]> Git Repo - linux.git/blob - fs/btrfs/extent_io.c
Merge patch series "riscv: Extension parsing fixes"
[linux.git] / fs / btrfs / extent_io.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2
3 #include <linux/bitops.h>
4 #include <linux/slab.h>
5 #include <linux/bio.h>
6 #include <linux/mm.h>
7 #include <linux/pagemap.h>
8 #include <linux/page-flags.h>
9 #include <linux/sched/mm.h>
10 #include <linux/spinlock.h>
11 #include <linux/blkdev.h>
12 #include <linux/swap.h>
13 #include <linux/writeback.h>
14 #include <linux/pagevec.h>
15 #include <linux/prefetch.h>
16 #include <linux/fsverity.h>
17 #include "extent_io.h"
18 #include "extent-io-tree.h"
19 #include "extent_map.h"
20 #include "ctree.h"
21 #include "btrfs_inode.h"
22 #include "bio.h"
23 #include "locking.h"
24 #include "backref.h"
25 #include "disk-io.h"
26 #include "subpage.h"
27 #include "zoned.h"
28 #include "block-group.h"
29 #include "compression.h"
30 #include "fs.h"
31 #include "accessors.h"
32 #include "file-item.h"
33 #include "file.h"
34 #include "dev-replace.h"
35 #include "super.h"
36 #include "transaction.h"
37
38 static struct kmem_cache *extent_buffer_cache;
39
40 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
41 static inline void btrfs_leak_debug_add_eb(struct extent_buffer *eb)
42 {
43         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
44         unsigned long flags;
45
46         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
47         list_add(&eb->leak_list, &fs_info->allocated_ebs);
48         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
49 }
50
51 static inline void btrfs_leak_debug_del_eb(struct extent_buffer *eb)
52 {
53         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
54         unsigned long flags;
55
56         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
57         list_del(&eb->leak_list);
58         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
59 }
60
61 void btrfs_extent_buffer_leak_debug_check(struct btrfs_fs_info *fs_info)
62 {
63         struct extent_buffer *eb;
64         unsigned long flags;
65
66         /*
67          * If we didn't get into open_ctree our allocated_ebs will not be
68          * initialized, so just skip this.
69          */
70         if (!fs_info->allocated_ebs.next)
71                 return;
72
73         WARN_ON(!list_empty(&fs_info->allocated_ebs));
74         spin_lock_irqsave(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
75         while (!list_empty(&fs_info->allocated_ebs)) {
76                 eb = list_first_entry(&fs_info->allocated_ebs,
77                                       struct extent_buffer, leak_list);
78                 pr_err(
79         "BTRFS: buffer leak start %llu len %u refs %d bflags %lu owner %llu\n",
80                        eb->start, eb->len, atomic_read(&eb->refs), eb->bflags,
81                        btrfs_header_owner(eb));
82                 list_del(&eb->leak_list);
83                 WARN_ON_ONCE(1);
84                 kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
85         }
86         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->eb_leak_lock, flags);
87 }
88 #else
89 #define btrfs_leak_debug_add_eb(eb)                     do {} while (0)
90 #define btrfs_leak_debug_del_eb(eb)                     do {} while (0)
91 #endif
92
93 /*
94  * Structure to record info about the bio being assembled, and other info like
95  * how many bytes are there before stripe/ordered extent boundary.
96  */
97 struct btrfs_bio_ctrl {
98         struct btrfs_bio *bbio;
99         enum btrfs_compression_type compress_type;
100         u32 len_to_oe_boundary;
101         blk_opf_t opf;
102         btrfs_bio_end_io_t end_io_func;
103         struct writeback_control *wbc;
104 };
105
106 static void submit_one_bio(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl)
107 {
108         struct btrfs_bio *bbio = bio_ctrl->bbio;
109
110         if (!bbio)
111                 return;
112
113         /* Caller should ensure the bio has at least some range added */
114         ASSERT(bbio->bio.bi_iter.bi_size);
115
116         if (btrfs_op(&bbio->bio) == BTRFS_MAP_READ &&
117             bio_ctrl->compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE)
118                 btrfs_submit_compressed_read(bbio);
119         else
120                 btrfs_submit_bio(bbio, 0);
121
122         /* The bbio is owned by the end_io handler now */
123         bio_ctrl->bbio = NULL;
124 }
125
126 /*
127  * Submit or fail the current bio in the bio_ctrl structure.
128  */
129 static void submit_write_bio(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl, int ret)
130 {
131         struct btrfs_bio *bbio = bio_ctrl->bbio;
132
133         if (!bbio)
134                 return;
135
136         if (ret) {
137                 ASSERT(ret < 0);
138                 btrfs_bio_end_io(bbio, errno_to_blk_status(ret));
139                 /* The bio is owned by the end_io handler now */
140                 bio_ctrl->bbio = NULL;
141         } else {
142                 submit_one_bio(bio_ctrl);
143         }
144 }
145
146 int __init extent_buffer_init_cachep(void)
147 {
148         extent_buffer_cache = kmem_cache_create("btrfs_extent_buffer",
149                                                 sizeof(struct extent_buffer), 0, 0,
150                                                 NULL);
151         if (!extent_buffer_cache)
152                 return -ENOMEM;
153
154         return 0;
155 }
156
157 void __cold extent_buffer_free_cachep(void)
158 {
159         /*
160          * Make sure all delayed rcu free are flushed before we
161          * destroy caches.
162          */
163         rcu_barrier();
164         kmem_cache_destroy(extent_buffer_cache);
165 }
166
167 void extent_range_clear_dirty_for_io(struct inode *inode, u64 start, u64 end)
168 {
169         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
170         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
171         struct page *page;
172
173         while (index <= end_index) {
174                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
175                 BUG_ON(!page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
176                 clear_page_dirty_for_io(page);
177                 put_page(page);
178                 index++;
179         }
180 }
181
182 static void process_one_page(struct btrfs_fs_info *fs_info,
183                              struct page *page, struct page *locked_page,
184                              unsigned long page_ops, u64 start, u64 end)
185 {
186         struct folio *folio = page_folio(page);
187         u32 len;
188
189         ASSERT(end + 1 - start != 0 && end + 1 - start < U32_MAX);
190         len = end + 1 - start;
191
192         if (page_ops & PAGE_SET_ORDERED)
193                 btrfs_folio_clamp_set_ordered(fs_info, folio, start, len);
194         if (page_ops & PAGE_START_WRITEBACK) {
195                 btrfs_folio_clamp_clear_dirty(fs_info, folio, start, len);
196                 btrfs_folio_clamp_set_writeback(fs_info, folio, start, len);
197         }
198         if (page_ops & PAGE_END_WRITEBACK)
199                 btrfs_folio_clamp_clear_writeback(fs_info, folio, start, len);
200
201         if (page != locked_page && (page_ops & PAGE_UNLOCK))
202                 btrfs_folio_end_writer_lock(fs_info, folio, start, len);
203 }
204
205 static void __process_pages_contig(struct address_space *mapping,
206                                    struct page *locked_page, u64 start, u64 end,
207                                    unsigned long page_ops)
208 {
209         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(mapping->host);
210         pgoff_t start_index = start >> PAGE_SHIFT;
211         pgoff_t end_index = end >> PAGE_SHIFT;
212         pgoff_t index = start_index;
213         struct folio_batch fbatch;
214         int i;
215
216         folio_batch_init(&fbatch);
217         while (index <= end_index) {
218                 int found_folios;
219
220                 found_folios = filemap_get_folios_contig(mapping, &index,
221                                 end_index, &fbatch);
222                 for (i = 0; i < found_folios; i++) {
223                         struct folio *folio = fbatch.folios[i];
224
225                         process_one_page(fs_info, &folio->page, locked_page,
226                                          page_ops, start, end);
227                 }
228                 folio_batch_release(&fbatch);
229                 cond_resched();
230         }
231 }
232
233 static noinline void __unlock_for_delalloc(struct inode *inode,
234                                            struct page *locked_page,
235                                            u64 start, u64 end)
236 {
237         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
238         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
239
240         ASSERT(locked_page);
241         if (index == locked_page->index && end_index == index)
242                 return;
243
244         __process_pages_contig(inode->i_mapping, locked_page, start, end,
245                                PAGE_UNLOCK);
246 }
247
248 static noinline int lock_delalloc_pages(struct inode *inode,
249                                         struct page *locked_page,
250                                         u64 start,
251                                         u64 end)
252 {
253         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
254         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
255         pgoff_t start_index = start >> PAGE_SHIFT;
256         pgoff_t end_index = end >> PAGE_SHIFT;
257         pgoff_t index = start_index;
258         u64 processed_end = start;
259         struct folio_batch fbatch;
260
261         if (index == locked_page->index && index == end_index)
262                 return 0;
263
264         folio_batch_init(&fbatch);
265         while (index <= end_index) {
266                 unsigned int found_folios, i;
267
268                 found_folios = filemap_get_folios_contig(mapping, &index,
269                                 end_index, &fbatch);
270                 if (found_folios == 0)
271                         goto out;
272
273                 for (i = 0; i < found_folios; i++) {
274                         struct folio *folio = fbatch.folios[i];
275                         struct page *page = folio_page(folio, 0);
276                         u32 len = end + 1 - start;
277
278                         if (page == locked_page)
279                                 continue;
280
281                         if (btrfs_folio_start_writer_lock(fs_info, folio, start,
282                                                           len))
283                                 goto out;
284
285                         if (!PageDirty(page) || page->mapping != mapping) {
286                                 btrfs_folio_end_writer_lock(fs_info, folio, start,
287                                                             len);
288                                 goto out;
289                         }
290
291                         processed_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
292                 }
293                 folio_batch_release(&fbatch);
294                 cond_resched();
295         }
296
297         return 0;
298 out:
299         folio_batch_release(&fbatch);
300         if (processed_end > start)
301                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page, start, processed_end);
302         return -EAGAIN;
303 }
304
305 /*
306  * Find and lock a contiguous range of bytes in the file marked as delalloc, no
307  * more than @max_bytes.
308  *
309  * @start:      The original start bytenr to search.
310  *              Will store the extent range start bytenr.
311  * @end:        The original end bytenr of the search range
312  *              Will store the extent range end bytenr.
313  *
314  * Return true if we find a delalloc range which starts inside the original
315  * range, and @start/@end will store the delalloc range start/end.
316  *
317  * Return false if we can't find any delalloc range which starts inside the
318  * original range, and @start/@end will be the non-delalloc range start/end.
319  */
320 EXPORT_FOR_TESTS
321 noinline_for_stack bool find_lock_delalloc_range(struct inode *inode,
322                                     struct page *locked_page, u64 *start,
323                                     u64 *end)
324 {
325         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
326         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
327         const u64 orig_start = *start;
328         const u64 orig_end = *end;
329         /* The sanity tests may not set a valid fs_info. */
330         u64 max_bytes = fs_info ? fs_info->max_extent_size : BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE;
331         u64 delalloc_start;
332         u64 delalloc_end;
333         bool found;
334         struct extent_state *cached_state = NULL;
335         int ret;
336         int loops = 0;
337
338         /* Caller should pass a valid @end to indicate the search range end */
339         ASSERT(orig_end > orig_start);
340
341         /* The range should at least cover part of the page */
342         ASSERT(!(orig_start >= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE ||
343                  orig_end <= page_offset(locked_page)));
344 again:
345         /* step one, find a bunch of delalloc bytes starting at start */
346         delalloc_start = *start;
347         delalloc_end = 0;
348         found = btrfs_find_delalloc_range(tree, &delalloc_start, &delalloc_end,
349                                           max_bytes, &cached_state);
350         if (!found || delalloc_end <= *start || delalloc_start > orig_end) {
351                 *start = delalloc_start;
352
353                 /* @delalloc_end can be -1, never go beyond @orig_end */
354                 *end = min(delalloc_end, orig_end);
355                 free_extent_state(cached_state);
356                 return false;
357         }
358
359         /*
360          * start comes from the offset of locked_page.  We have to lock
361          * pages in order, so we can't process delalloc bytes before
362          * locked_page
363          */
364         if (delalloc_start < *start)
365                 delalloc_start = *start;
366
367         /*
368          * make sure to limit the number of pages we try to lock down
369          */
370         if (delalloc_end + 1 - delalloc_start > max_bytes)
371                 delalloc_end = delalloc_start + max_bytes - 1;
372
373         /* step two, lock all the pages after the page that has start */
374         ret = lock_delalloc_pages(inode, locked_page,
375                                   delalloc_start, delalloc_end);
376         ASSERT(!ret || ret == -EAGAIN);
377         if (ret == -EAGAIN) {
378                 /* some of the pages are gone, lets avoid looping by
379                  * shortening the size of the delalloc range we're searching
380                  */
381                 free_extent_state(cached_state);
382                 cached_state = NULL;
383                 if (!loops) {
384                         max_bytes = PAGE_SIZE;
385                         loops = 1;
386                         goto again;
387                 } else {
388                         found = false;
389                         goto out_failed;
390                 }
391         }
392
393         /* step three, lock the state bits for the whole range */
394         lock_extent(tree, delalloc_start, delalloc_end, &cached_state);
395
396         /* then test to make sure it is all still delalloc */
397         ret = test_range_bit(tree, delalloc_start, delalloc_end,
398                              EXTENT_DELALLOC, cached_state);
399
400         unlock_extent(tree, delalloc_start, delalloc_end, &cached_state);
401         if (!ret) {
402                 __unlock_for_delalloc(inode, locked_page,
403                               delalloc_start, delalloc_end);
404                 cond_resched();
405                 goto again;
406         }
407         *start = delalloc_start;
408         *end = delalloc_end;
409 out_failed:
410         return found;
411 }
412
413 void extent_clear_unlock_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
414                                   struct page *locked_page,
415                                   struct extent_state **cached,
416                                   u32 clear_bits, unsigned long page_ops)
417 {
418         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits, cached);
419
420         __process_pages_contig(inode->vfs_inode.i_mapping, locked_page,
421                                start, end, page_ops);
422 }
423
424 static bool btrfs_verify_page(struct page *page, u64 start)
425 {
426         if (!fsverity_active(page->mapping->host) ||
427             PageUptodate(page) ||
428             start >= i_size_read(page->mapping->host))
429                 return true;
430         return fsverity_verify_page(page);
431 }
432
433 static void end_page_read(struct page *page, bool uptodate, u64 start, u32 len)
434 {
435         struct btrfs_fs_info *fs_info = page_to_fs_info(page);
436         struct folio *folio = page_folio(page);
437
438         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
439                start + len <= page_offset(page) + PAGE_SIZE);
440
441         if (uptodate && btrfs_verify_page(page, start))
442                 btrfs_folio_set_uptodate(fs_info, folio, start, len);
443         else
444                 btrfs_folio_clear_uptodate(fs_info, folio, start, len);
445
446         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page->mapping))
447                 unlock_page(page);
448         else
449                 btrfs_subpage_end_reader(fs_info, folio, start, len);
450 }
451
452 /*
453  * After a write IO is done, we need to:
454  *
455  * - clear the uptodate bits on error
456  * - clear the writeback bits in the extent tree for the range
457  * - filio_end_writeback()  if there is no more pending io for the folio
458  *
459  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
460  * to have one and only one object corresponding to this IO.
461  */
462 static void end_bbio_data_write(struct btrfs_bio *bbio)
463 {
464         struct btrfs_fs_info *fs_info = bbio->fs_info;
465         struct bio *bio = &bbio->bio;
466         int error = blk_status_to_errno(bio->bi_status);
467         struct folio_iter fi;
468         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
469
470         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
471         bio_for_each_folio_all(fi, bio) {
472                 struct folio *folio = fi.folio;
473                 u64 start = folio_pos(folio) + fi.offset;
474                 u32 len = fi.length;
475
476                 /* Only order 0 (single page) folios are allowed for data. */
477                 ASSERT(folio_order(folio) == 0);
478
479                 /* Our read/write should always be sector aligned. */
480                 if (!IS_ALIGNED(fi.offset, sectorsize))
481                         btrfs_err(fs_info,
482                 "partial page write in btrfs with offset %zu and length %zu",
483                                   fi.offset, fi.length);
484                 else if (!IS_ALIGNED(fi.length, sectorsize))
485                         btrfs_info(fs_info,
486                 "incomplete page write with offset %zu and length %zu",
487                                    fi.offset, fi.length);
488
489                 btrfs_finish_ordered_extent(bbio->ordered,
490                                 folio_page(folio, 0), start, len, !error);
491                 if (error)
492                         mapping_set_error(folio->mapping, error);
493                 btrfs_folio_clear_writeback(fs_info, folio, start, len);
494         }
495
496         bio_put(bio);
497 }
498
499 /*
500  * Record previously processed extent range
501  *
502  * For endio_readpage_release_extent() to handle a full extent range, reducing
503  * the extent io operations.
504  */
505 struct processed_extent {
506         struct btrfs_inode *inode;
507         /* Start of the range in @inode */
508         u64 start;
509         /* End of the range in @inode */
510         u64 end;
511         bool uptodate;
512 };
513
514 /*
515  * Try to release processed extent range
516  *
517  * May not release the extent range right now if the current range is
518  * contiguous to processed extent.
519  *
520  * Will release processed extent when any of @inode, @uptodate, the range is
521  * no longer contiguous to the processed range.
522  *
523  * Passing @inode == NULL will force processed extent to be released.
524  */
525 static void endio_readpage_release_extent(struct processed_extent *processed,
526                               struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
527                               bool uptodate)
528 {
529         struct extent_state *cached = NULL;
530         struct extent_io_tree *tree;
531
532         /* The first extent, initialize @processed */
533         if (!processed->inode)
534                 goto update;
535
536         /*
537          * Contiguous to processed extent, just uptodate the end.
538          *
539          * Several things to notice:
540          *
541          * - bio can be merged as long as on-disk bytenr is contiguous
542          *   This means we can have page belonging to other inodes, thus need to
543          *   check if the inode still matches.
544          * - bvec can contain range beyond current page for multi-page bvec
545          *   Thus we need to do processed->end + 1 >= start check
546          */
547         if (processed->inode == inode && processed->uptodate == uptodate &&
548             processed->end + 1 >= start && end >= processed->end) {
549                 processed->end = end;
550                 return;
551         }
552
553         tree = &processed->inode->io_tree;
554         /*
555          * Now we don't have range contiguous to the processed range, release
556          * the processed range now.
557          */
558         unlock_extent(tree, processed->start, processed->end, &cached);
559
560 update:
561         /* Update processed to current range */
562         processed->inode = inode;
563         processed->start = start;
564         processed->end = end;
565         processed->uptodate = uptodate;
566 }
567
568 static void begin_page_read(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
569 {
570         struct folio *folio = page_folio(page);
571
572         ASSERT(folio_test_locked(folio));
573         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, folio->mapping))
574                 return;
575
576         ASSERT(folio_test_private(folio));
577         btrfs_subpage_start_reader(fs_info, folio, page_offset(page), PAGE_SIZE);
578 }
579
580 /*
581  * After a data read IO is done, we need to:
582  *
583  * - clear the uptodate bits on error
584  * - set the uptodate bits if things worked
585  * - set the folio up to date if all extents in the tree are uptodate
586  * - clear the lock bit in the extent tree
587  * - unlock the folio if there are no other extents locked for it
588  *
589  * Scheduling is not allowed, so the extent state tree is expected
590  * to have one and only one object corresponding to this IO.
591  */
592 static void end_bbio_data_read(struct btrfs_bio *bbio)
593 {
594         struct btrfs_fs_info *fs_info = bbio->fs_info;
595         struct bio *bio = &bbio->bio;
596         struct processed_extent processed = { 0 };
597         struct folio_iter fi;
598         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
599
600         ASSERT(!bio_flagged(bio, BIO_CLONED));
601         bio_for_each_folio_all(fi, &bbio->bio) {
602                 bool uptodate = !bio->bi_status;
603                 struct folio *folio = fi.folio;
604                 struct inode *inode = folio->mapping->host;
605                 u64 start;
606                 u64 end;
607                 u32 len;
608
609                 /* For now only order 0 folios are supported for data. */
610                 ASSERT(folio_order(folio) == 0);
611                 btrfs_debug(fs_info,
612                         "%s: bi_sector=%llu, err=%d, mirror=%u",
613                         __func__, bio->bi_iter.bi_sector, bio->bi_status,
614                         bbio->mirror_num);
615
616                 /*
617                  * We always issue full-sector reads, but if some block in a
618                  * folio fails to read, blk_update_request() will advance
619                  * bv_offset and adjust bv_len to compensate.  Print a warning
620                  * for unaligned offsets, and an error if they don't add up to
621                  * a full sector.
