes from the rest of the FS.
1663  */
1664 void raid56_parity_write(struct bio *bio, struct btrfs_io_context *bioc)
1665 {
1666         struct btrfs_fs_info *fs_info = bioc->fs_info;
1667         struct btrfs_raid_bio *rbio;
1668         struct btrfs_plug_cb *plug = NULL;
1669         struct blk_plug_cb *cb;
1670
1671         rbio = alloc_rbio(fs_info, bioc);
1672         if (IS_ERR(rbio)) {
1673                 bio->bi_status = errno_to_blk_status(PTR_ERR(rbio));
1674                 bio_endio(bio);
1675                 return;
1676         }
1677         rbio->operation = BTRFS_RBIO_WRITE;
1678         rbio_add_bio(rbio, bio);
1679
1680         /*
1681          * Don't plug on full rbios, just get them out the door
1682          * as quickly as we can
1683          */
1684         if (!rbio_is_full(rbio)) {
1685                 cb = blk_check_plugged(raid_unplug, fs_info, sizeof(*plug));
1686                 if (cb) {
1687                         plug = container_of(cb, struct btrfs_plug_cb, cb);
1688                         if (!plug->info) {
1689                                 plug->info = fs_info;
1690                                 INIT_LIST_HEAD(&plug->rbio_list);
1691                         }
1692                         list_add_tail(&rbio->plug_list, &plug->rbio_list);
1693                         return;
1694                 }
1695         }
1696
1697         /*
1698          * Either we don't have any existing plug, or we're doing a full stripe,
1699          * queue the rmw work now.
1700          */
1701         start_async_work(rbio, rmw_rbio_work);
1702 }
1703
1704 static int verify_one_sector(struct btrfs_raid_bio *rbio,
1705                              int stripe_nr, int sector_nr)
1706 {
1707         struct btrfs_fs_info *fs_info = rbio->bioc->fs_info;
1708         struct sector_ptr *sector;
1709         u8 csum_buf[BTRFS_CSUM_SIZE];
1710         u8 *csum_expected;
1711         int ret;
1712
1713         if (!rbio->csum_bitmap || !rbio->csum_buf)
1714                 return 0;
1715
1716         /* No way to verify P/Q as they are not covered by data csum. */
1717         if (stripe_nr >= rbio->nr_data)
1718                 return 0;
1719         /*
1720          * If we're rebuilding a read, we have to use pages from the
1721          * bio list if possible.
1722          */
1723         if (rbio->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD) {
1724                 sector = sector_in_rbio(rbio, stripe_nr, sector_nr, 0);
1725         } else {
1726                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe_nr, sector_nr);
1727         }
1728
1729         ASSERT(sector->page);
1730
1731         csum_expected = rbio->csum_buf +
1732                         (stripe_nr * rbio->stripe_nsectors + sector_nr) *
1733                         fs_info->csum_size;
1734         ret = btrfs_check_sector_csum(fs_info, sector->page, sector->pgoff,
1735                                       csum_buf, csum_expected);
1736         return ret;
1737 }
1738
1739 /*
1740  * Recover a vertical stripe specified by @sector_nr.
1741  * @*pointers are the pre-allocated pointers by the caller, so we don't
1742  * need to allocate/free the pointers again and again.
1743  */
1744 static int recover_vertical(struct btrfs_raid_bio *rbio, int sector_nr,
1745                             void **pointers, void **unmap_array)
1746 {
1747         struct btrfs_fs_info *fs_info = rbio->bioc->fs_info;
1748         struct sector_ptr *sector;
1749         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
1750         int found_errors;
1751         int faila;
1752         int failb;
1753         int stripe_nr;
1754         int ret = 0;
1755
1756         /*
1757          * Now we just use bitmap to mark the horizontal stripes in
1758          * which we have data when doing parity scrub.
1759          */
1760         if (rbio->operation == BTRFS_RBIO_PARITY_SCRUB &&
1761             !test_bit(sector_nr, &rbio->dbitmap))
1762                 return 0;
1763
1764         found_errors = get_rbio_veritical_errors(rbio, sector_nr, &faila,
1765                                                  &failb);
1766         /*
1767          * No errors in the vertical stripe, skip it.  Can happen for recovery
1768          * which only part of a stripe failed csum check.
1769          */
1770         if (!found_errors)
1771                 return 0;
1772
1773         if (found_errors > rbio->bioc->max_errors)
1774                 return -EIO;
1775
1776         /*
1777          * Setup our array of pointers with sectors from each stripe
1778          *
1779          * NOTE: store a duplicate array of pointers to preserve the
1780          * pointer order.
1781          */
1782         for (stripe_nr = 0; stripe_nr < rbio->real_stripes; stripe_nr++) {
1783                 /*
1784                  * If we're rebuilding a read, we have to use pages from the
1785                  * bio list if possible.
1786                  */
1787                 if (rbio->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD) {
1788                         sector = sector_in_rbio(rbio, stripe_nr, sector_nr, 0);
1789                 } else {
1790                         sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe_nr, sector_nr);
1791                 }
1792                 ASSERT(sector->page);
1793                 pointers[stripe_nr] = kmap_local_page(sector->page) +
1794                                    sector->pgoff;
1795                 unmap_array[stripe_nr] = pointers[stripe_nr];
1796         }
1797
1798         /* All raid6 handling here */
1799         if (rbio->bioc->map_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6) {
1800                 /* Single failure, rebuild from parity raid5 style */
1801                 if (failb < 0) {
1802                         if (faila == rbio->nr_data)
1803                                 /*
1804                                  * Just the P stripe has failed, without
1805                                  * a bad data or Q stripe.