622                  */
623                 if (!IS_ALIGNED(fi.offset, sectorsize))
624                         btrfs_err(fs_info,
625                 "partial page read in btrfs with offset %zu and length %zu",
626                                   fi.offset, fi.length);
627                 else if (!IS_ALIGNED(fi.offset + fi.length, sectorsize))
628                         btrfs_info(fs_info,
629                 "incomplete page read with offset %zu and length %zu",
630                                    fi.offset, fi.length);
631
632                 start = folio_pos(folio) + fi.offset;
633                 end = start + fi.length - 1;
634                 len = fi.length;
635
636                 if (likely(uptodate)) {
637                         loff_t i_size = i_size_read(inode);
638                         pgoff_t end_index = i_size >> folio_shift(folio);
639
640                         /*
641                          * Zero out the remaining part if this range straddles
642                          * i_size.
643                          *
644                          * Here we should only zero the range inside the folio,
645                          * not touch anything else.
646                          *
647                          * NOTE: i_size is exclusive while end is inclusive.
648                          */
649                         if (folio_index(folio) == end_index && i_size <= end) {
650                                 u32 zero_start = max(offset_in_folio(folio, i_size),
651                                                      offset_in_folio(folio, start));
652                                 u32 zero_len = offset_in_folio(folio, end) + 1 -
653                                                zero_start;
654
655                                 folio_zero_range(folio, zero_start, zero_len);
656                         }
657                 }
658
659                 /* Update page status and unlock. */
660                 end_page_read(folio_page(folio, 0), uptodate, start, len);
661                 endio_readpage_release_extent(&processed, BTRFS_I(inode),
662                                               start, end, uptodate);
663         }
664         /* Release the last extent */
665         endio_readpage_release_extent(&processed, NULL, 0, 0, false);
666         bio_put(bio);
667 }
668
669 /*
670  * Populate every free slot in a provided array with folios.
671  *
672  * @nr_folios:   number of folios to allocate
673  * @folio_array: the array to fill with folios; any existing non-NULL entries in
674  *               the array will be skipped
675  * @extra_gfp:   the extra GFP flags for the allocation
676  *
677  * Return: 0        if all folios were able to be allocated;
678  *         -ENOMEM  otherwise, the partially allocated folios would be freed and
679  *                  the array slots zeroed
680  */
681 int btrfs_alloc_folio_array(unsigned int nr_folios, struct folio **folio_array,
682                             gfp_t extra_gfp)
683 {
684         for (int i = 0; i < nr_folios; i++) {
685                 if (folio_array[i])
686                         continue;
687                 folio_array[i] = folio_alloc(GFP_NOFS | extra_gfp, 0);
688                 if (!folio_array[i])
689                         goto error;
690         }
691         return 0;
692 error:
693         for (int i = 0; i < nr_folios; i++) {
694                 if (folio_array[i])
695                         folio_put(folio_array[i]);
696         }
697         return -ENOMEM;
698 }
699
700 /*
701  * Populate every free slot in a provided array with pages.
702  *
703  * @nr_pages:   number of pages to allocate
704  * @page_array: the array to fill with pages; any existing non-null entries in
705  *              the array will be skipped
706  * @extra_gfp:  the extra GFP flags for the allocation.
707  *
708  * Return: 0        if all pages were able to be allocated;
709  *         -ENOMEM  otherwise, the partially allocated pages would be freed and
710  *                  the array slots zeroed
711  */
712 int btrfs_alloc_page_array(unsigned int nr_pages, struct page **page_array,
713                            gfp_t extra_gfp)
714 {
715         const gfp_t gfp = GFP_NOFS | extra_gfp;
716         unsigned int allocated;
717
718         for (allocated = 0; allocated < nr_pages;) {
719                 unsigned int last = allocated;
720
721                 allocated = alloc_pages_bulk_array(gfp, nr_pages, page_array);
722                 if (unlikely(allocated == last)) {
723                         /* No progress, fail and do cleanup. */
724                         for (int i = 0; i < allocated; i++) {
725                                 __free_page(page_array[i]);
726                                 page_array[i] = NULL;
727                         }
728                         return -ENOMEM;
729                 }
730         }
731         return 0;
732 }
733
734 /*
735  * Populate needed folios for the extent buffer.
736  *
737  * For now, the folios populated are always in order 0 (aka, single page).
738  */
739 static int alloc_eb_folio_array(struct extent_buffer *eb, gfp_t extra_gfp)
740 {
741         struct page *page_array[INLINE_EXTENT_BUFFER_PAGES] = { 0 };
742         int num_pages = num_extent_pages(eb);
743         int ret;
744
745         ret = btrfs_alloc_page_array(num_pages, page_array, extra_gfp);
746         if (ret < 0)
747                 return ret;
748
749         for (int i = 0; i < num_pages; i++)
750                 eb->folios[i] = page_folio(page_array[i]);
751         eb->folio_size = PAGE_SIZE;
752         eb->folio_shift = PAGE_SHIFT;
753         return 0;
754 }
755
756 static bool btrfs_bio_is_contig(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
757                                 struct page *page, u64 disk_bytenr,
758                                 unsigned int pg_offset)
759 {
760         struct bio *bio = &bio_ctrl->bbio->bio;
761         struct bio_vec *bvec = bio_last_bvec_all(bio);
762         const sector_t sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
763
764         if (bio_ctrl->compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
765                 /*
766                  * For compression, all IO should have its logical bytenr set
767                  * to the starting bytenr of the compressed extent.
768                  */
769                 return bio->bi_iter.bi_sector == sector;
770         }
771
772         /*
773          * The contig check requires the following conditions to be met:
774          *
775          * 1) The pages are belonging to the same inode
776          *    This is implied by the call chain.
777          *
778          * 2) The range has adjacent logical bytenr
779          *
780          * 3) The range has adjacent file offset
781          *    This is required for the usage of btrfs_bio->file_offset.
782          */
783         return bio_end_sector(bio) == sector &&
784                 page_offset(bvec->bv_page) + bvec->bv_offset + bvec->bv_len ==
785                 page_offset(page) + pg_offset;
786 }
787
788 static void alloc_new_bio(struct btrfs_inode *inode,
789                           struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
790                           u64 disk_bytenr, u64 file_offset)
791 {
792         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
793         struct btrfs_bio *bbio;
794
795         bbio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS, bio_ctrl->opf, fs_info,
796                                bio_ctrl->end_io_func, NULL);
797         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
798         bbio->inode = inode;
799         bbio->file_offset = file_offset;
800         bio_ctrl->bbio = bbio;
801         bio_ctrl->len_to_oe_boundary = U32_MAX;
802
803         /* Limit data write bios to the ordered boundary. */
804         if (bio_ctrl->wbc) {
805                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
806
807                 ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
808                 if (ordered) {
809                         bio_ctrl->len_to_oe_boundary = min_t(u32, U32_MAX,
810                                         ordered->file_offset +
811                                         ordered->disk_num_bytes - file_offset);
812                         bbio->ordered = ordered;
813                 }
814
815                 /*
816                  * Pick the last added device to support cgroup writeback.  For
817                  * multi-device file systems this means blk-cgroup policies have
818                  * to always be set on the last added/replaced device.
819                  * This is a bit odd but has been like that for a long time.
820                  */
821                 bio_set_dev(&bbio->bio, fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev);
822                 wbc_init_bio(bio_ctrl->wbc, &bbio->bio);
823         }
824 }
825
826 /*
827  * @disk_bytenr: logical bytenr where the write will be
828  * @page:       page to add to the bio
829  * @size:       portion of page that we want to write to
830  * @pg_offset:  offset of the new bio or to check whether we are adding
831  *              a contiguous page to the previous one
832  *
833  * The will either add the page into the existing @bio_ctrl->bbio, or allocate a
834  * new one in @bio_ctrl->bbio.
835  * The mirror number for this IO should already be initizlied in
836  * @bio_ctrl->mirror_num.
837  */
838 static void submit_extent_page(struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
839                                u64 disk_bytenr, struct page *page,
840                                size_t size, unsigned long pg_offset)
841 {
842         struct btrfs_inode *inode = page_to_inode(page);
843
844         ASSERT(pg_offset + size <= PAGE_SIZE);
845         ASSERT(bio_ctrl->end_io_func);
846
847         if (bio_ctrl->bbio &&
848             !btrfs_bio_is_contig(bio_ctrl, page, disk_bytenr, pg_offset))
849                 submit_one_bio(bio_ctrl);
850
851         do {
852                 u32 len = size;
853
854                 /* Allocate new bio if needed */
855                 if (!bio_ctrl->bbio) {
856                         alloc_new_bio(inode, bio_ctrl, disk_bytenr,
857                                       page_offset(page) + pg_offset);
858                 }
859
860                 /* Cap to the current ordered extent boundary if there is one. */
861                 if (len > bio_ctrl->len_to_oe_boundary) {
862                         ASSERT(bio_ctrl->compress_type == BTRFS_COMPRESS_NONE);
863                         ASSERT(is_data_inode(&inode->vfs_inode));
864                         len = bio_ctrl->len_to_oe_boundary;
865                 }
866
867                 if (bio_add_page(&bio_ctrl->bbio->bio, page, len, pg_offset) != len) {
868                         /* bio full: move on to a new one */
869                         submit_one_bio(bio_ctrl);
870                         continue;
871                 }
872
873                 if (bio_ctrl->wbc)
874                         wbc_account_cgroup_owner(bio_ctrl->wbc, page, len);
875
876                 size -= len;
877                 pg_offset += len;
878                 disk_bytenr += len;
879
880                 /*
881                  * len_to_oe_boundary defaults to U32_MAX, which isn't page or
882                  * sector aligned.  alloc_new_bio() then sets it to the end of
883                  * our ordered extent for writes into zoned devices.
884                  *
885                  * When len_to_oe_boundary is tracking an ordered extent, we
886                  * trust the ordered extent code to align things properly, and
887                  * the check above to cap our write to the ordered extent
888                  * boundary is correct.
889                  *
890                  * When len_to_oe_boundary is U32_MAX, the cap above would
891                  * result in a 4095 byte IO for the last page right before
892                  * we hit the bio limit of UINT_MAX.  bio_add_page() has all
893                  * the checks required to make sure we don't overflow the bio,
894                  * and we should just ignore len_to_oe_boundary completely
895                  * unless we're using it to track an ordered extent.
896                  *
897                  * It's pretty hard to make a bio sized U32_MAX, but it can
898                  * happen when the page cache is able to feed us contiguous
899                  * pages for large extents.
900                  */
901                 if (bio_ctrl->len_to_oe_boundary != U32_MAX)
902                         bio_ctrl->len_to_oe_boundary -= len;
903
904                 /* Ordered extent boundary: move on to a new bio. */
905                 if (bio_ctrl->len_to_oe_boundary == 0)
906                         submit_one_bio(bio_ctrl);
907         } while (size);
908 }
909
910 static int attach_extent_buffer_folio(struct extent_buffer *eb,
911                                       struct folio *folio,
912                                       struct btrfs_subpage *prealloc)
913 {
914         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
915         int ret = 0;
916
917         /*
918          * If the page is mapped to btree inode, we should hold the private
919          * lock to prevent race.
920          * For cloned or dummy extent buffers, their pages are not mapped and
921          * will not race with any other ebs.
922          */
923         if (folio->mapping)
924                 lockdep_assert_held(&folio->mapping->i_private_lock);
925
926         if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE) {
927                 if (!folio_test_private(folio))
928                         folio_attach_private(folio, eb);
929                 else
930                         WARN_ON(folio_get_private(folio) != eb);
931                 return 0;
932         }
933
934         /* Already mapped, just free prealloc */
935         if (folio_test_private(folio)) {
936                 btrfs_free_subpage(prealloc);
937                 return 0;
938         }
939
940         if (prealloc)
941                 /* Has preallocated memory for subpage */
942                 folio_attach_private(folio, prealloc);
943         else
944                 /* Do new allocation to attach subpage */
945                 ret = btrfs_attach_subpage(fs_info, folio, BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
946         return ret;
947 }
948
949 int set_page_extent_mapped(struct page *page)
950 {
951         return set_folio_extent_mapped(page_folio(page));
952 }
953
954 int set_folio_extent_mapped(struct folio *folio)
955 {
956         struct btrfs_fs_info *fs_info;
957
958         ASSERT(folio->mapping);
959
960         if (folio_test_private(folio))
961                 return 0;
962
963         fs_info = folio_to_fs_info(folio);
964
965         if (btrfs_is_subpage(fs_info, folio->mapping))
966                 return btrfs_attach_subpage(fs_info, folio, BTRFS_SUBPAGE_DATA);
967
968         folio_attach_private(folio, (void *)EXTENT_FOLIO_PRIVATE);
969         return 0;
970 }
971
972 void clear_page_extent_mapped(struct page *page)
973 {
974         struct folio *folio = page_folio(page);
975         struct btrfs_fs_info *fs_info;
976
977         ASSERT(page->mapping);
978
979         if (!folio_test_private(folio))
980                 return;
981
982         fs_info = page_to_fs_info(page);
983         if (btrfs_is_subpage(fs_info, page->mapping))
984                 return btrfs_detach_subpage(fs_info, folio);
985
986         folio_detach_private(folio);
987 }
988
989 static struct extent_map *__get_extent_map(struct inode *inode, struct page *page,
990                  u64 start, u64 len, struct extent_map **em_cached)
991 {
992         struct extent_map *em;
993
994         ASSERT(em_cached);
995
996         if (*em_cached) {
997                 em = *em_cached;
998                 if (extent_map_in_tree(em) && start >= em->start &&
999                     start < extent_map_end(em)) {
1000                         refcount_inc(&em->refs);
1001                         return em;
1002                 }
1003
1004                 free_extent_map(em);
1005                 *em_cached = NULL;
1006         }
1007
1008         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), page, start, len);
1009         if (!IS_ERR(em)) {
1010                 BUG_ON(*em_cached);
1011                 refcount_inc(&em->refs);
1012                 *em_cached = em;
1013         }
1014         return em;
1015 }
1016 /*
1017  * basic readpage implementation.  Locked extent state structs are inserted
1018  * into the tree that are removed when the IO is done (by the end_io
1019  * handlers)
1020  * XXX JDM: This needs looking at to ensure proper page locking
1021  * return 0 on success, otherwise return error
1022  */
1023 static int btrfs_do_readpage(struct page *page, struct extent_map **em_cached,
1024                       struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl, u64 *prev_em_start)
1025 {
1026         struct inode *inode = page->mapping->host;
1027         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
1028         u64 start = page_offset(page);
1029         const u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
1030         u64 cur = start;
1031         u64 extent_offset;
1032         u64 last_byte = i_size_read(inode);
1033         u64 block_start;
1034         struct extent_map *em;
1035         int ret = 0;
1036         size_t pg_offset = 0;
1037         size_t iosize;
1038         size_t blocksize = fs_info->sectorsize;
1039         struct extent_io_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
1040
1041         ret = set_page_extent_mapped(page);
1042         if (ret < 0) {
1043                 unlock_extent(tree, start, end, NULL);
1044                 unlock_page(page);
1045                 return ret;
1046         }
1047
1048         if (page->index == last_byte >> PAGE_SHIFT) {
1049                 size_t zero_offset = offset_in_page(last_byte);
1050
1051                 if (zero_offset) {
1052                         iosize = PAGE_SIZE - zero_offset;
1053                         memzero_page(page, zero_offset, iosize);
1054                 }
1055         }
1056         bio_ctrl->end_io_func = end_bbio_data_read;
1057         begin_page_read(fs_info, page);
1058         while (cur <= end) {
1059                 enum btrfs_compression_type compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
1060                 bool force_bio_submit = false;
1061                 u64 disk_bytenr;
1062
1063                 ASSERT(IS_ALIGNED(cur, fs_info->sectorsize));
1064                 if (cur >= last_byte) {
1065                         iosize = PAGE_SIZE - pg_offset;
1066                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
1067                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1, NULL);
1068                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
1069                         break;
1070                 }
1071                 em = __get_extent_map(inode, page, cur, end - cur + 1, em_cached);
1072                 if (IS_ERR(em)) {
1073                         unlock_extent(tree, cur, end, NULL);
1074                         end_page_read(page, false, cur, end + 1 - cur);
1075                         return PTR_ERR(em);
1076                 }
1077                 extent_offset = cur - em->start;
1078                 BUG_ON(extent_map_end(em) <= cur);
1079                 BUG_ON(end < cur);
1080
1081                 compress_type = extent_map_compression(em);
1082
1083                 iosize = min(extent_map_end(em) - cur, end - cur + 1);
1084                 iosize = ALIGN(iosize, blocksize);
1085                 if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE)
1086                         disk_bytenr = em->block_start;
1087                 else
1088                         disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
1089                 block_start = em->block_start;
1090                 if (em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC)
1091                         block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
1092
1093                 /*
1094                  * If we have a file range that points to a compressed extent
1095                  * and it's followed by a consecutive file range that points
1096                  * to the same compressed extent (possibly with a different
1097                  * offset and/or length, so it either points to the whole extent
1098                  * or only part of it), we must make sure we do not submit a
1099                  * single bio to populate the pages for the 2 ranges because
1100                  * this makes the compressed extent read zero out the pages
1101                  * belonging to the 2nd range. Imagine the following scenario:
1102                  *
1103                  *  File layout
1104                  *  [0 - 8K]                     [8K - 24K]
1105                  *    |                               |
1106                  *    |                               |
1107                  * points to extent X,         points to extent X,
1108                  * offset 4K, length of 8K     offset 0, length 16K
1109                  *
1110                  * [extent X, compressed length = 4K uncompressed length = 16K]
1111                  *
1112                  * If the bio to read the compressed extent covers both ranges,
1113                  * it will decompress extent X into the pages belonging to the
1114                  * first range and then it will stop, zeroing out the remaining
1115                  * pages that belong to the other range that points to extent X.
1116                  * So here we make sure we submit 2 bios, one for the first
1117                  * range and another one for the third range. Both will target
1118                  * the same physical extent from disk, but we can't currently
1119                  * make the compressed bio endio callback populate the pages
1120                  * for both ranges because each compressed bio is tightly
1121                  * coupled with a single extent map, and each range can have
1122                  * an extent map with a different offset value relative to the
1123                  * uncompressed data of our extent and different lengths. This
1124                  * is a corner case so we prioritize correctness over
1125                  * non-optimal behavior (submitting 2 bios for the same extent).
1126                  */
1127                 if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE &&
1128                     prev_em_start && *prev_em_start != (u64)-1 &&
1129                     *prev_em_start != em->start)
1130                         force_bio_submit = true;
1131
1132                 if (prev_em_start)
1133                         *prev_em_start = em->start;
1134
1135                 free_extent_map(em);
1136                 em = NULL;
1137
1138                 /* we've found a hole, just zero and go on */
1139                 if (block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
1140                         memzero_page(page, pg_offset, iosize);
1141
1142                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1, NULL);
1143                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
1144                         cur = cur + iosize;
1145                         pg_offset += iosize;
1146                         continue;
1147                 }
1148                 /* the get_extent function already copied into the page */
1149                 if (block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
1150                         unlock_extent(tree, cur, cur + iosize - 1, NULL);
1151                         end_page_read(page, true, cur, iosize);
1152                         cur = cur + iosize;
1153                         pg_offset += iosize;
1154                         continue;
1155                 }
1156
1157                 if (bio_ctrl->compress_type != compress_type) {
1158                         submit_one_bio(bio_ctrl);
1159                         bio_ctrl->compress_type = compress_type;
1160                 }
1161
1162                 if (force_bio_submit)
1163                         submit_one_bio(bio_ctrl);
1164                 submit_extent_page(bio_ctrl, disk_bytenr, page, iosize,
1165                                    pg_offset);
1166                 cur = cur + iosize;
1167                 pg_offset += iosize;
1168         }
1169
1170         return 0;
1171 }
1172
1173 int btrfs_read_folio(struct file *file, struct folio *folio)
1174 {
1175         struct page *page = &folio->page;
1176         struct btrfs_inode *inode = page_to_inode(page);
1177         u64 start = page_offset(page);
1178         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
1179         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { .opf = REQ_OP_READ };
1180         struct extent_map *em_cached = NULL;
1181         int ret;
1182
1183         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
1184
1185         ret = btrfs_do_readpage(page, &em_cached, &bio_ctrl, NULL);
1186         free_extent_map(em_cached);
1187
1188         /*
1189          * If btrfs_do_readpage() failed we will want to submit the assembled
1190          * bio to do the cleanup.