1806                                  * We have nothing to do, just skip the
1807                                  * recovery for this stripe.
1808                                  */
1809                                 goto cleanup;
1810                         /*
1811                          * a single failure in raid6 is rebuilt
1812                          * in the pstripe code below
1813                          */
1814                         goto pstripe;
1815                 }
1816
1817                 /*
1818                  * If the q stripe is failed, do a pstripe reconstruction from
1819                  * the xors.
1820                  * If both the q stripe and the P stripe are failed, we're
1821                  * here due to a crc mismatch and we can't give them the
1822                  * data they want.
1823                  */
1824                 if (failb == rbio->real_stripes - 1) {
1825                         if (faila == rbio->real_stripes - 2)
1826                                 /*
1827                                  * Only P and Q are corrupted.
1828                                  * We only care about data stripes recovery,
1829                                  * can skip this vertical stripe.
1830                                  */
1831                                 goto cleanup;
1832                         /*
1833                          * Otherwise we have one bad data stripe and
1834                          * a good P stripe.  raid5!
1835                          */
1836                         goto pstripe;
1837                 }
1838
1839                 if (failb == rbio->real_stripes - 2) {
1840                         raid6_datap_recov(rbio->real_stripes, sectorsize,
1841                                           faila, pointers);
1842                 } else {
1843                         raid6_2data_recov(rbio->real_stripes, sectorsize,
1844                                           faila, failb, pointers);
1845                 }
1846         } else {
1847                 void *p;
1848
1849                 /* Rebuild from P stripe here (raid5 or raid6). */
1850                 ASSERT(failb == -1);
1851 pstripe:
1852                 /* Copy parity block into failed block to start with */
1853                 memcpy(pointers[faila], pointers[rbio->nr_data], sectorsize);
1854
1855                 /* Rearrange the pointer array */
1856                 p = pointers[faila];
1857                 for (stripe_nr = faila; stripe_nr < rbio->nr_data - 1;
1858                      stripe_nr++)
1859                         pointers[stripe_nr] = pointers[stripe_nr + 1];
1860                 pointers[rbio->nr_data - 1] = p;
1861
1862                 /* Xor in the rest */
1863                 run_xor(pointers, rbio->nr_data - 1, sectorsize);
1864
1865         }
1866
1867         /*
1868          * No matter if this is a RMW or recovery, we should have all
1869          * failed sectors repaired in the vertical stripe, thus they are now
1870          * uptodate.
1871          * Especially if we determine to cache the rbio, we need to
1872          * have at least all data sectors uptodate.
1873          *
1874          * If possible, also check if the repaired sector matches its data
1875          * checksum.
1876          */
1877         if (faila >= 0) {
1878                 ret = verify_one_sector(rbio, faila, sector_nr);
1879                 if (ret < 0)
1880                         goto cleanup;
1881
1882                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, faila, sector_nr);
1883                 sector->uptodate = 1;
1884         }
1885         if (failb >= 0) {
1886                 ret = verify_one_sector(rbio, failb, sector_nr);
1887                 if (ret < 0)
1888                         goto cleanup;
1889
1890                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, failb, sector_nr);
1891                 sector->uptodate = 1;
1892         }
1893
1894 cleanup:
1895         for (stripe_nr = rbio->real_stripes - 1; stripe_nr >= 0; stripe_nr--)
1896                 kunmap_local(unmap_array[stripe_nr]);
1897         return ret;
1898 }
1899
1900 static int recover_sectors(struct btrfs_raid_bio *rbio)
1901 {
1902         void **pointers = NULL;
1903         void **unmap_array = NULL;
1904         int sectornr;
1905         int ret = 0;
1906
1907         /*
1908          * @pointers array stores the pointer for each sector.
1909          *
1910          * @unmap_array stores copy of pointers that does not get reordered
1911          * during reconstruction so that kunmap_local works.
1912          */
1913         pointers = kcalloc(rbio->real_stripes, sizeof(void *), GFP_NOFS);
1914         unmap_array = kcalloc(rbio->real_stripes, sizeof(void *), GFP_NOFS);
1915         if (!pointers || !unmap_array) {
1916                 ret = -ENOMEM;
1917                 goto out;
1918         }
1919
1920         if (rbio->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD) {
1921                 spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
1922                 set_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &rbio->flags);
1923                 spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
1924         }
1925
1926         index_rbio_pages(rbio);
1927
1928         for (sectornr = 0; sectornr < rbio->stripe_nsectors; sectornr++) {
1929                 ret = recover_vertical(rbio, sectornr, pointers, unmap_array);
1930                 if (ret < 0)
1931                         break;
1932         }
1933
1934 out:
1935         kfree(pointers);
1936         kfree(unmap_array);
1937         return ret;
1938 }
1939
1940 static void recover_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
1941 {
1942         struct bio_list bio_list = BIO_EMPTY_LIST;
1943         int total_sector_nr;
1944         int ret = 0;
1945
1946         /*
1947          * Either we're doing recover for a read failure or degraded write,
1948          * caller should have set error bitmap correctly.
1949          */
1950         ASSERT(bitmap_weight(rbio->error_bitmap, rbio->nr_sectors));
1951
1952         /* For recovery, we need to read all sectors including P/Q. */
1953         ret = alloc_rbio_pages(rbio);
1954         if (ret < 0)
1955                 goto out;
1956
1957         index_rbio_pages(rbio);
1958
1959         /*
1960          * Read everything that hasn't failed. However this time we will
1961          * not trust any cached sector.
1962          * As we may read out some stale data but higher layer is not reading
1963          * that stale part.
1964          *
1965          * So here we always re-read everything in recovery path.
1966          */
1967         for (total_sector_nr = 0; total_sector_nr < rbio->nr_sectors;
1968              total_sector_nr++) {
1969                 int stripe = total_sector_nr / rbio->stripe_nsectors;
1970                 int sectornr = total_sector_nr % rbio->stripe_nsectors;
1971                 struct sector_ptr *sector;
1972
1973                 /*
1974                  * Skip the range which has error.  It can be a range which is
1975                  * marked error (for csum mismatch), or it can be a missing
1976                  * device.
1977                  */
1978                 if (!rbio->bioc->stripes[stripe].dev->bdev ||
1979                     test_bit(total_sector_nr, rbio->error_bitmap)) {
1980                         /*
1981                          * Also set the error bit for missing device, which
1982                          * may not yet have its error bit set.
1983                          */
1984                         set_bit(total_sector_nr, rbio->error_bitmap);
1985                         continue;
1986                 }
1987
1988                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe, sectornr);
1989                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, &bio_list, sector, stripe,
1990                                          sectornr, REQ_OP_READ);
1991                 if (ret < 0) {
1992                         bio_list_put(&bio_list);
1993                         goto out;
1994                 }
1995         }
1996
1997         submit_read_wait_bio_list(rbio, &bio_list);
1998         ret = recover_sectors(rbio);
1999 out:
2000         rbio_orig_end_io(rbio, errno_to_blk_status(ret));
2001 }
2002
2003 static void recover_rbio_work(struct work_struct *work)
2004 {
2005         struct btrfs_raid_bio *rbio;
2006
2007         rbio = container_of(work, struct btrfs_raid_bio, work);
2008         if (!lock_stripe_add(rbio))
2009                 recover_rbio(rbio);
2010 }
2011
2012 static void recover_rbio_work_locked(struct work_struct *work)
2013 {
2014         recover_rbio(container_of(work, struct btrfs_raid_bio, work));
2015 }
2016
2017 static void set_rbio_raid6_extra_error(struct btrfs_raid_bio *rbio, int mirror_num)
2018 {
2019         bool found = false;
2020         int sector_nr;
2021
2022         /*
2023          * This is for RAID6 extra recovery tries, thus mirror number should
2024          * be large than 2.
2025          * Mirror 1 means read from data stripes. Mirror 2 means rebuild using
2026          * RAID5 methods.
2027          */
2028         ASSERT(mirror_num > 2);
2029         for (sector_nr = 0; sector_nr < rbio->stripe_nsectors; sector_nr++) {
2030                 int found_errors;
2031                 int faila;
2032                 int failb;
2033
2034                 found_errors = get_rbio_veritical_errors(rbio, sector_nr,
2035                                                          &faila, &failb);
2036                 /* This vertical stripe doesn't have errors. */
2037                 if (!found_errors)
2038                         continue;
2039
2040                 /*
2041                  * If we found errors, there should be only one error marked
2042                  * by previous set_rbio_range_error().
2043                  */
2044                 ASSERT(found_errors == 1);
2045                 found = true;
2046
2047                 /* Now select another stripe to mark as error. */
2048                 failb = rbio->real_stripes - (mirror_num - 1);
2049                 if (failb <= faila)
2050                         failb--;
2051
2052                 /* Set the extra bit in error bitmap. */
2053                 if (failb >= 0)
2054                         set_bit(failb * rbio->stripe_nsectors + sector_nr,
2055                                 rbio->error_bitmap);
2056         }
2057
2058         /* We should found at least one vertical stripe with error.*/
2059         ASSERT(found);
2060 }
2061
2062 /*
2063  * the main entry point for reads from the higher layers.  This
2064  * is really only called when the normal read path had a failure,
2065  * so we assume the bio they send down corresponds to a failed part
2066  * of the drive.
2067  */
2068 void raid56_parity_recover(struct bio *bio, struct btrfs_io_context *bioc,
2069                            int mirror_num)
2070 {
2071         struct btrfs_fs_info *fs_info = bioc->fs_info;
2072         struct btrfs_raid_bio *rbio;
2073
2074         rbio = alloc_rbio(fs_info, bioc);
2075         if (IS_ERR(rbio)) {
2076                 bio->bi_status = errno_to_blk_status(PTR_ERR(rbio));
2077                 bio_endio(bio);
2078                 return;
2079         }
2080
2081         rbio->operation = BTRFS_RBIO_READ_REBUILD;
2082         rbio_add_bio(rbio, bio);
2083
2084         set_rbio_range_error(rbio, bio);
2085
2086         /*
2087          * Loop retry:
2088          * for 'mirror == 2', reconstruct from all other stripes.
2089          * for 'mirror_num > 2', select a stripe to fail on every retry.
2090          */
2091         if (mirror_num > 2)
2092                 set_rbio_raid6_extra_error(rbio, mirror_num);
2093
2094         start_async_work(rbio, recover_rbio_work);
2095 }
2096
2097 static void fill_data_csums(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2098 {
2099         struct btrfs_fs_info *fs_info = rbio->bioc->fs_info;
2100         struct btrfs_root *csum_root = btrfs_csum_root(fs_info,
2101                                                        rbio->bioc->full_stripe_logical);
2102         const u64 start = rbio->bioc->full_stripe_logical;
2103         const u32 len = (rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors) <<
2104                         fs_info->sectorsize_bits;
2105         int ret;
2106
2107         /* The rbio should not have its csum buffer initialized. */
2108         ASSERT(!rbio->csum_buf && !rbio->csum_bitmap);
2109
2110         /*
2111          * Skip the csum search if:
2112          *
2113          * - The rbio doesn't belong to data block groups
2114          *   Then we are doing IO for tree blocks, no need to search csums.