1191          */
1192         submit_one_bio(&bio_ctrl);
1193         return ret;
1194 }
1195
1196 static inline void contiguous_readpages(struct page *pages[], int nr_pages,
1197                                         u64 start, u64 end,
1198                                         struct extent_map **em_cached,
1199                                         struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
1200                                         u64 *prev_em_start)
1201 {
1202         struct btrfs_inode *inode = page_to_inode(pages[0]);
1203         int index;
1204
1205         ASSERT(em_cached);
1206
1207         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
1208
1209         for (index = 0; index < nr_pages; index++) {
1210                 btrfs_do_readpage(pages[index], em_cached, bio_ctrl,
1211                                   prev_em_start);
1212                 put_page(pages[index]);
1213         }
1214 }
1215
1216 /*
1217  * helper for __extent_writepage, doing all of the delayed allocation setup.
1218  *
1219  * This returns 1 if btrfs_run_delalloc_range function did all the work required
1220  * to write the page (copy into inline extent).  In this case the IO has
1221  * been started and the page is already unlocked.
1222  *
1223  * This returns 0 if all went well (page still locked)
1224  * This returns < 0 if there were errors (page still locked)
1225  */
1226 static noinline_for_stack int writepage_delalloc(struct btrfs_inode *inode,
1227                 struct page *page, struct writeback_control *wbc)
1228 {
1229         const u64 page_start = page_offset(page);
1230         const u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
1231         u64 delalloc_start = page_start;
1232         u64 delalloc_end = page_end;
1233         u64 delalloc_to_write = 0;
1234         int ret = 0;
1235
1236         while (delalloc_start < page_end) {
1237                 delalloc_end = page_end;
1238                 if (!find_lock_delalloc_range(&inode->vfs_inode, page,
1239                                               &delalloc_start, &delalloc_end)) {
1240                         delalloc_start = delalloc_end + 1;
1241                         continue;
1242                 }
1243
1244                 ret = btrfs_run_delalloc_range(inode, page, delalloc_start,
1245                                                delalloc_end, wbc);
1246                 if (ret < 0)
1247                         return ret;
1248
1249                 delalloc_start = delalloc_end + 1;
1250         }
1251
1252         /*
1253          * delalloc_end is already one less than the total length, so
1254          * we don't subtract one from PAGE_SIZE
1255          */
1256         delalloc_to_write +=
1257                 DIV_ROUND_UP(delalloc_end + 1 - page_start, PAGE_SIZE);
1258
1259         /*
1260          * If btrfs_run_dealloc_range() already started I/O and unlocked
1261          * the pages, we just need to account for them here.
1262          */
1263         if (ret == 1) {
1264                 wbc->nr_to_write -= delalloc_to_write;
1265                 return 1;
1266         }
1267
1268         if (wbc->nr_to_write < delalloc_to_write) {
1269                 int thresh = 8192;
1270
1271                 if (delalloc_to_write < thresh * 2)
1272                         thresh = delalloc_to_write;
1273                 wbc->nr_to_write = min_t(u64, delalloc_to_write,
1274                                          thresh);
1275         }
1276
1277         return 0;
1278 }
1279
1280 /*
1281  * Find the first byte we need to write.
1282  *
1283  * For subpage, one page can contain several sectors, and
1284  * __extent_writepage_io() will just grab all extent maps in the page
1285  * range and try to submit all non-inline/non-compressed extents.
1286  *
1287  * This is a big problem for subpage, we shouldn't re-submit already written
1288  * data at all.
1289  * This function will lookup subpage dirty bit to find which range we really
1290  * need to submit.
1291  *
1292  * Return the next dirty range in [@start, @end).
1293  * If no dirty range is found, @start will be page_offset(page) + PAGE_SIZE.
1294  */
1295 static void find_next_dirty_byte(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1296                                  struct page *page, u64 *start, u64 *end)
1297 {
1298         struct folio *folio = page_folio(page);
1299         struct btrfs_subpage *subpage = folio_get_private(folio);
1300         struct btrfs_subpage_info *spi = fs_info->subpage_info;
1301         u64 orig_start = *start;
1302         /* Declare as unsigned long so we can use bitmap ops */
1303         unsigned long flags;
1304         int range_start_bit;
1305         int range_end_bit;
1306
1307         /*
1308          * For regular sector size == page size case, since one page only
1309          * contains one sector, we return the page offset directly.
1310          */
1311         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page->mapping)) {
1312                 *start = page_offset(page);
1313                 *end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
1314                 return;
1315         }
1316
1317         range_start_bit = spi->dirty_offset +
1318                           (offset_in_page(orig_start) >> fs_info->sectorsize_bits);
1319
1320         /* We should have the page locked, but just in case */
1321         spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
1322         bitmap_next_set_region(subpage->bitmaps, &range_start_bit, &range_end_bit,
1323                                spi->dirty_offset + spi->bitmap_nr_bits);
1324         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
1325
1326         range_start_bit -= spi->dirty_offset;
1327         range_end_bit -= spi->dirty_offset;
1328
1329         *start = page_offset(page) + range_start_bit * fs_info->sectorsize;
1330         *end = page_offset(page) + range_end_bit * fs_info->sectorsize;
1331 }
1332
1333 /*
1334  * helper for __extent_writepage.  This calls the writepage start hooks,
1335  * and does the loop to map the page into extents and bios.
1336  *
1337  * We return 1 if the IO is started and the page is unlocked,
1338  * 0 if all went well (page still locked)
1339  * < 0 if there were errors (page still locked)
1340  */
1341 static noinline_for_stack int __extent_writepage_io(struct btrfs_inode *inode,
1342                                  struct page *page,
1343                                  struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl,
1344                                  loff_t i_size,
1345                                  int *nr_ret)
1346 {
1347         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1348         u64 cur = page_offset(page);
1349         u64 end = cur + PAGE_SIZE - 1;
1350         u64 extent_offset;
1351         u64 block_start;
1352         struct extent_map *em;
1353         int ret = 0;
1354         int nr = 0;
1355
1356         ret = btrfs_writepage_cow_fixup(page);
1357         if (ret) {
1358                 /* Fixup worker will requeue */
1359                 redirty_page_for_writepage(bio_ctrl->wbc, page);
1360                 unlock_page(page);
1361                 return 1;
1362         }
1363
1364         bio_ctrl->end_io_func = end_bbio_data_write;
1365         while (cur <= end) {
1366                 u32 len = end - cur + 1;
1367                 u64 disk_bytenr;
1368                 u64 em_end;
1369                 u64 dirty_range_start = cur;
1370                 u64 dirty_range_end;
1371                 u32 iosize;
1372
1373                 if (cur >= i_size) {
1374                         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, page, cur, len,
1375                                                        true);
1376                         /*
1377                          * This range is beyond i_size, thus we don't need to
1378                          * bother writing back.
1379                          * But we still need to clear the dirty subpage bit, or
1380                          * the next time the page gets dirtied, we will try to
1381                          * writeback the sectors with subpage dirty bits,
1382                          * causing writeback without ordered extent.
1383                          */
1384                         btrfs_folio_clear_dirty(fs_info, page_folio(page), cur, len);
1385                         break;
1386                 }
1387
1388                 find_next_dirty_byte(fs_info, page, &dirty_range_start,
1389                                      &dirty_range_end);
1390                 if (cur < dirty_range_start) {
1391                         cur = dirty_range_start;
1392                         continue;
1393                 }
1394
1395                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, cur, len);
1396                 if (IS_ERR(em)) {
1397                         ret = PTR_ERR_OR_ZERO(em);
1398                         goto out_error;
1399                 }
1400
1401                 extent_offset = cur - em->start;
1402                 em_end = extent_map_end(em);
1403                 ASSERT(cur <= em_end);
1404                 ASSERT(cur < end);
1405                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->start, fs_info->sectorsize));
1406                 ASSERT(IS_ALIGNED(em->len, fs_info->sectorsize));
1407
1408                 block_start = em->block_start;
1409                 disk_bytenr = em->block_start + extent_offset;
1410
1411                 ASSERT(!extent_map_is_compressed(em));
1412                 ASSERT(block_start != EXTENT_MAP_HOLE);
1413                 ASSERT(block_start != EXTENT_MAP_INLINE);
1414
1415                 /*
1416                  * Note that em_end from extent_map_end() and dirty_range_end from
1417                  * find_next_dirty_byte() are all exclusive
1418                  */
1419                 iosize = min(min(em_end, end + 1), dirty_range_end) - cur;
1420                 free_extent_map(em);
1421                 em = NULL;
1422
1423                 btrfs_set_range_writeback(inode, cur, cur + iosize - 1);
1424                 if (!PageWriteback(page)) {
1425                         btrfs_err(inode->root->fs_info,
1426                                    "page %lu not writeback, cur %llu end %llu",
1427                                page->index, cur, end);
1428                 }
1429
1430                 /*
1431                  * Although the PageDirty bit is cleared before entering this
1432                  * function, subpage dirty bit is not cleared.
1433                  * So clear subpage dirty bit here so next time we won't submit
1434                  * page for range already written to disk.
1435                  */
1436                 btrfs_folio_clear_dirty(fs_info, page_folio(page), cur, iosize);
1437
1438                 submit_extent_page(bio_ctrl, disk_bytenr, page, iosize,
1439                                    cur - page_offset(page));
1440                 cur += iosize;
1441                 nr++;
1442         }
1443
1444         btrfs_folio_assert_not_dirty(fs_info, page_folio(page));
1445         *nr_ret = nr;
1446         return 0;
1447
1448 out_error:
1449         /*
1450          * If we finish without problem, we should not only clear page dirty,
1451          * but also empty subpage dirty bits
1452          */
1453         *nr_ret = nr;
1454         return ret;
1455 }
1456
1457 /*
1458  * the writepage semantics are similar to regular writepage.  extent
1459  * records are inserted to lock ranges in the tree, and as dirty areas
1460  * are found, they are marked writeback.  Then the lock bits are removed
1461  * and the end_io handler clears the writeback ranges
1462  *
1463  * Return 0 if everything goes well.
1464  * Return <0 for error.
1465  */
1466 static int __extent_writepage(struct page *page, struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl)
1467 {
1468         struct folio *folio = page_folio(page);
1469         struct inode *inode = page->mapping->host;
1470         const u64 page_start = page_offset(page);
1471         int ret;
1472         int nr = 0;
1473         size_t pg_offset;
1474         loff_t i_size = i_size_read(inode);
1475         unsigned long end_index = i_size >> PAGE_SHIFT;
1476
1477         trace___extent_writepage(page, inode, bio_ctrl->wbc);
1478
1479         WARN_ON(!PageLocked(page));
1480
1481         pg_offset = offset_in_page(i_size);
1482         if (page->index > end_index ||
1483            (page->index == end_index && !pg_offset)) {
1484                 folio_invalidate(folio, 0, folio_size(folio));
1485                 folio_unlock(folio);
1486                 return 0;
1487         }
1488
1489         if (page->index == end_index)
1490                 memzero_page(page, pg_offset, PAGE_SIZE - pg_offset);
1491
1492         ret = set_page_extent_mapped(page);
1493         if (ret < 0)
1494                 goto done;
1495
1496         ret = writepage_delalloc(BTRFS_I(inode), page, bio_ctrl->wbc);
1497         if (ret == 1)
1498                 return 0;
1499         if (ret)
1500                 goto done;
1501
1502         ret = __extent_writepage_io(BTRFS_I(inode), page, bio_ctrl, i_size, &nr);
1503         if (ret == 1)
1504                 return 0;
1505
1506         bio_ctrl->wbc->nr_to_write--;
1507
1508 done:
1509         if (nr == 0) {
1510                 /* make sure the mapping tag for page dirty gets cleared */
1511                 set_page_writeback(page);
1512                 end_page_writeback(page);
1513         }
1514         if (ret) {
1515                 btrfs_mark_ordered_io_finished(BTRFS_I(inode), page, page_start,
1516                                                PAGE_SIZE, !ret);
1517                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
1518         }
1519         unlock_page(page);
1520         ASSERT(ret <= 0);
1521         return ret;
1522 }
1523
1524 void wait_on_extent_buffer_writeback(struct extent_buffer *eb)
1525 {
1526         wait_on_bit_io(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK,
1527                        TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1528 }
1529
1530 /*
1531  * Lock extent buffer status and pages for writeback.
1532  *
1533  * Return %false if the extent buffer doesn't need to be submitted (e.g. the
1534  * extent buffer is not dirty)
1535  * Return %true is the extent buffer is submitted to bio.
1536  */
1537 static noinline_for_stack bool lock_extent_buffer_for_io(struct extent_buffer *eb,
1538                           struct writeback_control *wbc)
1539 {
1540         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1541         bool ret = false;
1542
1543         btrfs_tree_lock(eb);
1544         while (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags)) {
1545                 btrfs_tree_unlock(eb);
1546                 if (wbc->sync_mode != WB_SYNC_ALL)
1547                         return false;
1548                 wait_on_extent_buffer_writeback(eb);
1549                 btrfs_tree_lock(eb);
1550         }
1551
1552         /*
1553          * We need to do this to prevent races in people who check if the eb is
1554          * under IO since we can end up having no IO bits set for a short period
1555          * of time.
1556          */
1557         spin_lock(&eb->refs_lock);
1558         if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags)) {
1559                 set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
1560                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
1561                 btrfs_set_header_flag(eb, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN);
1562                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes,
1563                                          -eb->len,
1564                                          fs_info->dirty_metadata_batch);
1565                 ret = true;
1566         } else {
1567                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
1568         }
1569         btrfs_tree_unlock(eb);
1570         return ret;
1571 }
1572
1573 static void set_btree_ioerr(struct extent_buffer *eb)
1574 {
1575         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1576
1577         set_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags);
1578
1579         /*
1580          * A read may stumble upon this buffer later, make sure that it gets an
1581          * error and knows there was an error.
1582          */
1583         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
1584
1585         /*
1586          * We need to set the mapping with the io error as well because a write
1587          * error will flip the file system readonly, and then syncfs() will
1588          * return a 0 because we are readonly if we don't modify the err seq for
1589          * the superblock.
1590          */
1591         mapping_set_error(eb->fs_info->btree_inode->i_mapping, -EIO);
1592
1593         /*
1594          * If writeback for a btree extent that doesn't belong to a log tree
1595          * failed, increment the counter transaction->eb_write_errors.
1596          * We do this because while the transaction is running and before it's
1597          * committing (when we call filemap_fdata[write|wait]_range against
1598          * the btree inode), we might have
1599          * btree_inode->i_mapping->a_ops->writepages() called by the VM - if it
1600          * returns an error or an error happens during writeback, when we're
1601          * committing the transaction we wouldn't know about it, since the pages
1602          * can be no longer dirty nor marked anymore for writeback (if a
1603          * subsequent modification to the extent buffer didn't happen before the
1604          * transaction commit), which makes filemap_fdata[write|wait]_range not
1605          * able to find the pages which contain errors at transaction
1606          * commit time. So if this happens we must abort the transaction,
1607          * otherwise we commit a super block with btree roots that point to
1608          * btree nodes/leafs whose content on disk is invalid - either garbage
1609          * or the content of some node/leaf from a past generation that got
1610          * cowed or deleted and is no longer valid.
1611          *
1612          * Note: setting AS_EIO/AS_ENOSPC in the btree inode's i_mapping would
1613          * not be enough - we need to distinguish between log tree extents vs
1614          * non-log tree extents, and the next filemap_fdatawait_range() call
1615          * will catch and clear such errors in the mapping - and that call might
1616          * be from a log sync and not from a transaction commit. Also, checking
1617          * for the eb flag EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR at transaction commit time is
1618          * not done and would not be reliable - the eb might have been released
1619          * from memory and reading it back again means that flag would not be
1620          * set (since it's a runtime flag, not persisted on disk).
1621          *
1622          * Using the flags below in the btree inode also makes us achieve the
1623          * goal of AS_EIO/AS_ENOSPC when writepages() returns success, started
1624          * writeback for all dirty pages and before filemap_fdatawait_range()
1625          * is called, the writeback for all dirty pages had already finished
1626          * with errors - because we were not using AS_EIO/AS_ENOSPC,
1627          * filemap_fdatawait_range() would return success, as it could not know
1628          * that writeback errors happened (the pages were no longer tagged for
1629          * writeback).
1630          */
1631         switch (eb->log_index) {
1632         case -1:
1633                 set_bit(BTRFS_FS_BTREE_ERR, &fs_info->flags);
1634                 break;
1635         case 0:
1636                 set_bit(BTRFS_FS_LOG1_ERR, &fs_info->flags);
1637                 break;
1638         case 1:
1639                 set_bit(BTRFS_FS_LOG2_ERR, &fs_info->flags);
1640                 break;
1641         default:
1642                 BUG(); /* unexpected, logic error */
1643         }
1644 }
1645
1646 /*
1647  * The endio specific version which won't touch any unsafe spinlock in endio
1648  * context.
1649  */
1650 static struct extent_buffer *find_extent_buffer_nolock(
1651                 struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
1652 {
1653         struct extent_buffer *eb;
1654
1655         rcu_read_lock();
1656         eb = radix_tree_lookup(&fs_info->buffer_radix,
1657                                start >> fs_info->sectorsize_bits);
1658         if (eb && atomic_inc_not_zero(&eb->refs)) {
1659                 rcu_read_unlock();
1660                 return eb;
1661         }
1662         rcu_read_unlock();
1663         return NULL;
1664 }
1665
1666 static void end_bbio_meta_write(struct btrfs_bio *bbio)
1667 {
1668         struct extent_buffer *eb = bbio->private;
1669         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1670         bool uptodate = !bbio->bio.bi_status;
1671         struct folio_iter fi;
1672         u32 bio_offset = 0;
1673
1674         if (!uptodate)
1675                 set_btree_ioerr(eb);
1676
1677         bio_for_each_folio_all(fi, &bbio->bio) {
1678                 u64 start = eb->start + bio_offset;
1679                 struct folio *folio = fi.folio;
1680                 u32 len = fi.length;
1681
1682                 btrfs_folio_clear_writeback(fs_info, folio, start, len);
1683                 bio_offset += len;
1684         }
1685
1686         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags);
1687         smp_mb__after_atomic();
1688         wake_up_bit(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_WRITEBACK);
1689
1690         bio_put(&bbio->bio);
1691 }
1692
1693 static void prepare_eb_write(struct extent_buffer *eb)
1694 {
1695         u32 nritems;
1696         unsigned long start;
1697         unsigned long end;
1698
1699         clear_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags);
1700
1701         /* Set btree blocks beyond nritems with 0 to avoid stale content */
1702         nritems = btrfs_header_nritems(eb);
1703         if (btrfs_header_level(eb) > 0) {
1704                 end = btrfs_node_key_ptr_offset(eb, nritems);
1705                 memzero_extent_buffer(eb, end, eb->len - end);
1706         } else {
1707                 /*
1708                  * Leaf:
1709                  * header 0 1 2 .. N ... data_N .. data_2 data_1 data_0
1710                  */
1711                 start = btrfs_item_nr_offset(eb, nritems);
1712                 end = btrfs_item_nr_offset(eb, 0);
1713                 if (nritems == 0)
1714                         end += BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(eb->fs_info);
1715                 else
1716                         end += btrfs_item_offset(eb, nritems - 1);
1717                 memzero_extent_buffer(eb, start, end - start);
1718         }
1719 }
1720
1721 static noinline_for_stack void write_one_eb(struct extent_buffer *eb,
1722                                             struct writeback_control *wbc)
1723 {
1724         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
1725         struct btrfs_bio *bbio;
1726
1727         prepare_eb_write(eb);
1728
1729         bbio = btrfs_bio_alloc(INLINE_EXTENT_BUFFER_PAGES,
1730                                REQ_OP_WRITE | REQ_META | wbc_to_write_flags(wbc),
1731                                eb->fs_info, end_bbio_meta_write, eb);
1732         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = eb->start >> SECTOR_SHIFT;
1733         bio_set_dev(&bbio->bio, fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev);
1734         wbc_init_bio(wbc, &bbio->bio);
1735         bbio->inode = BTRFS_I(eb->fs_info->btree_inode);
1736         bbio->file_offset = eb->start;
1737         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
1738                 struct folio *folio = eb->folios[0];
1739                 bool ret;
1740
1741                 folio_lock(folio);
1742                 btrfs_subpage_set_writeback(fs_info, folio, eb->start, eb->len);
1743                 if (btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, folio, eb->start,
1744                                                        eb->len)) {
1745                         folio_clear_dirty_for_io(folio);
1746                         wbc->nr_to_write--;
1747                 }
1748                 ret = bio_add_folio(&bbio->bio, folio, eb->len,
1749                                     eb->start - folio_pos(folio));
1750                 ASSERT(ret);
1751                 wbc_account_cgroup_owner(wbc, folio_page(folio, 0), eb->len);
1752                 folio_unlock(folio);
1753         } else {
1754                 int num_folios = num_extent_folios(eb);
1755
1756                 for (int i = 0; i < num_folios; i++) {
1757                         struct folio *folio = eb->folios[i];
1758                         bool ret;
1759
1760                         folio_lock(folio);
1761                         folio_clear_dirty_for_io(folio);
1762                         folio_start_writeback(folio);
1763                         ret = bio_add_folio(&bbio->bio, folio, eb->folio_size, 0);
1764                         ASSERT(ret);
1765                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, folio_page(folio, 0),
1766                                                  eb->folio_size);
1767                         wbc->nr_to_write -= folio_nr_pages(folio);
1768                         folio_unlock(folio);
1769                 }
1770         }
1771         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
1772 }
1773
1774 /*
1775  * Submit one subpage btree page.