2115          *
2116          * - The rbio belongs to mixed block groups
2117          *   This is to avoid deadlock, as we're already holding the full
2118          *   stripe lock, if we trigger a metadata read, and it needs to do
2119          *   raid56 recovery, we will deadlock.
2120          */
2121         if (!(rbio->bioc->map_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA) ||
2122             rbio->bioc->map_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA)
2123                 return;
2124
2125         rbio->csum_buf = kzalloc(rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors *
2126                                  fs_info->csum_size, GFP_NOFS);
2127         rbio->csum_bitmap = bitmap_zalloc(rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors,
2128                                           GFP_NOFS);
2129         if (!rbio->csum_buf || !rbio->csum_bitmap) {
2130                 ret = -ENOMEM;
2131                 goto error;
2132         }
2133
2134         ret = btrfs_lookup_csums_bitmap(csum_root, NULL, start, start + len - 1,
2135                                         rbio->csum_buf, rbio->csum_bitmap);
2136         if (ret < 0)
2137                 goto error;
2138         if (bitmap_empty(rbio->csum_bitmap, len >> fs_info->sectorsize_bits))
2139                 goto no_csum;
2140         return;
2141
2142 error:
2143         /*
2144          * We failed to allocate memory or grab the csum, but it's not fatal,
2145          * we can still continue.  But better to warn users that RMW is no
2146          * longer safe for this particular sub-stripe write.
2147          */
2148         btrfs_warn_rl(fs_info,
2149 "sub-stripe write for full stripe %llu is not safe, failed to get csum: %d",
2150                         rbio->bioc->full_stripe_logical, ret);
2151 no_csum:
2152         kfree(rbio->csum_buf);
2153         bitmap_free(rbio->csum_bitmap);
2154         rbio->csum_buf = NULL;
2155         rbio->csum_bitmap = NULL;
2156 }
2157
2158 static int rmw_read_wait_recover(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2159 {
2160         struct bio_list bio_list = BIO_EMPTY_LIST;
2161         int total_sector_nr;
2162         int ret = 0;
2163
2164         /*
2165          * Fill the data csums we need for data verification.  We need to fill
2166          * the csum_bitmap/csum_buf first, as our endio function will try to
2167          * verify the data sectors.
2168          */
2169         fill_data_csums(rbio);
2170
2171         /*
2172          * Build a list of bios to read all sectors (including data and P/Q).
2173          *
2174          * This behavior is to compensate the later csum verification and recovery.
2175          */
2176         for (total_sector_nr = 0; total_sector_nr < rbio->nr_sectors;
2177              total_sector_nr++) {
2178                 struct sector_ptr *sector;
2179                 int stripe = total_sector_nr / rbio->stripe_nsectors;
2180                 int sectornr = total_sector_nr % rbio->stripe_nsectors;
2181
2182                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe, sectornr);
2183                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, &bio_list, sector,
2184                                stripe, sectornr, REQ_OP_READ);
2185                 if (ret) {
2186                         bio_list_put(&bio_list);
2187                         return ret;
2188                 }
2189         }
2190
2191         /*
2192          * We may or may not have any corrupted sectors (including missing dev
2193          * and csum mismatch), just let recover_sectors() to handle them all.
2194          */
2195         submit_read_wait_bio_list(rbio, &bio_list);
2196         return recover_sectors(rbio);
2197 }
2198
2199 static void raid_wait_write_end_io(struct bio *bio)
2200 {
2201         struct btrfs_raid_bio *rbio = bio->bi_private;
2202         blk_status_t err = bio->bi_status;
2203
2204         if (err)
2205                 rbio_update_error_bitmap(rbio, bio);
2206         bio_put(bio);
2207         if (atomic_dec_and_test(&rbio->stripes_pending))
2208                 wake_up(&rbio->io_wait);
2209 }
2210
2211 static void submit_write_bios(struct btrfs_raid_bio *rbio,
2212                               struct bio_list *bio_list)
2213 {
2214         struct bio *bio;
2215
2216         atomic_set(&rbio->stripes_pending, bio_list_size(bio_list));
2217         while ((bio = bio_list_pop(bio_list))) {
2218                 bio->bi_end_io = raid_wait_write_end_io;
2219
2220                 if (trace_raid56_write_enabled()) {
2221                         struct raid56_bio_trace_info trace_info = { 0 };
2222
2223                         bio_get_trace_info(rbio, bio, &trace_info);
2224                         trace_raid56_write(rbio, bio, &trace_info);
2225                 }
2226                 submit_bio(bio);
2227         }
2228 }
2229
2230 /*
2231  * To determine if we need to read any sector from the disk.
2232  * Should only be utilized in RMW path, to skip cached rbio.
2233  */
2234 static bool need_read_stripe_sectors(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2235 {
2236         int i;
2237
2238         for (i = 0; i < rbio->nr_data * rbio->stripe_nsectors; i++) {
2239                 struct sector_ptr *sector = &rbio->stripe_sectors[i];
2240
2241                 /*
2242                  * We have a sector which doesn't have page nor uptodate,
2243                  * thus this rbio can not be cached one, as cached one must
2244                  * have all its data sectors present and uptodate.