1776  *
1777  * The main difference to submit_eb_page() is:
1778  * - Page locking
1779  *   For subpage, we don't rely on page locking at all.
1780  *
1781  * - Flush write bio
1782  *   We only flush bio if we may be unable to fit current extent buffers into
1783  *   current bio.
1784  *
1785  * Return >=0 for the number of submitted extent buffers.
1786  * Return <0 for fatal error.
1787  */
1788 static int submit_eb_subpage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
1789 {
1790         struct btrfs_fs_info *fs_info = page_to_fs_info(page);
1791         struct folio *folio = page_folio(page);
1792         int submitted = 0;
1793         u64 page_start = page_offset(page);
1794         int bit_start = 0;
1795         int sectors_per_node = fs_info->nodesize >> fs_info->sectorsize_bits;
1796
1797         /* Lock and write each dirty extent buffers in the range */
1798         while (bit_start < fs_info->subpage_info->bitmap_nr_bits) {
1799                 struct btrfs_subpage *subpage = folio_get_private(folio);
1800                 struct extent_buffer *eb;
1801                 unsigned long flags;
1802                 u64 start;
1803
1804                 /*
1805                  * Take private lock to ensure the subpage won't be detached
1806                  * in the meantime.
1807                  */
1808                 spin_lock(&page->mapping->i_private_lock);
1809                 if (!folio_test_private(folio)) {
1810                         spin_unlock(&page->mapping->i_private_lock);
1811                         break;
1812                 }
1813                 spin_lock_irqsave(&subpage->lock, flags);
1814                 if (!test_bit(bit_start + fs_info->subpage_info->dirty_offset,
1815                               subpage->bitmaps)) {
1816                         spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
1817                         spin_unlock(&page->mapping->i_private_lock);
1818                         bit_start++;
1819                         continue;
1820                 }
1821
1822                 start = page_start + bit_start * fs_info->sectorsize;
1823                 bit_start += sectors_per_node;
1824
1825                 /*
1826                  * Here we just want to grab the eb without touching extra
1827                  * spin locks, so call find_extent_buffer_nolock().
1828                  */
1829                 eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
1830                 spin_unlock_irqrestore(&subpage->lock, flags);
1831                 spin_unlock(&page->mapping->i_private_lock);
1832
1833                 /*
1834                  * The eb has already reached 0 refs thus find_extent_buffer()
1835                  * doesn't return it. We don't need to write back such eb
1836                  * anyway.
1837                  */
1838                 if (!eb)
1839                         continue;
1840
1841                 if (lock_extent_buffer_for_io(eb, wbc)) {
1842                         write_one_eb(eb, wbc);
1843                         submitted++;
1844                 }
1845                 free_extent_buffer(eb);
1846         }
1847         return submitted;
1848 }
1849
1850 /*
1851  * Submit all page(s) of one extent buffer.
1852  *
1853  * @page:       the page of one extent buffer
1854  * @eb_context: to determine if we need to submit this page, if current page
1855  *              belongs to this eb, we don't need to submit
1856  *
1857  * The caller should pass each page in their bytenr order, and here we use
1858  * @eb_context to determine if we have submitted pages of one extent buffer.
1859  *
1860  * If we have, we just skip until we hit a new page that doesn't belong to
1861  * current @eb_context.
1862  *
1863  * If not, we submit all the page(s) of the extent buffer.
1864  *
1865  * Return >0 if we have submitted the extent buffer successfully.
1866  * Return 0 if we don't need to submit the page, as it's already submitted by
1867  * previous call.
1868  * Return <0 for fatal error.
1869  */
1870 static int submit_eb_page(struct page *page, struct btrfs_eb_write_context *ctx)
1871 {
1872         struct writeback_control *wbc = ctx->wbc;
1873         struct address_space *mapping = page->mapping;
1874         struct folio *folio = page_folio(page);
1875         struct extent_buffer *eb;
1876         int ret;
1877
1878         if (!folio_test_private(folio))
1879                 return 0;
1880
1881         if (page_to_fs_info(page)->nodesize < PAGE_SIZE)
1882                 return submit_eb_subpage(page, wbc);
1883
1884         spin_lock(&mapping->i_private_lock);
1885         if (!folio_test_private(folio)) {
1886                 spin_unlock(&mapping->i_private_lock);
1887                 return 0;
1888         }
1889
1890         eb = folio_get_private(folio);
1891
1892         /*
1893          * Shouldn't happen and normally this would be a BUG_ON but no point
1894          * crashing the machine for something we can survive anyway.
1895          */
1896         if (WARN_ON(!eb)) {
1897                 spin_unlock(&mapping->i_private_lock);
1898                 return 0;
1899         }
1900
1901         if (eb == ctx->eb) {
1902                 spin_unlock(&mapping->i_private_lock);
1903                 return 0;
1904         }
1905         ret = atomic_inc_not_zero(&eb->refs);
1906         spin_unlock(&mapping->i_private_lock);
1907         if (!ret)
1908                 return 0;
1909
1910         ctx->eb = eb;
1911
1912         ret = btrfs_check_meta_write_pointer(eb->fs_info, ctx);
1913         if (ret) {
1914                 if (ret == -EBUSY)
1915                         ret = 0;
1916                 free_extent_buffer(eb);
1917                 return ret;
1918         }
1919
1920         if (!lock_extent_buffer_for_io(eb, wbc)) {
1921                 free_extent_buffer(eb);
1922                 return 0;
1923         }
1924         /* Implies write in zoned mode. */
1925         if (ctx->zoned_bg) {
1926                 /* Mark the last eb in the block group. */
1927                 btrfs_schedule_zone_finish_bg(ctx->zoned_bg, eb);
1928                 ctx->zoned_bg->meta_write_pointer += eb->len;
1929         }
1930         write_one_eb(eb, wbc);
1931         free_extent_buffer(eb);
1932         return 1;
1933 }
1934
1935 int btree_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
1936                                    struct writeback_control *wbc)
1937 {
1938         struct btrfs_eb_write_context ctx = { .wbc = wbc };
1939         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(mapping->host);
1940         int ret = 0;
1941         int done = 0;
1942         int nr_to_write_done = 0;
1943         struct folio_batch fbatch;
1944         unsigned int nr_folios;
1945         pgoff_t index;
1946         pgoff_t end;            /* Inclusive */
1947         int scanned = 0;
1948         xa_mark_t tag;
1949
1950         folio_batch_init(&fbatch);
1951         if (wbc->range_cyclic) {
1952                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
1953                 end = -1;
1954                 /*
1955                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
1956                  * range, mark it as scanned.
1957                  */
1958                 scanned = (index == 0);
1959         } else {
1960                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
1961                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
1962                 scanned = 1;
1963         }
1964         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
1965                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
1966         else
1967                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
1968         btrfs_zoned_meta_io_lock(fs_info);
1969 retry:
1970         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL)
1971                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
1972         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
1973                (nr_folios = filemap_get_folios_tag(mapping, &index, end,
1974                                             tag, &fbatch))) {
1975                 unsigned i;
1976
1977                 for (i = 0; i < nr_folios; i++) {
1978                         struct folio *folio = fbatch.folios[i];
1979
1980                         ret = submit_eb_page(&folio->page, &ctx);
1981                         if (ret == 0)
1982                                 continue;
1983                         if (ret < 0) {
1984                                 done = 1;
1985                                 break;
1986                         }
1987
1988                         /*
1989                          * the filesystem may choose to bump up nr_to_write.
1990                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
1991                          * at any time
1992                          */
1993                         nr_to_write_done = wbc->nr_to_write <= 0;
1994                 }
1995                 folio_batch_release(&fbatch);
1996                 cond_resched();
1997         }
1998         if (!scanned && !done) {
1999                 /*
2000                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
2001                  * back to the start of the file
2002                  */
2003                 scanned = 1;
2004                 index = 0;
2005                 goto retry;
2006         }
2007         /*
2008          * If something went wrong, don't allow any metadata write bio to be
2009          * submitted.
2010          *
2011          * This would prevent use-after-free if we had dirty pages not
2012          * cleaned up, which can still happen by fuzzed images.
2013          *
2014          * - Bad extent tree
2015          *   Allowing existing tree block to be allocated for other trees.
2016          *
2017          * - Log tree operations
2018          *   Exiting tree blocks get allocated to log tree, bumps its
2019          *   generation, then get cleaned in tree re-balance.
2020          *   Such tree block will not be written back, since it's clean,
2021          *   thus no WRITTEN flag set.
2022          *   And after log writes back, this tree block is not traced by
2023          *   any dirty extent_io_tree.
2024          *
2025          * - Offending tree block gets re-dirtied from its original owner
2026          *   Since it has bumped generation, no WRITTEN flag, it can be
2027          *   reused without COWing. This tree block will not be traced
2028          *   by btrfs_transaction::dirty_pages.
2029          *
2030          *   Now such dirty tree block will not be cleaned by any dirty
2031          *   extent io tree. Thus we don't want to submit such wild eb
2032          *   if the fs already has error.
2033          *
2034          * We can get ret > 0 from submit_extent_page() indicating how many ebs
2035          * were submitted. Reset it to 0 to avoid false alerts for the caller.
2036          */
2037         if (ret > 0)
2038                 ret = 0;
2039         if (!ret && BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
2040                 ret = -EROFS;
2041
2042         if (ctx.zoned_bg)
2043                 btrfs_put_block_group(ctx.zoned_bg);
2044         btrfs_zoned_meta_io_unlock(fs_info);
2045         return ret;
2046 }
2047
2048 /*
2049  * Walk the list of dirty pages of the given address space and write all of them.
2050  *
2051  * @mapping:   address space structure to write
2052  * @wbc:       subtract the number of written pages from *@wbc->nr_to_write
2053  * @bio_ctrl:  holds context for the write, namely the bio
2054  *
2055  * If a page is already under I/O, write_cache_pages() skips it, even
2056  * if it's dirty.  This is desirable behaviour for memory-cleaning writeback,
2057  * but it is INCORRECT for data-integrity system calls such as fsync().  fsync()
2058  * and msync() need to guarantee that all the data which was dirty at the time
2059  * the call was made get new I/O started against them.  If wbc->sync_mode is
2060  * WB_SYNC_ALL then we were called for data integrity and we must wait for
2061  * existing IO to complete.
2062  */
2063 static int extent_write_cache_pages(struct address_space *mapping,
2064                              struct btrfs_bio_ctrl *bio_ctrl)
2065 {
2066         struct writeback_control *wbc = bio_ctrl->wbc;
2067         struct inode *inode = mapping->host;
2068         int ret = 0;
2069         int done = 0;
2070         int nr_to_write_done = 0;
2071         struct folio_batch fbatch;
2072         unsigned int nr_folios;
2073         pgoff_t index;
2074         pgoff_t end;            /* Inclusive */
2075         pgoff_t done_index;
2076         int range_whole = 0;
2077         int scanned = 0;
2078         xa_mark_t tag;
2079
2080         /*
2081          * We have to hold onto the inode so that ordered extents can do their
2082          * work when the IO finishes.  The alternative to this is failing to add
2083          * an ordered extent if the igrab() fails there and that is a huge pain
2084          * to deal with, so instead just hold onto the inode throughout the
2085          * writepages operation.  If it fails here we are freeing up the inode
2086          * anyway and we'd rather not waste our time writing out stuff that is
2087          * going to be truncated anyway.
2088          */
2089         if (!igrab(inode))
2090                 return 0;
2091
2092         folio_batch_init(&fbatch);
2093         if (wbc->range_cyclic) {
2094                 index = mapping->writeback_index; /* Start from prev offset */
2095                 end = -1;
2096                 /*
2097                  * Start from the beginning does not need to cycle over the
2098                  * range, mark it as scanned.
2099                  */
2100                 scanned = (index == 0);
2101         } else {
2102                 index = wbc->range_start >> PAGE_SHIFT;
2103                 end = wbc->range_end >> PAGE_SHIFT;
2104                 if (wbc->range_start == 0 && wbc->range_end == LLONG_MAX)
2105                         range_whole = 1;
2106                 scanned = 1;
2107         }
2108
2109         /*
2110          * We do the tagged writepage as long as the snapshot flush bit is set
2111          * and we are the first one who do the filemap_flush() on this inode.
2112          *
2113          * The nr_to_write == LONG_MAX is needed to make sure other flushers do
2114          * not race in and drop the bit.
2115          */
2116         if (range_whole && wbc->nr_to_write == LONG_MAX &&
2117             test_and_clear_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
2118                                &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2119                 wbc->tagged_writepages = 1;
2120
2121         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
2122                 tag = PAGECACHE_TAG_TOWRITE;
2123         else
2124                 tag = PAGECACHE_TAG_DIRTY;
2125 retry:
2126         if (wbc->sync_mode == WB_SYNC_ALL || wbc->tagged_writepages)
2127                 tag_pages_for_writeback(mapping, index, end);
2128         done_index = index;
2129         while (!done && !nr_to_write_done && (index <= end) &&
2130                         (nr_folios = filemap_get_folios_tag(mapping, &index,
2131                                                         end, tag, &fbatch))) {
2132                 unsigned i;
2133
2134                 for (i = 0; i < nr_folios; i++) {
2135                         struct folio *folio = fbatch.folios[i];
2136
2137                         done_index = folio_next_index(folio);
2138                         /*
2139                          * At this point we hold neither the i_pages lock nor
2140                          * the page lock: the page may be truncated or
2141                          * invalidated (changing page->mapping to NULL),
2142                          * or even swizzled back from swapper_space to
2143                          * tmpfs file mapping
2144                          */
2145                         if (!folio_trylock(folio)) {
2146                                 submit_write_bio(bio_ctrl, 0);
2147                                 folio_lock(folio);
2148                         }
2149
2150                         if (unlikely(folio->mapping != mapping)) {
2151                                 folio_unlock(folio);
2152                                 continue;
2153                         }
2154
2155                         if (!folio_test_dirty(folio)) {
2156                                 /* Someone wrote it for us. */
2157                                 folio_unlock(folio);
2158                                 continue;
2159                         }
2160
2161                         if (wbc->sync_mode != WB_SYNC_NONE) {
2162                                 if (folio_test_writeback(folio))
2163                                         submit_write_bio(bio_ctrl, 0);
2164                                 folio_wait_writeback(folio);
2165                         }
2166
2167                         if (folio_test_writeback(folio) ||
2168                             !folio_clear_dirty_for_io(folio)) {
2169                                 folio_unlock(folio);
2170                                 continue;
2171                         }
2172
2173                         ret = __extent_writepage(&folio->page, bio_ctrl);
2174                         if (ret < 0) {
2175                                 done = 1;
2176                                 break;
2177                         }
2178
2179                         /*
2180                          * The filesystem may choose to bump up nr_to_write.
2181                          * We have to make sure to honor the new nr_to_write
2182                          * at any time.
2183                          */
2184                         nr_to_write_done = (wbc->sync_mode == WB_SYNC_NONE &&
2185                                             wbc->nr_to_write <= 0);
2186                 }
2187                 folio_batch_release(&fbatch);
2188                 cond_resched();
2189         }
2190         if (!scanned && !done) {
2191                 /*
2192                  * We hit the last page and there is more work to be done: wrap
2193                  * back to the start of the file
2194                  */
2195                 scanned = 1;
2196                 index = 0;
2197
2198                 /*
2199                  * If we're looping we could run into a page that is locked by a
2200                  * writer and that writer could be waiting on writeback for a
2201                  * page in our current bio, and thus deadlock, so flush the
2202                  * write bio here.
2203                  */
2204                 submit_write_bio(bio_ctrl, 0);
2205                 goto retry;
2206         }
2207
2208         if (wbc->range_cyclic || (wbc->nr_to_write > 0 && range_whole))
2209                 mapping->writeback_index = done_index;
2210
2211         btrfs_add_delayed_iput(BTRFS_I(inode));
2212         return ret;
2213 }
2214
2215 /*
2216  * Submit the pages in the range to bio for call sites which delalloc range has
2217  * already been ran (aka, ordered extent inserted) and all pages are still
2218  * locked.
2219  */
2220 void extent_write_locked_range(struct inode *inode, struct page *locked_page,
2221                                u64 start, u64 end, struct writeback_control *wbc,
2222                                bool pages_dirty)
2223 {
2224         bool found_error = false;
2225         int ret = 0;
2226         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
2227         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
2228         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2229         loff_t i_size = i_size_read(inode);
2230         u64 cur = start;
2231         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = {
2232                 .wbc = wbc,
2233                 .opf = REQ_OP_WRITE | wbc_to_write_flags(wbc),
2234         };
2235
2236         if (wbc->no_cgroup_owner)
2237                 bio_ctrl.opf |= REQ_BTRFS_CGROUP_PUNT;
2238
2239         ASSERT(IS_ALIGNED(start, sectorsize) && IS_ALIGNED(end + 1, sectorsize));
2240
2241         while (cur <= end) {
2242                 u64 cur_end = min(round_down(cur, PAGE_SIZE) + PAGE_SIZE - 1, end);
2243                 u32 cur_len = cur_end + 1 - cur;
2244                 struct page *page;
2245                 int nr = 0;
2246
2247                 page = find_get_page(mapping, cur >> PAGE_SHIFT);
2248                 ASSERT(PageLocked(page));
2249                 if (pages_dirty && page != locked_page) {
2250                         ASSERT(PageDirty(page));
2251                         clear_page_dirty_for_io(page);
2252                 }
2253
2254                 ret = __extent_writepage_io(BTRFS_I(inode), page, &bio_ctrl,
2255                                             i_size, &nr);
2256                 if (ret == 1)
2257                         goto next_page;
2258
2259                 /* Make sure the mapping tag for page dirty gets cleared. */
2260                 if (nr == 0) {
2261                         set_page_writeback(page);
2262                         end_page_writeback(page);
2263                 }
2264                 if (ret) {
2265                         btrfs_mark_ordered_io_finished(BTRFS_I(inode), page,
2266                                                        cur, cur_len, !ret);
2267                         mapping_set_error(page->mapping, ret);
2268                 }
2269                 btrfs_folio_unlock_writer(fs_info, page_folio(page), cur, cur_len);
2270                 if (ret < 0)
2271                         found_error = true;
2272 next_page:
2273                 put_page(page);
2274                 cur = cur_end + 1;
2275         }
2276
2277         submit_write_bio(&bio_ctrl, found_error ? ret : 0);
2278 }
2279
2280 int btrfs_writepages(struct address_space *mapping, struct writeback_control *wbc)
2281 {
2282         struct inode *inode = mapping->host;
2283         int ret = 0;
2284         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = {
2285                 .wbc = wbc,
2286                 .opf = REQ_OP_WRITE | wbc_to_write_flags(wbc),
2287         };
2288
2289         /*
2290          * Allow only a single thread to do the reloc work in zoned mode to
2291          * protect the write pointer updates.
2292          */
2293         btrfs_zoned_data_reloc_lock(BTRFS_I(inode));
2294         ret = extent_write_cache_pages(mapping, &bio_ctrl);
2295         submit_write_bio(&bio_ctrl, ret);
2296         btrfs_zoned_data_reloc_unlock(BTRFS_I(inode));
2297         return ret;
2298 }
2299
2300 void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
2301 {
2302         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { .opf = REQ_OP_READ | REQ_RAHEAD };
2303         struct page *pagepool[16];
2304         struct extent_map *em_cached = NULL;
2305         u64 prev_em_start = (u64)-1;
2306         int nr;
2307
2308         while ((nr = readahead_page_batch(rac, pagepool))) {
2309                 u64 contig_start = readahead_pos(rac);
2310                 u64 contig_end = contig_start + readahead_batch_length(rac) - 1;
2311
2312                 contiguous_readpages(pagepool, nr, contig_start, contig_end,
2313                                 &em_cached, &bio_ctrl, &prev_em_start);
2314         }
2315
2316         if (em_cached)
2317                 free_extent_map(em_cached);
2318         submit_one_bio(&bio_ctrl);
2319 }
2320
2321 /*
2322  * basic invalidate_folio code, this waits on any locked or writeback
2323  * ranges corresponding to the folio, and then deletes any extent state
2324  * records from the tree
2325  */
2326 int extent_invalidate_folio(struct extent_io_tree *tree,
2327                           struct folio *folio, size_t offset)
2328 {
2329         struct extent_state *cached_state = NULL;
2330         u64 start = folio_pos(folio);
2331         u64 end = start + folio_size(folio) - 1;
2332         size_t blocksize = folio_to_fs_info(folio)->sectorsize;
2333
2334         /* This function is only called for the btree inode */
2335         ASSERT(tree->owner == IO_TREE_BTREE_INODE_IO);
2336
2337         start += ALIGN(offset, blocksize);
2338         if (start > end)
2339                 return 0;
2340
2341         lock_extent(tree, start, end, &cached_state);
2342         folio_wait_writeback(folio);
2343
2344         /*
2345          * Currently for btree io tree, only EXTENT_LOCKED is utilized,
2346          * so here we only need to unlock the extent range to free any
2347          * existing extent state.
2348          */
2349         unlock_extent(tree, start, end, &cached_state);
2350         return 0;
2351 }
2352
2353 /*
2354  * a helper for release_folio, this tests for areas of the page that
2355  * are locked or under IO and drops the related state bits if it is safe
2356  * to drop the page.
2357  */
2358 static bool try_release_extent_state(struct extent_io_tree *tree,
2359                                     struct page *page, gfp_t mask)
2360 {
2361         u64 start = page_offset(page);
2362         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
2363         bool ret;
2364
2365         if (test_range_bit_exists(tree, start, end, EXTENT_LOCKED)) {
2366                 ret = false;
2367         } else {
2368                 u32 clear_bits = ~(EXTENT_LOCKED | EXTENT_NODATASUM |
2369                                    EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_CTLBITS |
2370                                    EXTENT_QGROUP_RESERVED);
2371                 int ret2;
2372
2373                 /*
2374                  * At this point we can safely clear everything except the
2375                  * locked bit, the nodatasum bit and the delalloc new bit.
2376                  * The delalloc new bit will be cleared by ordered extent
2377                  * completion.
2378                  */
2379                 ret2 = __clear_extent_bit(tree, start, end, clear_bits, NULL, NULL);
2380
2381                 /* if clear_extent_bit failed for enomem reasons,
2382                  * we can't allow the release to continue.
2383                  */
2384                 if (ret2 < 0)
2385                         ret = false;
2386                 else
2387                         ret = true;
2388         }
2389         return ret;
2390 }
2391
2392 /*
2393  * a helper for release_folio.  As long as there are no locked extents
2394  * in the range corresponding to the page, both state records and extent
2395  * map records are removed
2396  */
2397 bool try_release_extent_mapping(struct page *page, gfp_t mask)
2398 {
2399         u64 start = page_offset(page);
2400         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
2401         struct btrfs_inode *inode = page_to_inode(page);
2402         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
2403
2404         while (start <= end) {
2405                 const u64 cur_gen = btrfs_get_fs_generation(inode->root->fs_info);
2406                 const u64 len = end - start + 1;
2407                 struct extent_map_tree *extent_tree = &inode->extent_tree;
2408                 struct extent_map *em;
2409
2410                 write_lock(&extent_tree->lock);
2411                 em = lookup_extent_mapping(extent_tree, start, len);
2412                 if (!em) {
2413                         write_unlock(&extent_tree->lock);
2414                         break;
2415                 }
2416                 if ((em->flags & EXTENT_FLAG_PINNED) || em->start != start) {
2417                         write_unlock(&extent_tree->lock);
2418                         free_extent_map(em);
2419                         break;
2420                 }
2421                 if (test_range_bit_exists(io_tree, em->start,
2422                                           extent_map_end(em) - 1, EXTENT_LOCKED))
2423                         goto next;
2424                 /*
2425                  * If it's not in the list of modified extents, used by a fast
2426                  * fsync, we can remove it. If it's being logged we can safely
2427                  * remove it since fsync took an extra reference on the em.
2428                  */
2429                 if (list_empty(&em->list) || (em->flags & EXTENT_FLAG_LOGGING))
2430                         goto remove_em;
2431                 /*
2432                  * If it's in the list of modified extents, remove it only if
2433                  * its generation is older then the current one, in which case
2434                  * we don't need it for a fast fsync. Otherwise don't remove it,
2435                  * we could be racing with an ongoing fast fsync that could miss
2436                  * the new extent.
2437                  */
2438                 if (em->generation >= cur_gen)
2439                         goto next;
2440 remove_em:
2441                 /*
2442                  * We only remove extent maps that are not in the list of
2443                  * modified extents or that are in the list but with a
2444                  * generation lower then the current generation, so there is no
2445                  * need to set the full fsync flag on the inode (it hurts the
2446                  * fsync performance for workloads with a data size that exceeds
2447                  * or is close to the system's memory).
2448                  */
2449                 remove_extent_mapping(inode, em);
2450                 /* Once for the inode's extent map tree. */
2451                 free_extent_map(em);
2452 next:
2453                 start = extent_map_end(em);
2454                 write_unlock(&extent_tree->lock);
2455
2456                 /* Once for us, for the lookup_extent_mapping() reference. */
2457                 free_extent_map(em);
2458
2459                 if (need_resched()) {
2460                         /*
2461                          * If we need to resched but we can't block just exit
2462                          * and leave any remaining extent maps.
2463                          */
2464                         if (!gfpflags_allow_blocking(mask))
2465                                 break;
2466
2467                         cond_resched();
2468                 }
2469         }
2470         return try_release_extent_state(io_tree, page, mask);
2471 }
2472
2473 struct btrfs_fiemap_entry {
2474         u64 offset;
2475         u64 phys;
2476         u64 len;
2477         u32 flags;
2478 };
2479
2480 /*
2481  * Indicate the caller of emit_fiemap_extent() that it needs to unlock the file
2482  * range from the inode's io tree, unlock the subvolume tree search path, flush
2483  * the fiemap cache and relock the file range and research the subvolume tree.
2484  * The value here is something negative that can't be confused with a valid
2485  * errno value and different from 1 because that's also a return value from
2486  * fiemap_fill_next_extent() and also it's often used to mean some btree search
2487  * did not find a key, so make it some distinct negative value.
2488  */
2489 #define BTRFS_FIEMAP_FLUSH_CACHE (-(MAX_ERRNO + 1))
2490
2491 /*
2492  * Used to:
2493  *
2494  * - Cache the next entry to be emitted to the fiemap buffer, so that we can
2495  *   merge extents that are contiguous and can be grouped as a single one;
2496  *
2497  * - Store extents ready to be written to the fiemap buffer in an intermediary
2498  *   buffer. This intermediary buffer is to ensure that in case the fiemap
2499  *   buffer is memory mapped to the fiemap target file, we don't deadlock
2500  *   during btrfs_page_mkwrite(). This is because during fiemap we are locking
2501  *   an extent range in order to prevent races with delalloc flushing and
2502  *   ordered extent completion, which is needed in order to reliably detect
2503  *   delalloc in holes and prealloc extents. And this can lead to a deadlock
2504  *   if the fiemap buffer is memory mapped to the file we are running fiemap
2505  *   against (a silly, useless in practice scenario, but possible) because
2506  *   btrfs_page_mkwrite() will try to lock the same extent range.
2507  */
2508 struct fiemap_cache {
2509         /* An array of ready fiemap entries. */
2510         struct btrfs_fiemap_entry *entries;
2511         /* Number of entries in the entries array. */
2512         int entries_size;
2513         /* Index of the next entry in the entries array to write to. */
2514         int entries_pos;
2515         /*
2516          * Once the entries array is full, this indicates what's the offset for
2517          * the next file extent item we must search for in the inode's subvolume
2518          * tree after unlocking the extent range in the inode's io tree and
2519          * releasing the search path.
2520          */
2521         u64 next_search_offset;
2522         /*
2523          * This matches struct fiemap_extent_info::fi_mapped_extents, we use it
2524          * to count ourselves emitted extents and stop instead of relying on
2525          * fiemap_fill_next_extent() because we buffer ready fiemap entries at
2526          * the @entries array, and we want to stop as soon as we hit the max
2527          * amount of extents to map, not just to save time but also to make the
2528          * logic at extent_fiemap() simpler.
2529          */
2530         unsigned int extents_mapped;
2531         /* Fields for the cached extent (unsubmitted, not ready, extent). */
2532         u64 offset;
2533         u64 phys;
2534         u64 len;
2535         u32 flags;
2536         bool cached;
2537 };
2538
2539 static int flush_fiemap_cache(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2540                               struct fiemap_cache *cache)
2541 {
2542         for (int i = 0; i < cache->entries_pos; i++) {
2543                 struct btrfs_fiemap_entry *entry = &cache->entries[i];
2544                 int ret;
2545
2546                 ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, entry->offset,
2547                                               entry->phys, entry->len,
2548                                               entry->flags);
2549                 /*
2550                  * Ignore 1 (reached max entries) because we keep track of that
2551                  * ourselves in emit_fiemap_extent().
2552                  */
2553                 if (ret < 0)
2554                         return ret;
2555         }
2556         cache->entries_pos = 0;
2557
2558         return 0;
2559 }
2560
2561 /*
2562  * Helper to submit fiemap extent.
2563  *
2564  * Will try to merge current fiemap extent specified by @offset, @phys,
2565  * @len and @flags with cached one.
2566  * And only when we fails to merge, cached one will be submitted as
2567  * fiemap extent.
2568  *
2569  * Return value is the same as fiemap_fill_next_extent().
2570  */
2571 static int emit_fiemap_extent(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2572                                 struct fiemap_cache *cache,
2573                                 u64 offset, u64 phys, u64 len, u32 flags)
2574 {
2575         struct btrfs_fiemap_entry *entry;
2576         u64 cache_end;
2577
2578         /* Set at the end of extent_fiemap(). */
2579         ASSERT((flags & FIEMAP_EXTENT_LAST) == 0);
2580
2581         if (!cache->cached)
2582                 goto assign;
2583
2584         /*
2585          * When iterating the extents of the inode, at extent_fiemap(), we may
2586          * find an extent that starts at an offset behind the end offset of the
2587          * previous extent we processed. This happens if fiemap is called
2588          * without FIEMAP_FLAG_SYNC and there are ordered extents completing
2589          * after we had to unlock the file range, release the search path, emit
2590          * the fiemap extents stored in the buffer (cache->entries array) and
2591          * the lock the remainder of the range and re-search the btree.
2592          *
2593          * For example we are in leaf X processing its last item, which is the
2594          * file extent item for file range [512K, 1M[, and after
2595          * btrfs_next_leaf() releases the path, there's an ordered extent that
2596          * completes for the file range [768K, 2M[, and that results in trimming
2597          * the file extent item so that it now corresponds to the file range
2598          * [512K, 768K[ and a new file extent item is inserted for the file
2599          * range [768K, 2M[, which may end up as the last item of leaf X or as
2600          * the first item of the next leaf - in either case btrfs_next_leaf()
2601          * will leave us with a path pointing to the new extent item, for the
2602          * file range [768K, 2M[, since that's the first key that follows the
2603          * last one we processed. So in order not to report overlapping extents
2604          * to user space, we trim the length of the previously cached extent and
2605          * emit it.
2606          *
2607          * Upon calling btrfs_next_leaf() we may also find an extent with an
2608          * offset smaller than or equals to cache->offset, and this happens
2609          * when we had a hole or prealloc extent with several delalloc ranges in
2610          * it, but after btrfs_next_leaf() released the path, delalloc was
2611          * flushed and the resulting ordered extents were completed, so we can
2612          * now have found a file extent item for an offset that is smaller than
2613          * or equals to what we have in cache->offset. We deal with this as
2614          * described below.
2615          */
2616         cache_end = cache->offset + cache->len;
2617         if (cache_end > offset) {
2618                 if (offset == cache->offset) {
2619                         /*
2620                          * We cached a dealloc range (found in the io tree) for
2621                          * a hole or prealloc extent and we have now found a
2622                          * file extent item for the same offset. What we have
2623                          * now is more recent and up to date, so discard what
2624                          * we had in the cache and use what we have just found.
2625                          */
2626                         goto assign;
2627                 } else if (offset > cache->offset) {
2628                         /*
2629                          * The extent range we previously found ends after the
2630                          * offset of the file extent item we found and that
2631                          * offset falls somewhere in the middle of that previous
2632                          * extent range. So adjust the range we previously found
2633                          * to end at the offset of the file extent item we have
2634                          * just found, since this extent is more up to date.
2635                          * Emit that adjusted range and cache the file extent
2636                          * item we have just found. This corresponds to the case
2637                          * where a previously found file extent item was split
2638                          * due to an ordered extent completing.
2639                          */
2640                         cache->len = offset - cache->offset;
2641                         goto emit;
2642                 } else {
2643                         const u64 range_end = offset + len;
2644
2645                         /*
2646                          * The offset of the file extent item we have just found
2647                          * is behind the cached offset. This means we were
2648                          * processing a hole or prealloc extent for which we
2649                          * have found delalloc ranges (in the io tree), so what
2650                          * we have in the cache is the last delalloc range we
2651                          * found while the file extent item we found can be
2652                          * either for a whole delalloc range we previously
2653                          * emmitted or only a part of that range.
2654                          *
2655                          * We have two cases here:
2656                          *
2657                          * 1) The file extent item's range ends at or behind the
2658                          *    cached extent's end. In this case just ignore the
2659                          *    current file extent item because we don't want to
2660                          *    overlap with previous ranges that may have been
2661                          *    emmitted already;
2662                          *
2663                          * 2) The file extent item starts behind the currently
2664                          *    cached extent but its end offset goes beyond the
2665                          *    end offset of the cached extent. We don't want to
2666                          *    overlap with a previous range that may have been
2667                          *    emmitted already, so we emit the currently cached
2668                          *    extent and then partially store the current file
2669                          *    extent item's range in the cache, for the subrange
2670                          *    going the cached extent's end to the end of the
2671                          *    file extent item.
2672                          */
2673                         if (range_end <= cache_end)
2674                                 return 0;
2675
2676                         if (!(flags & (FIEMAP_EXTENT_ENCODED | FIEMAP_EXTENT_DELALLOC)))
2677                                 phys += cache_end - offset;
2678
2679                         offset = cache_end;
2680                         len = range_end - cache_end;
2681                         goto emit;
2682                 }
2683         }
2684
2685         /*
2686          * Only merges fiemap extents if
2687          * 1) Their logical addresses are continuous
2688          *
2689          * 2) Their physical addresses are continuous
2690          *    So truly compressed (physical size smaller than logical size)
2691          *    extents won't get merged with each other
2692          *
2693          * 3) Share same flags
2694          */
2695         if (cache->offset + cache->len  == offset &&
2696             cache->phys + cache->len == phys  &&
2697             cache->flags == flags) {
2698                 cache->len += len;
2699                 return 0;
2700         }
2701
2702 emit:
2703         /* Not mergeable, need to submit cached one */
2704
2705         if (cache->entries_pos == cache->entries_size) {
2706                 /*
2707                  * We will need to research for the end offset of the last
2708                  * stored extent and not from the current offset, because after
2709                  * unlocking the range and releasing the path, if there's a hole
2710                  * between that end offset and this current offset, a new extent
2711                  * may have been inserted due to a new write, so we don't want
2712                  * to miss it.
2713                  */
2714                 entry = &cache->entries[cache->entries_size - 1];
2715                 cache->next_search_offset = entry->offset + entry->len;
2716                 cache->cached = false;
2717
2718                 return BTRFS_FIEMAP_FLUSH_CACHE;
2719         }
2720
2721         entry = &cache->entries[cache->entries_pos];
2722         entry->offset = cache->offset;
2723         entry->phys = cache->phys;
2724         entry->len = cache->len;
2725         entry->flags = cache->flags;
2726         cache->entries_pos++;
2727         cache->extents_mapped++;
2728
2729         if (cache->extents_mapped == fieinfo->fi_extents_max) {
2730                 cache->cached = false;
2731                 return 1;
2732         }
2733 assign:
2734         cache->cached = true;
2735         cache->offset = offset;
2736         cache->phys = phys;
2737         cache->len = len;
2738         cache->flags = flags;
2739
2740         return 0;
2741 }
2742
2743 /*
2744  * Emit last fiemap cache
2745  *
2746  * The last fiemap cache may still be cached in the following case:
2747  * 0                  4k                    8k
2748  * |<- Fiemap range ->|
2749  * |<------------  First extent ----------->|
2750  *
2751  * In this case, the first extent range will be cached but not emitted.
2752  * So we must emit it before ending extent_fiemap().
2753  */
2754 static int emit_last_fiemap_cache(struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2755                                   struct fiemap_cache *cache)
2756 {
2757         int ret;
2758
2759         if (!cache->cached)
2760                 return 0;
2761
2762         ret = fiemap_fill_next_extent(fieinfo, cache->offset, cache->phys,
2763                                       cache->len, cache->flags);
2764         cache->cached = false;
2765         if (ret > 0)
2766                 ret = 0;
2767         return ret;
2768 }
2769
2770 static int fiemap_next_leaf_item(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_path *path)
2771 {
2772         struct extent_buffer *clone = path->nodes[0];
2773         struct btrfs_key key;
2774         int slot;
2775         int ret;
2776
2777         path->slots[0]++;
2778         if (path->slots[0] < btrfs_header_nritems(path->nodes[0]))
2779                 return 0;
2780
2781         /*
2782          * Add a temporary extra ref to an already cloned extent buffer to
2783          * prevent btrfs_next_leaf() freeing it, we want to reuse it to avoid
2784          * the cost of allocating a new one.
2785          */
2786         ASSERT(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &clone->bflags));
2787         atomic_inc(&clone->refs);
2788
2789         ret = btrfs_next_leaf(inode->root, path);
2790         if (ret != 0)
2791                 goto out;
2792
2793         /*
2794          * Don't bother with cloning if there are no more file extent items for
2795          * our inode.
2796          */
2797         btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
2798         if (key.objectid != btrfs_ino(inode) || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
2799                 ret = 1;
2800                 goto out;
2801         }
2802
2803         /*
2804          * Important to preserve the start field, for the optimizations when
2805          * checking if extents are shared (see extent_fiemap()).
2806          *
2807          * We must set ->start before calling copy_extent_buffer_full().  If we
2808          * are on sub-pagesize blocksize, we use ->start to determine the offset
2809          * into the folio where our eb exists, and if we update ->start after
2810          * the fact then any subsequent reads of the eb may read from a
2811          * different offset in the folio than where we originally copied into.
2812          */
2813         clone->start = path->nodes[0]->start;
2814         /* See the comment at fiemap_search_slot() about why we clone. */
2815         copy_extent_buffer_full(clone, path->nodes[0]);
2816
2817         slot = path->slots[0];
2818         btrfs_release_path(path);
2819         path->nodes[0] = clone;
2820         path->slots[0] = slot;
2821 out:
2822         if (ret)
2823                 free_extent_buffer(clone);
2824
2825         return ret;
2826 }
2827
2828 /*
2829  * Search for the first file extent item that starts at a given file offset or
2830  * the one that starts immediately before that offset.