2245                  */
2246                 if (!sector->page || !sector->uptodate)
2247                         return true;
2248         }
2249         return false;
2250 }
2251
2252 static void rmw_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2253 {
2254         struct bio_list bio_list;
2255         int sectornr;
2256         int ret = 0;
2257
2258         /*
2259          * Allocate the pages for parity first, as P/Q pages will always be
2260          * needed for both full-stripe and sub-stripe writes.
2261          */
2262         ret = alloc_rbio_parity_pages(rbio);
2263         if (ret < 0)
2264                 goto out;
2265
2266         /*
2267          * Either full stripe write, or we have every data sector already
2268          * cached, can go to write path immediately.
2269          */
2270         if (!rbio_is_full(rbio) && need_read_stripe_sectors(rbio)) {
2271                 /*
2272                  * Now we're doing sub-stripe write, also need all data stripes
2273                  * to do the full RMW.
2274                  */
2275                 ret = alloc_rbio_data_pages(rbio);
2276                 if (ret < 0)
2277                         goto out;
2278
2279                 index_rbio_pages(rbio);
2280
2281                 ret = rmw_read_wait_recover(rbio);
2282                 if (ret < 0)
2283                         goto out;
2284         }
2285
2286         /*
2287          * At this stage we're not allowed to add any new bios to the
2288          * bio list any more, anyone else that wants to change this stripe
2289          * needs to do their own rmw.
2290          */
2291         spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
2292         set_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &rbio->flags);
2293         spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
2294
2295         bitmap_clear(rbio->error_bitmap, 0, rbio->nr_sectors);
2296
2297         index_rbio_pages(rbio);
2298
2299         /*
2300          * We don't cache full rbios because we're assuming
2301          * the higher layers are unlikely to use this area of
2302          * the disk again soon.  If they do use it again,
2303          * hopefully they will send another full bio.
2304          */
2305         if (!rbio_is_full(rbio))
2306                 cache_rbio_pages(rbio);
2307         else
2308                 clear_bit(RBIO_CACHE_READY_BIT, &rbio->flags);
2309
2310         for (sectornr = 0; sectornr < rbio->stripe_nsectors; sectornr++)
2311                 generate_pq_vertical(rbio, sectornr);
2312
2313         bio_list_init(&bio_list);
2314         ret = rmw_assemble_write_bios(rbio, &bio_list);
2315         if (ret < 0)
2316                 goto out;
2317
2318         /* We should have at least one bio assembled. */
2319         ASSERT(bio_list_size(&bio_list));
2320         submit_write_bios(rbio, &bio_list);
2321         wait_event(rbio->io_wait, atomic_read(&rbio->stripes_pending) == 0);
2322
2323         /* We may have more errors than our tolerance during the read. */
2324         for (sectornr = 0; sectornr < rbio->stripe_nsectors; sectornr++) {
2325                 int found_errors;
2326
2327                 found_errors = get_rbio_veritical_errors(rbio, sectornr, NULL, NULL);
2328                 if (found_errors > rbio->bioc->max_errors) {
2329                         ret = -EIO;
2330                         break;
2331                 }
2332         }
2333 out:
2334         rbio_orig_end_io(rbio, errno_to_blk_status(ret));
2335 }
2336
2337 static void rmw_rbio_work(struct work_struct *work)
2338 {
2339         struct btrfs_raid_bio *rbio;
2340
2341         rbio = container_of(work, struct btrfs_raid_bio, work);
2342         if (lock_stripe_add(rbio) == 0)
2343                 rmw_rbio(rbio);
2344 }
2345
2346 static void rmw_rbio_work_locked(struct work_struct *work)
2347 {
2348         rmw_rbio(container_of(work, struct btrfs_raid_bio, work));
2349 }
2350
2351 /*
2352  * The following code is used to scrub/replace the parity stripe
2353  *
2354  * Caller must have already increased bio_counter for getting @bioc.
2355  *
2356  * Note: We need make sure all the pages that add into the scrub/replace
2357  * raid bio are correct and not be changed during the scrub/replace. That
2358  * is those pages just hold metadata or file data with checksum.
2359  */
2360
2361 struct btrfs_raid_bio *raid56_parity_alloc_scrub_rbio(struct bio *bio,
2362                                 struct btrfs_io_context *bioc,
2363                                 struct btrfs_device *scrub_dev,
2364                                 unsigned long *dbitmap, int stripe_nsectors)
2365 {
2366         struct btrfs_fs_info *fs_info = bioc->fs_info;
2367         struct btrfs_raid_bio *rbio;
2368         int i;
2369
2370         rbio = alloc_rbio(fs_info, bioc);
2371         if (IS_ERR(rbio))
2372                 return NULL;
2373         bio_list_add(&rbio->bio_list, bio);
2374         /*
2375          * This is a special bio which is used to hold the completion handler
2376          * and make the scrub rbio is similar to the other types
2377          */
2378         ASSERT(!bio->bi_iter.bi_size);
2379         rbio->operation = BTRFS_RBIO_PARITY_SCRUB;
2380
2381         /*
2382          * After mapping bioc with BTRFS_MAP_WRITE, parities have been sorted
2383          * to the end position, so this search can start from the first parity
2384          * stripe.
2385          */
2386         for (i = rbio->nr_data; i < rbio->real_stripes; i++) {
2387                 if (bioc->stripes[i].dev == scrub_dev) {
2388                         rbio->scrubp = i;
2389                         break;
2390                 }
2391         }
2392         ASSERT(i < rbio->real_stripes);
2393
2394         bitmap_copy(&rbio->dbitmap, dbitmap, stripe_nsectors);
2395         return rbio;
2396 }
2397
2398 /*
2399  * We just scrub the parity that we have correct data on the same horizontal,
2400  * so we needn't allocate all pages for all the stripes.
2401  */
2402 static int alloc_rbio_essential_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2403 {
2404         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
2405         int total_sector_nr;
2406
2407         for (total_sector_nr = 0; total_sector_nr < rbio->nr_sectors;
2408              total_sector_nr++) {
2409                 struct page *page;
2410                 int sectornr = total_sector_nr % rbio->stripe_nsectors;
2411                 int index = (total_sector_nr * sectorsize) >> PAGE_SHIFT;
2412
2413                 if (!test_bit(sectornr, &rbio->dbitmap))
2414                         continue;
2415                 if (rbio->stripe_pages[index])
2416                         continue;
2417                 page = alloc_page(GFP_NOFS);
2418                 if (!page)
2419                         return -ENOMEM;
2420                 rbio->stripe_pages[index] = page;
2421         }
2422         index_stripe_sectors(rbio);
2423         return 0;
2424 }
2425
2426 static int finish_parity_scrub(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2427 {
2428         struct btrfs_io_context *bioc = rbio->bioc;
2429         const u32 sectorsize = bioc->fs_info->sectorsize;
2430         void **pointers = rbio->finish_pointers;
2431         unsigned long *pbitmap = &rbio->finish_pbitmap;
2432         int nr_data = rbio->nr_data;
2433         int stripe;
2434         int sectornr;
2435         bool has_qstripe;
2436         struct sector_ptr p_sector = { 0 };
2437         struct sector_ptr q_sector = { 0 };
2438         struct bio_list bio_list;
2439         int is_replace = 0;
2440         int ret;
2441
2442         bio_list_init(&bio_list);
2443
2444         if (rbio->real_stripes - rbio->nr_data == 1)
2445                 has_qstripe = false;
2446         else if (rbio->real_stripes - rbio->nr_data == 2)
2447                 has_qstripe = true;
2448         else
2449                 BUG();
2450
2451         /*
2452          * Replace is running and our P/Q stripe is being replaced, then we
2453          * need to duplicate the final write to replace target.
2454          */
2455         if (bioc->replace_nr_stripes && bioc->replace_stripe_src == rbio->scrubp) {
2456                 is_replace = 1;
2457                 bitmap_copy(pbitmap, &rbio->dbitmap, rbio->stripe_nsectors);
2458         }
2459
2460         /*
2461          * Because the higher layers(scrubber) are unlikely to
2462          * use this area of the disk again soon, so don't cache
2463          * it.
2464          */
2465         clear_bit(RBIO_CACHE_READY_BIT, &rbio->flags);
2466
2467         p_sector.page = alloc_page(GFP_NOFS);
2468         if (!p_sector.page)
2469                 return -ENOMEM;
2470         p_sector.pgoff = 0;
2471         p_sector.uptodate = 1;
2472
2473         if (has_qstripe) {
2474                 /* RAID6, allocate and map temp space for the Q stripe */
2475                 q_sector.page = alloc_page(GFP_NOFS);
2476                 if (!q_sector.page) {
2477                         __free_page(p_sector.page);
2478                         p_sector.page = NULL;
2479                         return -ENOMEM;
2480                 }
2481                 q_sector.pgoff = 0;
2482                 q_sector.uptodate = 1;
2483                 pointers[rbio->real_stripes - 1] = kmap_local_page(q_sector.page);
2484         }
2485
2486         bitmap_clear(rbio->error_bitmap, 0, rbio->nr_sectors);
2487
2488         /* Map the parity stripe just once */
2489         pointers[nr_data] = kmap_local_page(p_sector.page);
2490
2491         for_each_set_bit(sectornr, &rbio->dbitmap, rbio->stripe_nsectors) {
2492                 struct sector_ptr *sector;
2493                 void *parity;
2494
2495                 /* first collect one page from each data stripe */
2496                 for (stripe = 0; stripe < nr_data; stripe++) {
2497                         sector = sector_in_rbio(rbio, stripe, sectornr, 0);
2498                         pointers[stripe] = kmap_local_page(sector->page) +
2499                                            sector->pgoff;
2500                 }
2501
2502                 if (has_qstripe) {
2503                         assert_rbio(rbio);
2504                         /* RAID6, call the library function to fill in our P/Q */
2505                         raid6_call.gen_syndrome(rbio->real_stripes, sectorsize,
2506                                                 pointers);
2507                 } else {
2508                         /* raid5 */
2509                         memcpy(pointers[nr_data], pointers[0], sectorsize);
2510                         run_xor(pointers + 1, nr_data - 1, sectorsize);
2511                 }
2512
2513                 /* Check scrubbing parity and repair it */
2514                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, rbio->scrubp, sectornr);
2515                 parity = kmap_local_page(sector->page) + sector->pgoff;
2516                 if (memcmp(parity, pointers[rbio->scrubp], sectorsize) != 0)
2517                         memcpy(parity, pointers[rbio->scrubp], sectorsize);
2518                 else
2519                         /* Parity is right, needn't writeback */
2520                         bitmap_clear(&rbio->dbitmap, sectornr, 1);
2521                 kunmap_local(parity);
2522
2523                 for (stripe = nr_data - 1; stripe >= 0; stripe--)
2524                         kunmap_local(pointers[stripe]);
2525         }
2526
2527         kunmap_local(pointers[nr_data]);
2528         __free_page(p_sector.page);
2529         p_sector.page = NULL;
2530         if (q_sector.page) {
2531                 kunmap_local(pointers[rbio->real_stripes - 1]);
2532                 __free_page(q_sector.page);
2533                 q_sector.page = NULL;
2534         }
2535
2536         /*
2537          * time to start writing.  Make bios for everything from the
2538          * higher layers (the bio_list in our rbio) and our p/q.  Ignore
2539          * everything else.