2831  * Returns: 0 on success, < 0 on error, 1 if not found.
2832  */
2833 static int fiemap_search_slot(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_path *path,
2834                               u64 file_offset)
2835 {
2836         const u64 ino = btrfs_ino(inode);
2837         struct btrfs_root *root = inode->root;
2838         struct extent_buffer *clone;
2839         struct btrfs_key key;
2840         int slot;
2841         int ret;
2842
2843         key.objectid = ino;
2844         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2845         key.offset = file_offset;
2846
2847         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
2848         if (ret < 0)
2849                 return ret;
2850
2851         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
2852                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
2853                 if (key.objectid == ino && key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2854                         path->slots[0]--;
2855         }
2856
2857         if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
2858                 ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2859                 if (ret != 0)
2860                         return ret;
2861
2862                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
2863                 if (key.objectid != ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2864                         return 1;
2865         }
2866
2867         /*
2868          * We clone the leaf and use it during fiemap. This is because while
2869          * using the leaf we do expensive things like checking if an extent is
2870          * shared, which can take a long time. In order to prevent blocking
2871          * other tasks for too long, we use a clone of the leaf. We have locked
2872          * the file range in the inode's io tree, so we know none of our file
2873          * extent items can change. This way we avoid blocking other tasks that
2874          * want to insert items for other inodes in the same leaf or b+tree
2875          * rebalance operations (triggered for example when someone is trying
2876          * to push items into this leaf when trying to insert an item in a
2877          * neighbour leaf).
2878          * We also need the private clone because holding a read lock on an
2879          * extent buffer of the subvolume's b+tree will make lockdep unhappy
2880          * when we check if extents are shared, as backref walking may need to
2881          * lock the same leaf we are processing.
2882          */
2883         clone = btrfs_clone_extent_buffer(path->nodes[0]);
2884         if (!clone)
2885                 return -ENOMEM;
2886
2887         slot = path->slots[0];
2888         btrfs_release_path(path);
2889         path->nodes[0] = clone;
2890         path->slots[0] = slot;
2891
2892         return 0;
2893 }
2894
2895 /*
2896  * Process a range which is a hole or a prealloc extent in the inode's subvolume
2897  * btree. If @disk_bytenr is 0, we are dealing with a hole, otherwise a prealloc
2898  * extent. The end offset (@end) is inclusive.
2899  */
2900 static int fiemap_process_hole(struct btrfs_inode *inode,
2901                                struct fiemap_extent_info *fieinfo,
2902                                struct fiemap_cache *cache,
2903                                struct extent_state **delalloc_cached_state,
2904                                struct btrfs_backref_share_check_ctx *backref_ctx,
2905                                u64 disk_bytenr, u64 extent_offset,
2906                                u64 extent_gen,
2907                                u64 start, u64 end)
2908 {
2909         const u64 i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
2910         u64 cur_offset = start;
2911         u64 last_delalloc_end = 0;
2912         u32 prealloc_flags = FIEMAP_EXTENT_UNWRITTEN;
2913         bool checked_extent_shared = false;
2914         int ret;
2915
2916         /*
2917          * There can be no delalloc past i_size, so don't waste time looking for
2918          * it beyond i_size.
2919          */
2920         while (cur_offset < end && cur_offset < i_size) {
2921                 u64 delalloc_start;
2922                 u64 delalloc_end;
2923                 u64 prealloc_start;
2924                 u64 prealloc_len = 0;
2925                 bool delalloc;
2926
2927                 delalloc = btrfs_find_delalloc_in_range(inode, cur_offset, end,
2928                                                         delalloc_cached_state,
2929                                                         &delalloc_start,
2930                                                         &delalloc_end);
2931                 if (!delalloc)
2932                         break;
2933
2934                 /*
2935                  * If this is a prealloc extent we have to report every section
2936                  * of it that has no delalloc.
2937                  */
2938                 if (disk_bytenr != 0) {
2939                         if (last_delalloc_end == 0) {
2940                                 prealloc_start = start;
2941                                 prealloc_len = delalloc_start - start;
2942                         } else {
2943                                 prealloc_start = last_delalloc_end + 1;
2944                                 prealloc_len = delalloc_start - prealloc_start;
2945                         }
2946                 }
2947
2948                 if (prealloc_len > 0) {
2949                         if (!checked_extent_shared && fieinfo->fi_extents_max) {
2950                                 ret = btrfs_is_data_extent_shared(inode,
2951                                                                   disk_bytenr,
2952                                                                   extent_gen,
2953                                                                   backref_ctx);
2954                                 if (ret < 0)
2955                                         return ret;
2956                                 else if (ret > 0)
2957                                         prealloc_flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
2958
2959                                 checked_extent_shared = true;
2960                         }
2961                         ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, cache, prealloc_start,
2962                                                  disk_bytenr + extent_offset,
2963                                                  prealloc_len, prealloc_flags);
2964                         if (ret)
2965                                 return ret;
2966                         extent_offset += prealloc_len;
2967                 }
2968
2969                 ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, cache, delalloc_start, 0,
2970                                          delalloc_end + 1 - delalloc_start,
2971                                          FIEMAP_EXTENT_DELALLOC |
2972                                          FIEMAP_EXTENT_UNKNOWN);
2973                 if (ret)
2974                         return ret;
2975
2976                 last_delalloc_end = delalloc_end;
2977                 cur_offset = delalloc_end + 1;
2978                 extent_offset += cur_offset - delalloc_start;
2979                 cond_resched();
2980         }
2981
2982         /*
2983          * Either we found no delalloc for the whole prealloc extent or we have
2984          * a prealloc extent that spans i_size or starts at or after i_size.
2985          */
2986         if (disk_bytenr != 0 && last_delalloc_end < end) {
2987                 u64 prealloc_start;
2988                 u64 prealloc_len;
2989
2990                 if (last_delalloc_end == 0) {
2991                         prealloc_start = start;
2992                         prealloc_len = end + 1 - start;
2993                 } else {
2994                         prealloc_start = last_delalloc_end + 1;
2995                         prealloc_len = end + 1 - prealloc_start;
2996                 }
2997
2998                 if (!checked_extent_shared && fieinfo->fi_extents_max) {
2999                         ret = btrfs_is_data_extent_shared(inode,
3000                                                           disk_bytenr,
3001                                                           extent_gen,
3002                                                           backref_ctx);
3003                         if (ret < 0)
3004                                 return ret;
3005                         else if (ret > 0)
3006                                 prealloc_flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
3007                 }
3008                 ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, cache, prealloc_start,
3009                                          disk_bytenr + extent_offset,
3010                                          prealloc_len, prealloc_flags);
3011                 if (ret)
3012                         return ret;
3013         }
3014
3015         return 0;
3016 }
3017
3018 static int fiemap_find_last_extent_offset(struct btrfs_inode *inode,
3019                                           struct btrfs_path *path,
3020                                           u64 *last_extent_end_ret)
3021 {
3022         const u64 ino = btrfs_ino(inode);
3023         struct btrfs_root *root = inode->root;
3024         struct extent_buffer *leaf;
3025         struct btrfs_file_extent_item *ei;
3026         struct btrfs_key key;
3027         u64 disk_bytenr;
3028         int ret;
3029
3030         /*
3031          * Lookup the last file extent. We're not using i_size here because
3032          * there might be preallocation past i_size.
3033          */
3034         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino, (u64)-1, 0);
3035         /* There can't be a file extent item at offset (u64)-1 */
3036         ASSERT(ret != 0);
3037         if (ret < 0)
3038                 return ret;
3039
3040         /*
3041          * For a non-existing key, btrfs_search_slot() always leaves us at a
3042          * slot > 0, except if the btree is empty, which is impossible because
3043          * at least it has the inode item for this inode and all the items for
3044          * the root inode 256.
3045          */
3046         ASSERT(path->slots[0] > 0);
3047         path->slots[0]--;
3048         leaf = path->nodes[0];
3049         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
3050         if (key.objectid != ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
3051                 /* No file extent items in the subvolume tree. */
3052                 *last_extent_end_ret = 0;
3053                 return 0;
3054         }
3055
3056         /*
3057          * For an inline extent, the disk_bytenr is where inline data starts at,
3058          * so first check if we have an inline extent item before checking if we
3059          * have an implicit hole (disk_bytenr == 0).
3060          */
3061         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
3062         if (btrfs_file_extent_type(leaf, ei) == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
3063                 *last_extent_end_ret = btrfs_file_extent_end(path);
3064                 return 0;
3065         }
3066
3067         /*
3068          * Find the last file extent item that is not a hole (when NO_HOLES is
3069          * not enabled). This should take at most 2 iterations in the worst
3070          * case: we have one hole file extent item at slot 0 of a leaf and
3071          * another hole file extent item as the last item in the previous leaf.
3072          * This is because we merge file extent items that represent holes.
3073          */
3074         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei);
3075         while (disk_bytenr == 0) {
3076                 ret = btrfs_previous_item(root, path, ino, BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
3077                 if (ret < 0) {
3078                         return ret;
3079                 } else if (ret > 0) {
3080                         /* No file extent items that are not holes. */
3081                         *last_extent_end_ret = 0;
3082                         return 0;
3083                 }
3084                 leaf = path->nodes[0];
3085                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3086                                     struct btrfs_file_extent_item);
3087                 disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei);
3088         }
3089
3090         *last_extent_end_ret = btrfs_file_extent_end(path);
3091         return 0;
3092 }
3093
3094 int extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
3095                   u64 start, u64 len)
3096 {
3097         const u64 ino = btrfs_ino(inode);
3098         struct extent_state *cached_state = NULL;
3099         struct extent_state *delalloc_cached_state = NULL;
3100         struct btrfs_path *path;
3101         struct fiemap_cache cache = { 0 };
3102         struct btrfs_backref_share_check_ctx *backref_ctx;
3103         u64 last_extent_end;
3104         u64 prev_extent_end;
3105         u64 range_start;
3106         u64 range_end;
3107         const u64 sectorsize = inode->root->fs_info->sectorsize;
3108         bool stopped = false;
3109         int ret;
3110
3111         cache.entries_size = PAGE_SIZE / sizeof(struct btrfs_fiemap_entry);
3112         cache.entries = kmalloc_array(cache.entries_size,
3113                                       sizeof(struct btrfs_fiemap_entry),
3114                                       GFP_KERNEL);
3115         backref_ctx = btrfs_alloc_backref_share_check_ctx();
3116         path = btrfs_alloc_path();
3117         if (!cache.entries || !backref_ctx || !path) {
3118                 ret = -ENOMEM;
3119                 goto out;
3120         }
3121
3122 restart:
3123         range_start = round_down(start, sectorsize);
3124         range_end = round_up(start + len, sectorsize);
3125         prev_extent_end = range_start;
3126
3127         lock_extent(&inode->io_tree, range_start, range_end, &cached_state);
3128
3129         ret = fiemap_find_last_extent_offset(inode, path, &last_extent_end);
3130         if (ret < 0)
3131                 goto out_unlock;
3132         btrfs_release_path(path);
3133
3134         path->reada = READA_FORWARD;
3135         ret = fiemap_search_slot(inode, path, range_start);
3136         if (ret < 0) {
3137                 goto out_unlock;
3138         } else if (ret > 0) {
3139                 /*
3140                  * No file extent item found, but we may have delalloc between
3141                  * the current offset and i_size. So check for that.
3142                  */
3143                 ret = 0;
3144                 goto check_eof_delalloc;
3145         }
3146
3147         while (prev_extent_end < range_end) {
3148                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
3149                 struct btrfs_file_extent_item *ei;
3150                 struct btrfs_key key;
3151                 u64 extent_end;
3152                 u64 extent_len;
3153                 u64 extent_offset = 0;
3154                 u64 extent_gen;
3155                 u64 disk_bytenr = 0;
3156                 u64 flags = 0;
3157                 int extent_type;
3158                 u8 compression;
3159
3160                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
3161                 if (key.objectid != ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
3162                         break;
3163
3164                 extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
3165
3166                 /*
3167                  * The first iteration can leave us at an extent item that ends
3168                  * before our range's start. Move to the next item.
3169                  */
3170                 if (extent_end <= range_start)
3171                         goto next_item;
3172
3173                 backref_ctx->curr_leaf_bytenr = leaf->start;
3174
3175                 /* We have in implicit hole (NO_HOLES feature enabled). */
3176                 if (prev_extent_end < key.offset) {
3177                         const u64 hole_end = min(key.offset, range_end) - 1;
3178
3179                         ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
3180                                                   &delalloc_cached_state,
3181                                                   backref_ctx, 0, 0, 0,
3182                                                   prev_extent_end, hole_end);
3183                         if (ret < 0) {
3184                                 goto out_unlock;
3185                         } else if (ret > 0) {
3186                                 /* fiemap_fill_next_extent() told us to stop. */
3187                                 stopped = true;
3188                                 break;
3189                         }
3190
3191                         /* We've reached the end of the fiemap range, stop. */
3192                         if (key.offset >= range_end) {
3193                                 stopped = true;
3194                                 break;
3195                         }
3196                 }
3197
3198                 extent_len = extent_end - key.offset;
3199                 ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3200                                     struct btrfs_file_extent_item);
3201                 compression = btrfs_file_extent_compression(leaf, ei);
3202                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, ei);
3203                 extent_gen = btrfs_file_extent_generation(leaf, ei);
3204
3205                 if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
3206                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, ei);
3207                         if (compression == BTRFS_COMPRESS_NONE)
3208                                 extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, ei);
3209                 }
3210
3211                 if (compression != BTRFS_COMPRESS_NONE)
3212                         flags |= FIEMAP_EXTENT_ENCODED;
3213
3214                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
3215                         flags |= FIEMAP_EXTENT_DATA_INLINE;
3216                         flags |= FIEMAP_EXTENT_NOT_ALIGNED;
3217                         ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, &cache, key.offset, 0,
3218                                                  extent_len, flags);
3219                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
3220                         ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
3221                                                   &delalloc_cached_state,
3222                                                   backref_ctx,
3223                                                   disk_bytenr, extent_offset,
3224                                                   extent_gen, key.offset,
3225                                                   extent_end - 1);
3226                 } else if (disk_bytenr == 0) {
3227                         /* We have an explicit hole. */
3228                         ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
3229                                                   &delalloc_cached_state,
3230                                                   backref_ctx, 0, 0, 0,
3231                                                   key.offset, extent_end - 1);
3232                 } else {
3233                         /* We have a regular extent. */
3234                         if (fieinfo->fi_extents_max) {
3235                                 ret = btrfs_is_data_extent_shared(inode,
3236                                                                   disk_bytenr,
3237                                                                   extent_gen,
3238                                                                   backref_ctx);
3239                                 if (ret < 0)
3240                                         goto out_unlock;
3241                                 else if (ret > 0)
3242                                         flags |= FIEMAP_EXTENT_SHARED;
3243                         }
3244
3245                         ret = emit_fiemap_extent(fieinfo, &cache, key.offset,
3246                                                  disk_bytenr + extent_offset,
3247                                                  extent_len, flags);
3248                 }
3249
3250                 if (ret < 0) {
3251                         goto out_unlock;
3252                 } else if (ret > 0) {
3253                         /* emit_fiemap_extent() told us to stop. */
3254                         stopped = true;
3255                         break;
3256                 }
3257
3258                 prev_extent_end = extent_end;
3259 next_item:
3260                 if (fatal_signal_pending(current)) {
3261                         ret = -EINTR;
3262                         goto out_unlock;
3263                 }
3264
3265                 ret = fiemap_next_leaf_item(inode, path);
3266                 if (ret < 0) {
3267                         goto out_unlock;
3268                 } else if (ret > 0) {
3269                         /* No more file extent items for this inode. */
3270                         break;
3271                 }
3272                 cond_resched();
3273         }
3274
3275 check_eof_delalloc:
3276         if (!stopped && prev_extent_end < range_end) {
3277                 ret = fiemap_process_hole(inode, fieinfo, &cache,
3278                                           &delalloc_cached_state, backref_ctx,
3279                                           0, 0, 0, prev_extent_end, range_end - 1);
3280                 if (ret < 0)
3281                         goto out_unlock;
3282                 prev_extent_end = range_end;
3283         }
3284
3285         if (cache.cached && cache.offset + cache.len >= last_extent_end) {
3286                 const u64 i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
3287
3288                 if (prev_extent_end < i_size) {
3289                         u64 delalloc_start;
3290                         u64 delalloc_end;
3291                         bool delalloc;
3292
3293                         delalloc = btrfs_find_delalloc_in_range(inode,
3294                                                                 prev_extent_end,
3295                                                                 i_size - 1,
3296                                                                 &delalloc_cached_state,
3297                                                                 &delalloc_start,
3298                                                                 &delalloc_end);
3299                         if (!delalloc)
3300                                 cache.flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
3301                 } else {
3302                         cache.flags |= FIEMAP_EXTENT_LAST;
3303                 }
3304         }
3305
3306 out_unlock:
3307         unlock_extent(&inode->io_tree, range_start, range_end, &cached_state);
3308
3309         if (ret == BTRFS_FIEMAP_FLUSH_CACHE) {
3310                 btrfs_release_path(path);
3311                 ret = flush_fiemap_cache(fieinfo, &cache);
3312                 if (ret)
3313                         goto out;
3314                 len -= cache.next_search_offset - start;
3315                 start = cache.next_search_offset;
3316                 goto restart;
3317         } else if (ret < 0) {
3318                 goto out;
3319         }
3320
3321         /*
3322          * Must free the path before emitting to the fiemap buffer because we
3323          * may have a non-cloned leaf and if the fiemap buffer is memory mapped
3324          * to a file, a write into it (through btrfs_page_mkwrite()) may trigger
3325          * waiting for an ordered extent that in order to complete needs to
3326          * modify that leaf, therefore leading to a deadlock.
3327          */
3328         btrfs_free_path(path);
3329         path = NULL;
3330
3331         ret = flush_fiemap_cache(fieinfo, &cache);
3332         if (ret)
3333                 goto out;
3334
3335         ret = emit_last_fiemap_cache(fieinfo, &cache);
3336 out:
3337         free_extent_state(delalloc_cached_state);
3338         kfree(cache.entries);
3339         btrfs_free_backref_share_ctx(backref_ctx);
3340         btrfs_free_path(path);
3341         return ret;
3342 }
3343
3344 static void __free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
3345 {
3346         kmem_cache_free(extent_buffer_cache, eb);
3347 }
3348
3349 static int extent_buffer_under_io(const struct extent_buffer *eb)
3350 {
3351         return (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITEBACK, &eb->bflags) ||
3352                 test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
3353 }
3354
3355 static bool folio_range_has_eb(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct folio *folio)
3356 {
3357         struct btrfs_subpage *subpage;
3358
3359         lockdep_assert_held(&folio->mapping->i_private_lock);
3360
3361         if (folio_test_private(folio)) {
3362                 subpage = folio_get_private(folio);
3363                 if (atomic_read(&subpage->eb_refs))
3364                         return true;
3365                 /*
3366                  * Even there is no eb refs here, we may still have
3367                  * end_page_read() call relying on page::private.
3368                  */
3369                 if (atomic_read(&subpage->readers))
3370                         return true;
3371         }
3372         return false;
3373 }
3374
3375 static void detach_extent_buffer_folio(struct extent_buffer *eb, struct folio *folio)
3376 {
3377         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3378         const bool mapped = !test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
3379
3380         /*
3381          * For mapped eb, we're going to change the folio private, which should
3382          * be done under the i_private_lock.
3383          */
3384         if (mapped)
3385                 spin_lock(&folio->mapping->i_private_lock);
3386
3387         if (!folio_test_private(folio)) {
3388                 if (mapped)
3389                         spin_unlock(&folio->mapping->i_private_lock);
3390                 return;
3391         }
3392
3393         if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE) {
3394                 /*
3395                  * We do this since we'll remove the pages after we've
3396                  * removed the eb from the radix tree, so we could race
3397                  * and have this page now attached to the new eb.  So
3398                  * only clear folio if it's still connected to
3399                  * this eb.