2540          */
2541         for_each_set_bit(sectornr, &rbio->dbitmap, rbio->stripe_nsectors) {
2542                 struct sector_ptr *sector;
2543
2544                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, rbio->scrubp, sectornr);
2545                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, &bio_list, sector, rbio->scrubp,
2546                                          sectornr, REQ_OP_WRITE);
2547                 if (ret)
2548                         goto cleanup;
2549         }
2550
2551         if (!is_replace)
2552                 goto submit_write;
2553
2554         /*
2555          * Replace is running and our parity stripe needs to be duplicated to
2556          * the target device.  Check we have a valid source stripe number.
2557          */
2558         ASSERT(rbio->bioc->replace_stripe_src >= 0);
2559         for_each_set_bit(sectornr, pbitmap, rbio->stripe_nsectors) {
2560                 struct sector_ptr *sector;
2561
2562                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, rbio->scrubp, sectornr);
2563                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, &bio_list, sector,
2564                                          rbio->real_stripes,
2565                                          sectornr, REQ_OP_WRITE);
2566                 if (ret)
2567                         goto cleanup;
2568         }
2569
2570 submit_write:
2571         submit_write_bios(rbio, &bio_list);
2572         return 0;
2573
2574 cleanup:
2575         bio_list_put(&bio_list);
2576         return ret;
2577 }
2578
2579 static inline int is_data_stripe(struct btrfs_raid_bio *rbio, int stripe)
2580 {
2581         if (stripe >= 0 && stripe < rbio->nr_data)
2582                 return 1;
2583         return 0;
2584 }
2585
2586 static int recover_scrub_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2587 {
2588         void **pointers = NULL;
2589         void **unmap_array = NULL;
2590         int sector_nr;
2591         int ret = 0;
2592
2593         /*
2594          * @pointers array stores the pointer for each sector.
2595          *
2596          * @unmap_array stores copy of pointers that does not get reordered
2597          * during reconstruction so that kunmap_local works.
2598          */
2599         pointers = kcalloc(rbio->real_stripes, sizeof(void *), GFP_NOFS);
2600         unmap_array = kcalloc(rbio->real_stripes, sizeof(void *), GFP_NOFS);
2601         if (!pointers || !unmap_array) {
2602                 ret = -ENOMEM;
2603                 goto out;
2604         }
2605
2606         for (sector_nr = 0; sector_nr < rbio->stripe_nsectors; sector_nr++) {
2607                 int dfail = 0, failp = -1;
2608                 int faila;
2609                 int failb;
2610                 int found_errors;
2611
2612                 found_errors = get_rbio_veritical_errors(rbio, sector_nr,
2613                                                          &faila, &failb);
2614                 if (found_errors > rbio->bioc->max_errors) {
2615                         ret = -EIO;
2616                         goto out;
2617                 }
2618                 if (found_errors == 0)
2619                         continue;
2620
2621                 /* We should have at least one error here. */
2622                 ASSERT(faila >= 0 || failb >= 0);
2623
2624                 if (is_data_stripe(rbio, faila))
2625                         dfail++;
2626                 else if (is_parity_stripe(faila))
2627                         failp = faila;
2628
2629                 if (is_data_stripe(rbio, failb))
2630                         dfail++;
2631                 else if (is_parity_stripe(failb))
2632                         failp = failb;
2633                 /*
2634                  * Because we can not use a scrubbing parity to repair the
2635                  * data, so the capability of the repair is declined.  (In the
2636                  * case of RAID5, we can not repair anything.)
2637                  */
2638                 if (dfail > rbio->bioc->max_errors - 1) {
2639                         ret = -EIO;
2640                         goto out;
2641                 }
2642                 /*
2643                  * If all data is good, only parity is correctly, just repair
2644                  * the parity, no need to recover data stripes.
2645                  */
2646                 if (dfail == 0)
2647                         continue;
2648
2649                 /*
2650                  * Here means we got one corrupted data stripe and one
2651                  * corrupted parity on RAID6, if the corrupted parity is
2652                  * scrubbing parity, luckily, use the other one to repair the
2653                  * data, or we can not repair the data stripe.
2654                  */
2655                 if (failp != rbio->scrubp) {
2656                         ret = -EIO;
2657                         goto out;
2658                 }
2659
2660                 ret = recover_vertical(rbio, sector_nr, pointers, unmap_array);
2661                 if (ret < 0)
2662                         goto out;
2663         }
2664 out:
2665         kfree(pointers);
2666         kfree(unmap_array);
2667         return ret;
2668 }
2669
2670 static int scrub_assemble_read_bios(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2671 {
2672         struct bio_list bio_list = BIO_EMPTY_LIST;
2673         int total_sector_nr;
2674         int ret = 0;
2675
2676         /* Build a list of bios to read all the missing parts. */
2677         for (total_sector_nr = 0; total_sector_nr < rbio->nr_sectors;
2678              total_sector_nr++) {
2679                 int sectornr = total_sector_nr % rbio->stripe_nsectors;
2680                 int stripe = total_sector_nr / rbio->stripe_nsectors;
2681                 struct sector_ptr *sector;
2682
2683                 /* No data in the vertical stripe, no need to read. */
2684                 if (!test_bit(sectornr, &rbio->dbitmap))
2685                         continue;
2686
2687                 /*
2688                  * We want to find all the sectors missing from the rbio and
2689                  * read them from the disk. If sector_in_rbio() finds a sector
2690                  * in the bio list we don't need to read it off the stripe.