3400                  */
3401                 if (folio_test_private(folio) && folio_get_private(folio) == eb) {
3402                         BUG_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags));
3403                         BUG_ON(folio_test_dirty(folio));
3404                         BUG_ON(folio_test_writeback(folio));
3405                         /* We need to make sure we haven't be attached to a new eb. */
3406                         folio_detach_private(folio);
3407                 }
3408                 if (mapped)
3409                         spin_unlock(&folio->mapping->i_private_lock);
3410                 return;
3411         }
3412
3413         /*
3414          * For subpage, we can have dummy eb with folio private attached.  In
3415          * this case, we can directly detach the private as such folio is only
3416          * attached to one dummy eb, no sharing.
3417          */
3418         if (!mapped) {
3419                 btrfs_detach_subpage(fs_info, folio);
3420                 return;
3421         }
3422
3423         btrfs_folio_dec_eb_refs(fs_info, folio);
3424
3425         /*
3426          * We can only detach the folio private if there are no other ebs in the
3427          * page range and no unfinished IO.
3428          */
3429         if (!folio_range_has_eb(fs_info, folio))
3430                 btrfs_detach_subpage(fs_info, folio);
3431
3432         spin_unlock(&folio->mapping->i_private_lock);
3433 }
3434
3435 /* Release all pages attached to the extent buffer */
3436 static void btrfs_release_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb)
3437 {
3438         ASSERT(!extent_buffer_under_io(eb));
3439
3440         for (int i = 0; i < INLINE_EXTENT_BUFFER_PAGES; i++) {
3441                 struct folio *folio = eb->folios[i];
3442
3443                 if (!folio)
3444                         continue;
3445
3446                 detach_extent_buffer_folio(eb, folio);
3447
3448                 /* One for when we allocated the folio. */
3449                 folio_put(folio);
3450         }
3451 }
3452
3453 /*
3454  * Helper for releasing the extent buffer.
3455  */
3456 static inline void btrfs_release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
3457 {
3458         btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
3459         btrfs_leak_debug_del_eb(eb);
3460         __free_extent_buffer(eb);
3461 }
3462
3463 static struct extent_buffer *
3464 __alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start,
3465                       unsigned long len)
3466 {
3467         struct extent_buffer *eb = NULL;
3468
3469         eb = kmem_cache_zalloc(extent_buffer_cache, GFP_NOFS|__GFP_NOFAIL);
3470         eb->start = start;
3471         eb->len = len;
3472         eb->fs_info = fs_info;
3473         init_rwsem(&eb->lock);
3474
3475         btrfs_leak_debug_add_eb(eb);
3476
3477         spin_lock_init(&eb->refs_lock);
3478         atomic_set(&eb->refs, 1);
3479
3480         ASSERT(len <= BTRFS_MAX_METADATA_BLOCKSIZE);
3481
3482         return eb;
3483 }
3484
3485 struct extent_buffer *btrfs_clone_extent_buffer(const struct extent_buffer *src)
3486 {
3487         struct extent_buffer *new;
3488         int num_folios = num_extent_folios(src);
3489         int ret;
3490
3491         new = __alloc_extent_buffer(src->fs_info, src->start, src->len);
3492         if (new == NULL)
3493                 return NULL;
3494
3495         /*
3496          * Set UNMAPPED before calling btrfs_release_extent_buffer(), as
3497          * btrfs_release_extent_buffer() have different behavior for
3498          * UNMAPPED subpage extent buffer.
3499          */
3500         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &new->bflags);
3501
3502         ret = alloc_eb_folio_array(new, 0);
3503         if (ret) {
3504                 btrfs_release_extent_buffer(new);
3505                 return NULL;
3506         }
3507
3508         for (int i = 0; i < num_folios; i++) {
3509                 struct folio *folio = new->folios[i];
3510                 int ret;
3511
3512                 ret = attach_extent_buffer_folio(new, folio, NULL);
3513                 if (ret < 0) {
3514                         btrfs_release_extent_buffer(new);
3515                         return NULL;
3516                 }
3517                 WARN_ON(folio_test_dirty(folio));
3518         }
3519         copy_extent_buffer_full(new, src);
3520         set_extent_buffer_uptodate(new);
3521
3522         return new;
3523 }
3524
3525 struct extent_buffer *__alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3526                                                   u64 start, unsigned long len)
3527 {
3528         struct extent_buffer *eb;
3529         int num_folios = 0;
3530         int ret;
3531
3532         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
3533         if (!eb)
3534                 return NULL;
3535
3536         ret = alloc_eb_folio_array(eb, 0);
3537         if (ret)
3538                 goto err;
3539
3540         num_folios = num_extent_folios(eb);
3541         for (int i = 0; i < num_folios; i++) {
3542                 ret = attach_extent_buffer_folio(eb, eb->folios[i], NULL);
3543                 if (ret < 0)
3544                         goto err;
3545         }
3546
3547         set_extent_buffer_uptodate(eb);
3548         btrfs_set_header_nritems(eb, 0);
3549         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
3550
3551         return eb;
3552 err:
3553         for (int i = 0; i < num_folios; i++) {
3554                 if (eb->folios[i]) {
3555                         detach_extent_buffer_folio(eb, eb->folios[i]);
3556                         __folio_put(eb->folios[i]);
3557                 }
3558         }
3559         __free_extent_buffer(eb);
3560         return NULL;
3561 }
3562
3563 struct extent_buffer *alloc_dummy_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3564                                                 u64 start)
3565 {
3566         return __alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start, fs_info->nodesize);
3567 }
3568
3569 static void check_buffer_tree_ref(struct extent_buffer *eb)
3570 {
3571         int refs;
3572         /*
3573          * The TREE_REF bit is first set when the extent_buffer is added
3574          * to the radix tree. It is also reset, if unset, when a new reference
3575          * is created by find_extent_buffer.
3576          *
3577          * It is only cleared in two cases: freeing the last non-tree
3578          * reference to the extent_buffer when its STALE bit is set or
3579          * calling release_folio when the tree reference is the only reference.
3580          *
3581          * In both cases, care is taken to ensure that the extent_buffer's
3582          * pages are not under io. However, release_folio can be concurrently
3583          * called with creating new references, which is prone to race
3584          * conditions between the calls to check_buffer_tree_ref in those
3585          * codepaths and clearing TREE_REF in try_release_extent_buffer.
3586          *
3587          * The actual lifetime of the extent_buffer in the radix tree is
3588          * adequately protected by the refcount, but the TREE_REF bit and
3589          * its corresponding reference are not. To protect against this
3590          * class of races, we call check_buffer_tree_ref from the codepaths
3591          * which trigger io. Note that once io is initiated, TREE_REF can no
3592          * longer be cleared, so that is the moment at which any such race is
3593          * best fixed.
3594          */
3595         refs = atomic_read(&eb->refs);
3596         if (refs >= 2 && test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
3597                 return;
3598
3599         spin_lock(&eb->refs_lock);
3600         if (!test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
3601                 atomic_inc(&eb->refs);
3602         spin_unlock(&eb->refs_lock);
3603 }
3604
3605 static void mark_extent_buffer_accessed(struct extent_buffer *eb)
3606 {
3607         int num_folios= num_extent_folios(eb);
3608
3609         check_buffer_tree_ref(eb);
3610
3611         for (int i = 0; i < num_folios; i++)
3612                 folio_mark_accessed(eb->folios[i]);
3613 }
3614
3615 struct extent_buffer *find_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3616                                          u64 start)
3617 {
3618         struct extent_buffer *eb;
3619
3620         eb = find_extent_buffer_nolock(fs_info, start);
3621         if (!eb)
3622                 return NULL;
3623         /*
3624          * Lock our eb's refs_lock to avoid races with free_extent_buffer().
3625          * When we get our eb it might be flagged with EXTENT_BUFFER_STALE and
3626          * another task running free_extent_buffer() might have seen that flag
3627          * set, eb->refs == 2, that the buffer isn't under IO (dirty and
3628          * writeback flags not set) and it's still in the tree (flag
3629          * EXTENT_BUFFER_TREE_REF set), therefore being in the process of
3630          * decrementing the extent buffer's reference count twice.  So here we
3631          * could race and increment the eb's reference count, clear its stale
3632          * flag, mark it as dirty and drop our reference before the other task
3633          * finishes executing free_extent_buffer, which would later result in
3634          * an attempt to free an extent buffer that is dirty.
3635          */
3636         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags)) {
3637                 spin_lock(&eb->refs_lock);
3638                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
3639         }
3640         mark_extent_buffer_accessed(eb);
3641         return eb;
3642 }
3643
3644 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
3645 struct extent_buffer *alloc_test_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3646                                         u64 start)
3647 {
3648         struct extent_buffer *eb, *exists = NULL;
3649         int ret;
3650
3651         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
3652         if (eb)
3653                 return eb;
3654         eb = alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, start);
3655         if (!eb)
3656                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3657         eb->fs_info = fs_info;
3658 again:
3659         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
3660         if (ret) {
3661                 exists = ERR_PTR(ret);
3662                 goto free_eb;
3663         }
3664         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
3665         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
3666                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
3667         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
3668         radix_tree_preload_end();
3669         if (ret == -EEXIST) {
3670                 exists = find_extent_buffer(fs_info, start);
3671                 if (exists)
3672                         goto free_eb;
3673                 else
3674                         goto again;
3675         }
3676         check_buffer_tree_ref(eb);
3677         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
3678
3679         return eb;
3680 free_eb:
3681         btrfs_release_extent_buffer(eb);
3682         return exists;
3683 }
3684 #endif
3685
3686 static struct extent_buffer *grab_extent_buffer(
3687                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page)
3688 {
3689         struct folio *folio = page_folio(page);
3690         struct extent_buffer *exists;
3691
3692         /*
3693          * For subpage case, we completely rely on radix tree to ensure we
3694          * don't try to insert two ebs for the same bytenr.  So here we always
3695          * return NULL and just continue.
3696          */
3697         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE)
3698                 return NULL;
3699
3700         /* Page not yet attached to an extent buffer */
3701         if (!folio_test_private(folio))
3702                 return NULL;
3703
3704         /*
3705          * We could have already allocated an eb for this page and attached one
3706          * so lets see if we can get a ref on the existing eb, and if we can we
3707          * know it's good and we can just return that one, else we know we can
3708          * just overwrite folio private.
3709          */
3710         exists = folio_get_private(folio);
3711         if (atomic_inc_not_zero(&exists->refs))
3712                 return exists;
3713
3714         WARN_ON(PageDirty(page));
3715         folio_detach_private(folio);
3716         return NULL;
3717 }
3718
3719 static int check_eb_alignment(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
3720 {
3721         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize)) {
3722                 btrfs_err(fs_info, "bad tree block start %llu", start);
3723                 return -EINVAL;
3724         }
3725
3726         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE &&
3727             offset_in_page(start) + fs_info->nodesize > PAGE_SIZE) {
3728                 btrfs_err(fs_info,
3729                 "tree block crosses page boundary, start %llu nodesize %u",
3730                           start, fs_info->nodesize);
3731                 return -EINVAL;
3732         }
3733         if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE &&
3734             !PAGE_ALIGNED(start)) {
3735                 btrfs_err(fs_info,
3736                 "tree block is not page aligned, start %llu nodesize %u",
3737                           start, fs_info->nodesize);
3738                 return -EINVAL;
3739         }
3740         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->nodesize) &&
3741             !test_and_set_bit(BTRFS_FS_UNALIGNED_TREE_BLOCK, &fs_info->flags)) {
3742                 btrfs_warn(fs_info,
3743 "tree block not nodesize aligned, start %llu nodesize %u, can be resolved by a full metadata balance",
3744                               start, fs_info->nodesize);
3745         }
3746         return 0;
3747 }
3748
3749
3750 /*
3751  * Return 0 if eb->folios[i] is attached to btree inode successfully.
3752  * Return >0 if there is already another extent buffer for the range,
3753  * and @found_eb_ret would be updated.
3754  * Return -EAGAIN if the filemap has an existing folio but with different size
3755  * than @eb.
3756  * The caller needs to free the existing folios and retry using the same order.
3757  */
3758 static int attach_eb_folio_to_filemap(struct extent_buffer *eb, int i,
3759                                       struct extent_buffer **found_eb_ret)
3760 {
3761
3762         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
3763         struct address_space *mapping = fs_info->btree_inode->i_mapping;
3764         const unsigned long index = eb->start >> PAGE_SHIFT;
3765         struct folio *existing_folio;
3766         int ret;
3767
3768         ASSERT(found_eb_ret);
3769
3770         /* Caller should ensure the folio exists. */
3771         ASSERT(eb->folios[i]);
3772
3773 retry:
3774         ret = filemap_add_folio(mapping, eb->folios[i], index + i,
3775                                 GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
3776         if (!ret)
3777                 return 0;
3778
3779         existing_folio = filemap_lock_folio(mapping, index + i);
3780         /* The page cache only exists for a very short time, just retry. */
3781         if (IS_ERR(existing_folio))
3782                 goto retry;
3783
3784         /* For now, we should only have single-page folios for btree inode. */
3785         ASSERT(folio_nr_pages(existing_folio) == 1);
3786
3787         if (folio_size(existing_folio) != eb->folio_size) {
3788                 folio_unlock(existing_folio);
3789                 folio_put(existing_folio);
3790                 return -EAGAIN;
3791         }
3792
3793         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
3794                 /*
3795                  * We're going to reuse the existing page, can drop our page
3796                  * and subpage structure now.
3797                  */
3798                 __free_page(folio_page(eb->folios[i], 0));
3799                 eb->folios[i] = existing_folio;
3800         } else {
3801                 struct extent_buffer *existing_eb;
3802
3803                 existing_eb = grab_extent_buffer(fs_info,
3804                                                  folio_page(existing_folio, 0));
3805                 if (existing_eb) {
3806                         /* The extent buffer still exists, we can use it directly. */
3807                         *found_eb_ret = existing_eb;
3808                         folio_unlock(existing_folio);
3809                         folio_put(existing_folio);
3810                         return 1;
3811                 }
3812                 /* The extent buffer no longer exists, we can reuse the folio. */
3813                 __free_page(folio_page(eb->folios[i], 0));
3814                 eb->folios[i] = existing_folio;
3815         }
3816         return 0;
3817 }
3818
3819 struct extent_buffer *alloc_extent_buffer(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3820                                           u64 start, u64 owner_root, int level)
3821 {
3822         unsigned long len = fs_info->nodesize;
3823         int num_folios;
3824         int attached = 0;
3825         struct extent_buffer *eb;
3826         struct extent_buffer *existing_eb = NULL;
3827         struct address_space *mapping = fs_info->btree_inode->i_mapping;
3828         struct btrfs_subpage *prealloc = NULL;
3829         u64 lockdep_owner = owner_root;
3830         bool page_contig = true;
3831         int uptodate = 1;
3832         int ret;
3833
3834         if (check_eb_alignment(fs_info, start))
3835                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3836
3837 #if BITS_PER_LONG == 32
3838         if (start >= MAX_LFS_FILESIZE) {
3839                 btrfs_err_rl(fs_info,
3840                 "extent buffer %llu is beyond 32bit page cache limit", start);
3841                 btrfs_err_32bit_limit(fs_info);
3842                 return ERR_PTR(-EOVERFLOW);
3843         }
3844         if (start >= BTRFS_32BIT_EARLY_WARN_THRESHOLD)
3845                 btrfs_warn_32bit_limit(fs_info);
3846 #endif
3847
3848         eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
3849         if (eb)
3850                 return eb;
3851
3852         eb = __alloc_extent_buffer(fs_info, start, len);
3853         if (!eb)
3854                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
3855
3856         /*
3857          * The reloc trees are just snapshots, so we need them to appear to be
3858          * just like any other fs tree WRT lockdep.
3859          */
3860         if (lockdep_owner == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID)
3861                 lockdep_owner = BTRFS_FS_TREE_OBJECTID;
3862
3863         btrfs_set_buffer_lockdep_class(lockdep_owner, eb, level);
3864
3865         /*
3866          * Preallocate folio private for subpage case, so that we won't
3867          * allocate memory with i_private_lock nor page lock hold.
3868          *
3869          * The memory will be freed by attach_extent_buffer_page() or freed
3870          * manually if we exit earlier.
3871          */
3872         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
3873                 prealloc = btrfs_alloc_subpage(fs_info, BTRFS_SUBPAGE_METADATA);
3874                 if (IS_ERR(prealloc)) {
3875                         ret = PTR_ERR(prealloc);
3876                         goto out;
3877                 }
3878         }
3879
3880 reallocate:
3881         /* Allocate all pages first. */
3882         ret = alloc_eb_folio_array(eb, __GFP_NOFAIL);
3883         if (ret < 0) {
3884                 btrfs_free_subpage(prealloc);
3885                 goto out;
3886         }
3887
3888         num_folios = num_extent_folios(eb);
3889         /* Attach all pages to the filemap. */
3890         for (int i = 0; i < num_folios; i++) {
3891                 struct folio *folio;
3892
3893                 ret = attach_eb_folio_to_filemap(eb, i, &existing_eb);
3894                 if (ret > 0) {
3895                         ASSERT(existing_eb);
3896                         goto out;
3897                 }
3898
3899                 /*
3900                  * TODO: Special handling for a corner case where the order of
3901                  * folios mismatch between the new eb and filemap.
3902                  *
3903                  * This happens when:
3904                  *
3905                  * - the new eb is using higher order folio
3906                  *
3907                  * - the filemap is still using 0-order folios for the range
3908                  *   This can happen at the previous eb allocation, and we don't
3909                  *   have higher order folio for the call.
3910                  *
3911                  * - the existing eb has already been freed
3912                  *
3913                  * In this case, we have to free the existing folios first, and
3914                  * re-allocate using the same order.
3915                  * Thankfully this is not going to happen yet, as we're still
3916                  * using 0-order folios.
3917                  */
3918                 if (unlikely(ret == -EAGAIN)) {
3919                         ASSERT(0);
3920                         goto reallocate;
3921                 }
3922                 attached++;
3923
3924                 /*
3925                  * Only after attach_eb_folio_to_filemap(), eb->folios[] is
3926                  * reliable, as we may choose to reuse the existing page cache
3927                  * and free the allocated page.
3928                  */
3929                 folio = eb->folios[i];
3930                 eb->folio_size = folio_size(folio);
3931                 eb->folio_shift = folio_shift(folio);
3932                 spin_lock(&mapping->i_private_lock);
3933                 /* Should not fail, as we have preallocated the memory */
3934                 ret = attach_extent_buffer_folio(eb, folio, prealloc);
3935                 ASSERT(!ret);
3936                 /*
3937                  * To inform we have extra eb under allocation, so that
3938                  * detach_extent_buffer_page() won't release the folio private
3939                  * when the eb hasn't yet been inserted into radix tree.
3940                  *
3941                  * The ref will be decreased when the eb released the page, in
3942                  * detach_extent_buffer_page().
3943                  * Thus needs no special handling in error path.
3944                  */
3945                 btrfs_folio_inc_eb_refs(fs_info, folio);
3946                 spin_unlock(&mapping->i_private_lock);
3947
3948                 WARN_ON(btrfs_folio_test_dirty(fs_info, folio, eb->start, eb->len));
3949
3950                 /*
3951                  * Check if the current page is physically contiguous with previous eb
3952                  * page.
3953                  * At this stage, either we allocated a large folio, thus @i
3954                  * would only be 0, or we fall back to per-page allocation.
3955                  */
3956                 if (i && folio_page(eb->folios[i - 1], 0) + 1 != folio_page(folio, 0))
3957                         page_contig = false;
3958
3959                 if (!btrfs_folio_test_uptodate(fs_info, folio, eb->start, eb->len))
3960                         uptodate = 0;
3961
3962                 /*
3963                  * We can't unlock the pages just yet since the extent buffer
3964                  * hasn't been properly inserted in the radix tree, this
3965                  * opens a race with btree_release_folio which can free a page
3966                  * while we are still filling in all pages for the buffer and
3967                  * we could crash.
3968                  */
3969         }
3970         if (uptodate)
3971                 set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
3972         /* All pages are physically contiguous, can skip cross page handling. */
3973         if (page_contig)
3974                 eb->addr = folio_address(eb->folios[0]) + offset_in_page(eb->start);
3975 again:
3976         ret = radix_tree_preload(GFP_NOFS);
3977         if (ret)
3978                 goto out;
3979
3980         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
3981         ret = radix_tree_insert(&fs_info->buffer_radix,
3982                                 start >> fs_info->sectorsize_bits, eb);
3983         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
3984         radix_tree_preload_end();
3985         if (ret == -EEXIST) {
3986                 ret = 0;
3987                 existing_eb = find_extent_buffer(fs_info, start);
3988                 if (existing_eb)
3989                         goto out;
3990                 else
3991                         goto again;
3992         }
3993         /* add one reference for the tree */
3994         check_buffer_tree_ref(eb);
3995         set_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags);
3996
3997         /*
3998          * Now it's safe to unlock the pages because any calls to
3999          * btree_release_folio will correctly detect that a page belongs to a
4000          * live buffer and won't free them prematurely.