2691                  */
2692                 sector = sector_in_rbio(rbio, stripe, sectornr, 1);
2693                 if (sector)
2694                         continue;
2695
2696                 sector = rbio_stripe_sector(rbio, stripe, sectornr);
2697                 /*
2698                  * The bio cache may have handed us an uptodate sector.  If so,
2699                  * use it.
2700                  */
2701                 if (sector->uptodate)
2702                         continue;
2703
2704                 ret = rbio_add_io_sector(rbio, &bio_list, sector, stripe,
2705                                          sectornr, REQ_OP_READ);
2706                 if (ret) {
2707                         bio_list_put(&bio_list);
2708                         return ret;
2709                 }
2710         }
2711
2712         submit_read_wait_bio_list(rbio, &bio_list);
2713         return 0;
2714 }
2715
2716 static void scrub_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2717 {
2718         int sector_nr;
2719         int ret;
2720
2721         ret = alloc_rbio_essential_pages(rbio);
2722         if (ret)
2723                 goto out;
2724
2725         bitmap_clear(rbio->error_bitmap, 0, rbio->nr_sectors);
2726
2727         ret = scrub_assemble_read_bios(rbio);
2728         if (ret < 0)
2729                 goto out;
2730
2731         /* We may have some failures, recover the failed sectors first. */
2732         ret = recover_scrub_rbio(rbio);
2733         if (ret < 0)
2734                 goto out;
2735
2736         /*
2737          * We have every sector properly prepared. Can finish the scrub
2738          * and writeback the good content.
2739          */
2740         ret = finish_parity_scrub(rbio);
2741         wait_event(rbio->io_wait, atomic_read(&rbio->stripes_pending) == 0);
2742         for (sector_nr = 0; sector_nr < rbio->stripe_nsectors; sector_nr++) {
2743                 int found_errors;
2744
2745                 found_errors = get_rbio_veritical_errors(rbio, sector_nr, NULL, NULL);
2746                 if (found_errors > rbio->bioc->max_errors) {
2747                         ret = -EIO;
2748                         break;
2749                 }
2750         }
2751 out:
2752         rbio_orig_end_io(rbio, errno_to_blk_status(ret));
2753 }
2754
2755 static void scrub_rbio_work_locked(struct work_struct *work)
2756 {
2757         scrub_rbio(container_of(work, struct btrfs_raid_bio, work));
2758 }
2759
2760 void raid56_parity_submit_scrub_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
2761 {
2762         if (!lock_stripe_add(rbio))
2763                 start_async_work(rbio, scrub_rbio_work_locked);
2764 }
2765
2766 /*
2767  * This is for scrub call sites where we already have correct data contents.
2768  * This allows us to avoid reading data stripes again.
2769  *
2770  * Unfortunately here we have to do page copy, other than reusing the pages.
2771  * This is due to the fact rbio has its own page management for its cache.
2772  */
2773 void raid56_parity_cache_data_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio,
2774                                     struct page **data_pages, u64 data_logical)
2775 {
2776         const u64 offset_in_full_stripe = data_logical -
2777                                           rbio->bioc->full_stripe_logical;
2778         const int page_index = offset_in_full_stripe >> PAGE_SHIFT;
2779         const u32 sectorsize = rbio->bioc->fs_info->sectorsize;
2780         const u32 sectors_per_page = PAGE_SIZE / sectorsize;
2781         int ret;
2782
2783         /*
2784          * If we hit ENOMEM temporarily, but later at
2785          * raid56_parity_submit_scrub_rbio() time it succeeded, we just do
2786          * the extra read, not a big deal.
2787          *
2788          * If we hit ENOMEM later at raid56_parity_submit_scrub_rbio() time,
2789          * the bio would got proper error number set.
2790          */
2791         ret = alloc_rbio_data_pages(rbio);
2792         if (ret < 0)
2793                 return;
2794
2795         /* data_logical must be at stripe boundary and inside the full stripe. */
2796         ASSERT(IS_ALIGNED(offset_in_full_stripe, BTRFS_STRIPE_LEN));
2797         ASSERT(offset_in_full_stripe < (rbio->nr_data << BTRFS_STRIPE_LEN_SHIFT));
2798
2799         for (int page_nr = 0; page_nr < (BTRFS_STRIPE_LEN >> PAGE_SHIFT); page_nr++) {
2800                 struct page *dst = rbio->stripe_pages[page_nr + page_index];
2801                 struct page *src = data_pages[page_nr];
2802
2803                 memcpy_page(dst, 0, src, 0, PAGE_SIZE);
2804                 for (int sector_nr = sectors_per_page * page_index;
2805                      sector_nr < sectors_per_page * (page_index + 1);
2806                      sector_nr++)
2807                         rbio->stripe_sectors[sector_nr].uptodate = true;
2808         }
2809 }
This page took 0.188842 seconds and 4 git commands to generate.