4001          */
4002         for (int i = 0; i < num_folios; i++)
4003                 unlock_page(folio_page(eb->folios[i], 0));
4004         return eb;
4005
4006 out:
4007         WARN_ON(!atomic_dec_and_test(&eb->refs));
4008
4009         /*
4010          * Any attached folios need to be detached before we unlock them.  This
4011          * is because when we're inserting our new folios into the mapping, and
4012          * then attaching our eb to that folio.  If we fail to insert our folio
4013          * we'll lookup the folio for that index, and grab that EB.  We do not
4014          * want that to grab this eb, as we're getting ready to free it.  So we
4015          * have to detach it first and then unlock it.
4016          *
4017          * We have to drop our reference and NULL it out here because in the
4018          * subpage case detaching does a btrfs_folio_dec_eb_refs() for our eb.
4019          * Below when we call btrfs_release_extent_buffer() we will call
4020          * detach_extent_buffer_folio() on our remaining pages in the !subpage
4021          * case.  If we left eb->folios[i] populated in the subpage case we'd
4022          * double put our reference and be super sad.
4023          */
4024         for (int i = 0; i < attached; i++) {
4025                 ASSERT(eb->folios[i]);
4026                 detach_extent_buffer_folio(eb, eb->folios[i]);
4027                 unlock_page(folio_page(eb->folios[i], 0));
4028                 folio_put(eb->folios[i]);
4029                 eb->folios[i] = NULL;
4030         }
4031         /*
4032          * Now all pages of that extent buffer is unmapped, set UNMAPPED flag,
4033          * so it can be cleaned up without utlizing page->mapping.
4034          */
4035         set_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
4036
4037         btrfs_release_extent_buffer(eb);
4038         if (ret < 0)
4039                 return ERR_PTR(ret);
4040         ASSERT(existing_eb);
4041         return existing_eb;
4042 }
4043
4044 static inline void btrfs_release_extent_buffer_rcu(struct rcu_head *head)
4045 {
4046         struct extent_buffer *eb =
4047                         container_of(head, struct extent_buffer, rcu_head);
4048
4049         __free_extent_buffer(eb);
4050 }
4051
4052 static int release_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
4053         __releases(&eb->refs_lock)
4054 {
4055         lockdep_assert_held(&eb->refs_lock);
4056
4057         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
4058         if (atomic_dec_and_test(&eb->refs)) {
4059                 if (test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_IN_TREE, &eb->bflags)) {
4060                         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4061
4062                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4063
4064                         spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
4065                         radix_tree_delete(&fs_info->buffer_radix,
4066                                           eb->start >> fs_info->sectorsize_bits);
4067                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
4068                 } else {
4069                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4070                 }
4071
4072                 btrfs_leak_debug_del_eb(eb);
4073                 /* Should be safe to release our pages at this point */
4074                 btrfs_release_extent_buffer_pages(eb);
4075 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
4076                 if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags))) {
4077                         __free_extent_buffer(eb);
4078                         return 1;
4079                 }
4080 #endif
4081                 call_rcu(&eb->rcu_head, btrfs_release_extent_buffer_rcu);
4082                 return 1;
4083         }
4084         spin_unlock(&eb->refs_lock);
4085
4086         return 0;
4087 }
4088
4089 void free_extent_buffer(struct extent_buffer *eb)
4090 {
4091         int refs;
4092         if (!eb)
4093                 return;
4094
4095         refs = atomic_read(&eb->refs);
4096         while (1) {
4097                 if ((!test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) && refs <= 3)
4098                     || (test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags) &&
4099                         refs == 1))
4100                         break;
4101                 if (atomic_try_cmpxchg(&eb->refs, &refs, refs - 1))
4102                         return;
4103         }
4104
4105         spin_lock(&eb->refs_lock);
4106         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 &&
4107             test_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags) &&
4108             !extent_buffer_under_io(eb) &&
4109             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
4110                 atomic_dec(&eb->refs);
4111
4112         /*
4113          * I know this is terrible, but it's temporary until we stop tracking
4114          * the uptodate bits and such for the extent buffers.
4115          */
4116         release_extent_buffer(eb);
4117 }
4118
4119 void free_extent_buffer_stale(struct extent_buffer *eb)
4120 {
4121         if (!eb)
4122                 return;
4123
4124         spin_lock(&eb->refs_lock);
4125         set_bit(EXTENT_BUFFER_STALE, &eb->bflags);
4126
4127         if (atomic_read(&eb->refs) == 2 && !extent_buffer_under_io(eb) &&
4128             test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags))
4129                 atomic_dec(&eb->refs);
4130         release_extent_buffer(eb);
4131 }
4132
4133 static void btree_clear_folio_dirty(struct folio *folio)
4134 {
4135         ASSERT(folio_test_dirty(folio));
4136         ASSERT(folio_test_locked(folio));
4137         folio_clear_dirty_for_io(folio);
4138         xa_lock_irq(&folio->mapping->i_pages);
4139         if (!folio_test_dirty(folio))
4140                 __xa_clear_mark(&folio->mapping->i_pages,
4141                                 folio_index(folio), PAGECACHE_TAG_DIRTY);
4142         xa_unlock_irq(&folio->mapping->i_pages);
4143 }
4144
4145 static void clear_subpage_extent_buffer_dirty(const struct extent_buffer *eb)
4146 {
4147         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4148         struct folio *folio = eb->folios[0];
4149         bool last;
4150
4151         /* btree_clear_folio_dirty() needs page locked. */
4152         folio_lock(folio);
4153         last = btrfs_subpage_clear_and_test_dirty(fs_info, folio, eb->start, eb->len);
4154         if (last)
4155                 btree_clear_folio_dirty(folio);
4156         folio_unlock(folio);
4157         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
4158 }
4159
4160 void btrfs_clear_buffer_dirty(struct btrfs_trans_handle *trans,
4161                               struct extent_buffer *eb)
4162 {
4163         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4164         int num_folios;
4165
4166         btrfs_assert_tree_write_locked(eb);
4167
4168         if (trans && btrfs_header_generation(eb) != trans->transid)
4169                 return;
4170
4171         /*
4172          * Instead of clearing the dirty flag off of the buffer, mark it as
4173          * EXTENT_BUFFER_ZONED_ZEROOUT. This allows us to preserve
4174          * write-ordering in zoned mode, without the need to later re-dirty
4175          * the extent_buffer.
4176          *
4177          * The actual zeroout of the buffer will happen later in
4178          * btree_csum_one_bio.
4179          */
4180         if (btrfs_is_zoned(fs_info) && test_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags)) {
4181                 set_bit(EXTENT_BUFFER_ZONED_ZEROOUT, &eb->bflags);
4182                 return;
4183         }
4184
4185         if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags))
4186                 return;
4187
4188         percpu_counter_add_batch(&fs_info->dirty_metadata_bytes, -eb->len,
4189                                  fs_info->dirty_metadata_batch);
4190
4191         if (eb->fs_info->nodesize < PAGE_SIZE)
4192                 return clear_subpage_extent_buffer_dirty(eb);
4193
4194         num_folios = num_extent_folios(eb);
4195         for (int i = 0; i < num_folios; i++) {
4196                 struct folio *folio = eb->folios[i];
4197
4198                 if (!folio_test_dirty(folio))
4199                         continue;
4200                 folio_lock(folio);
4201                 btree_clear_folio_dirty(folio);
4202                 folio_unlock(folio);
4203         }
4204         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
4205 }
4206
4207 void set_extent_buffer_dirty(struct extent_buffer *eb)
4208 {
4209         int num_folios;
4210         bool was_dirty;
4211
4212         check_buffer_tree_ref(eb);
4213
4214         was_dirty = test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_DIRTY, &eb->bflags);
4215
4216         num_folios = num_extent_folios(eb);
4217         WARN_ON(atomic_read(&eb->refs) == 0);
4218         WARN_ON(!test_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags));
4219         WARN_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_ZONED_ZEROOUT, &eb->bflags));
4220
4221         if (!was_dirty) {
4222                 bool subpage = eb->fs_info->nodesize < PAGE_SIZE;
4223
4224                 /*
4225                  * For subpage case, we can have other extent buffers in the
4226                  * same page, and in clear_subpage_extent_buffer_dirty() we
4227                  * have to clear page dirty without subpage lock held.
4228                  * This can cause race where our page gets dirty cleared after
4229                  * we just set it.
4230                  *
4231                  * Thankfully, clear_subpage_extent_buffer_dirty() has locked
4232                  * its page for other reasons, we can use page lock to prevent
4233                  * the above race.
4234                  */
4235                 if (subpage)
4236                         lock_page(folio_page(eb->folios[0], 0));
4237                 for (int i = 0; i < num_folios; i++)
4238                         btrfs_folio_set_dirty(eb->fs_info, eb->folios[i],
4239                                               eb->start, eb->len);
4240                 if (subpage)
4241                         unlock_page(folio_page(eb->folios[0], 0));
4242                 percpu_counter_add_batch(&eb->fs_info->dirty_metadata_bytes,
4243                                          eb->len,
4244                                          eb->fs_info->dirty_metadata_batch);
4245         }
4246 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
4247         for (int i = 0; i < num_folios; i++)
4248                 ASSERT(folio_test_dirty(eb->folios[i]));
4249 #endif
4250 }
4251
4252 void clear_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
4253 {
4254         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4255         int num_folios = num_extent_folios(eb);
4256
4257         clear_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
4258         for (int i = 0; i < num_folios; i++) {
4259                 struct folio *folio = eb->folios[i];
4260
4261                 if (!folio)
4262                         continue;
4263
4264                 /*
4265                  * This is special handling for metadata subpage, as regular
4266                  * btrfs_is_subpage() can not handle cloned/dummy metadata.
4267                  */
4268                 if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE)
4269                         folio_clear_uptodate(folio);
4270                 else
4271                         btrfs_subpage_clear_uptodate(fs_info, folio,
4272                                                      eb->start, eb->len);
4273         }
4274 }
4275
4276 void set_extent_buffer_uptodate(struct extent_buffer *eb)
4277 {
4278         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4279         int num_folios = num_extent_folios(eb);
4280
4281         set_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags);
4282         for (int i = 0; i < num_folios; i++) {
4283                 struct folio *folio = eb->folios[i];
4284
4285                 /*
4286                  * This is special handling for metadata subpage, as regular
4287                  * btrfs_is_subpage() can not handle cloned/dummy metadata.
4288                  */
4289                 if (fs_info->nodesize >= PAGE_SIZE)
4290                         folio_mark_uptodate(folio);
4291                 else
4292                         btrfs_subpage_set_uptodate(fs_info, folio,
4293                                                    eb->start, eb->len);
4294         }
4295 }
4296
4297 static void clear_extent_buffer_reading(struct extent_buffer *eb)
4298 {
4299         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READING, &eb->bflags);
4300         smp_mb__after_atomic();
4301         wake_up_bit(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_READING);
4302 }
4303
4304 static void end_bbio_meta_read(struct btrfs_bio *bbio)
4305 {
4306         struct extent_buffer *eb = bbio->private;
4307         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4308         bool uptodate = !bbio->bio.bi_status;
4309         struct folio_iter fi;
4310         u32 bio_offset = 0;
4311
4312         /*
4313          * If the extent buffer is marked UPTODATE before the read operation
4314          * completes, other calls to read_extent_buffer_pages() will return
4315          * early without waiting for the read to finish, causing data races.
4316          */
4317         WARN_ON(test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags));
4318
4319         eb->read_mirror = bbio->mirror_num;
4320
4321         if (uptodate &&
4322             btrfs_validate_extent_buffer(eb, &bbio->parent_check) < 0)
4323                 uptodate = false;
4324
4325         if (uptodate) {
4326                 set_extent_buffer_uptodate(eb);
4327         } else {
4328                 clear_extent_buffer_uptodate(eb);
4329                 set_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
4330         }
4331
4332         bio_for_each_folio_all(fi, &bbio->bio) {
4333                 struct folio *folio = fi.folio;
4334                 u64 start = eb->start + bio_offset;
4335                 u32 len = fi.length;
4336
4337                 if (uptodate)
4338                         btrfs_folio_set_uptodate(fs_info, folio, start, len);
4339                 else
4340                         btrfs_folio_clear_uptodate(fs_info, folio, start, len);
4341
4342                 bio_offset += len;
4343         }
4344
4345         clear_extent_buffer_reading(eb);
4346         free_extent_buffer(eb);
4347
4348         bio_put(&bbio->bio);
4349 }
4350
4351 int read_extent_buffer_pages(struct extent_buffer *eb, int wait, int mirror_num,
4352                              struct btrfs_tree_parent_check *check)
4353 {
4354         struct btrfs_bio *bbio;
4355         bool ret;
4356
4357         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
4358                 return 0;
4359
4360         /*
4361          * We could have had EXTENT_BUFFER_UPTODATE cleared by the write
4362          * operation, which could potentially still be in flight.  In this case
4363          * we simply want to return an error.
4364          */
4365         if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags)))
4366                 return -EIO;
4367
4368         /* Someone else is already reading the buffer, just wait for it. */
4369         if (test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_READING, &eb->bflags))
4370                 goto done;
4371
4372         /*
4373          * Between the initial test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE) and the above
4374          * test_and_set_bit(EXTENT_BUFFER_READING), someone else could have
4375          * started and finished reading the same eb.  In this case, UPTODATE
4376          * will now be set, and we shouldn't read it in again.
4377          */
4378         if (unlikely(test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))) {
4379                 clear_extent_buffer_reading(eb);
4380                 return 0;
4381         }
4382
4383         clear_bit(EXTENT_BUFFER_READ_ERR, &eb->bflags);
4384         eb->read_mirror = 0;
4385         check_buffer_tree_ref(eb);
4386         atomic_inc(&eb->refs);
4387
4388         bbio = btrfs_bio_alloc(INLINE_EXTENT_BUFFER_PAGES,
4389                                REQ_OP_READ | REQ_META, eb->fs_info,
4390                                end_bbio_meta_read, eb);
4391         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = eb->start >> SECTOR_SHIFT;
4392         bbio->inode = BTRFS_I(eb->fs_info->btree_inode);
4393         bbio->file_offset = eb->start;
4394         memcpy(&bbio->parent_check, check, sizeof(*check));
4395         if (eb->fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
4396                 ret = bio_add_folio(&bbio->bio, eb->folios[0], eb->len,
4397                                     eb->start - folio_pos(eb->folios[0]));
4398                 ASSERT(ret);
4399         } else {
4400                 int num_folios = num_extent_folios(eb);
4401
4402                 for (int i = 0; i < num_folios; i++) {
4403                         struct folio *folio = eb->folios[i];
4404
4405                         ret = bio_add_folio(&bbio->bio, folio, eb->folio_size, 0);
4406                         ASSERT(ret);
4407                 }
4408         }
4409         btrfs_submit_bio(bbio, mirror_num);
4410
4411 done:
4412         if (wait == WAIT_COMPLETE) {
4413                 wait_on_bit_io(&eb->bflags, EXTENT_BUFFER_READING, TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4414                 if (!test_bit(EXTENT_BUFFER_UPTODATE, &eb->bflags))
4415                         return -EIO;
4416         }
4417
4418         return 0;
4419 }
4420
4421 static bool report_eb_range(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
4422                             unsigned long len)
4423 {
4424         btrfs_warn(eb->fs_info,
4425                 "access to eb bytenr %llu len %u out of range start %lu len %lu",
4426                 eb->start, eb->len, start, len);
4427         WARN_ON(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG));
4428
4429         return true;
4430 }
4431
4432 /*
4433  * Check if the [start, start + len) range is valid before reading/writing
4434  * the eb.
4435  * NOTE: @start and @len are offset inside the eb, not logical address.
4436  *
4437  * Caller should not touch the dst/src memory if this function returns error.
4438  */
4439 static inline int check_eb_range(const struct extent_buffer *eb,
4440                                  unsigned long start, unsigned long len)
4441 {
4442         unsigned long offset;
4443
4444         /* start, start + len should not go beyond eb->len nor overflow */
4445         if (unlikely(check_add_overflow(start, len, &offset) || offset > eb->len))
4446                 return report_eb_range(eb, start, len);
4447
4448         return false;
4449 }
4450
4451 void read_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, void *dstv,
4452                         unsigned long start, unsigned long len)
4453 {
4454         const int unit_size = eb->folio_size;
4455         size_t cur;
4456         size_t offset;
4457         char *dst = (char *)dstv;
4458         unsigned long i = get_eb_folio_index(eb, start);
4459
4460         if (check_eb_range(eb, start, len)) {
4461                 /*
4462                  * Invalid range hit, reset the memory, so callers won't get
4463                  * some random garbage for their uninitialized memory.
4464                  */
4465                 memset(dstv, 0, len);
4466                 return;
4467         }
4468
4469         if (eb->addr) {
4470                 memcpy(dstv, eb->addr + start, len);
4471                 return;
4472         }
4473
4474         offset = get_eb_offset_in_folio(eb, start);
4475
4476         while (len > 0) {
4477                 char *kaddr;
4478
4479                 cur = min(len, unit_size - offset);
4480                 kaddr = folio_address(eb->folios[i]);
4481                 memcpy(dst, kaddr + offset, cur);
4482
4483                 dst += cur;
4484                 len -= cur;
4485                 offset = 0;
4486                 i++;
4487         }
4488 }
4489
4490 int read_extent_buffer_to_user_nofault(const struct extent_buffer *eb,
4491                                        void __user *dstv,
4492                                        unsigned long start, unsigned long len)
4493 {
4494         const int unit_size = eb->folio_size;
4495         size_t cur;
4496         size_t offset;
4497         char __user *dst = (char __user *)dstv;
4498         unsigned long i = get_eb_folio_index(eb, start);
4499         int ret = 0;
4500
4501         WARN_ON(start > eb->len);
4502         WARN_ON(start + len > eb->start + eb->len);
4503
4504         if (eb->addr) {
4505                 if (copy_to_user_nofault(dstv, eb->addr + start, len))
4506                         ret = -EFAULT;
4507                 return ret;
4508         }
4509
4510         offset = get_eb_offset_in_folio(eb, start);
4511
4512         while (len > 0) {
4513                 char *kaddr;
4514
4515                 cur = min(len, unit_size - offset);
4516                 kaddr = folio_address(eb->folios[i]);
4517                 if (copy_to_user_nofault(dst, kaddr + offset, cur)) {
4518                         ret = -EFAULT;
4519                         break;
4520                 }
4521
4522                 dst += cur;
4523                 len -= cur;
4524                 offset = 0;
4525                 i++;
4526         }
4527
4528         return ret;
4529 }
4530
4531 int memcmp_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *ptrv,
4532                          unsigned long start, unsigned long len)
4533 {
4534         const int unit_size = eb->folio_size;
4535         size_t cur;
4536         size_t offset;
4537         char *kaddr;
4538         char *ptr = (char *)ptrv;
4539         unsigned long i = get_eb_folio_index(eb, start);
4540         int ret = 0;
4541
4542         if (check_eb_range(eb, start, len))
4543                 return -EINVAL;
4544
4545         if (eb->addr)
4546                 return memcmp(ptrv, eb->addr + start, len);
4547
4548         offset = get_eb_offset_in_folio(eb, start);
4549
4550         while (len > 0) {
4551                 cur = min(len, unit_size - offset);
4552                 kaddr = folio_address(eb->folios[i]);
4553                 ret = memcmp(ptr, kaddr + offset, cur);
4554                 if (ret)
4555                         break;
4556
4557                 ptr += cur;
4558                 len -= cur;
4559                 offset = 0;
4560                 i++;
4561         }
4562         return ret;
4563 }
4564
4565 /*
4566  * Check that the extent buffer is uptodate.
4567  *
4568  * For regular sector size == PAGE_SIZE case, check if @page is uptodate.
4569  * For subpage case, check if the range covered by the eb has EXTENT_UPTODATE.
4570  */
4571 static void assert_eb_folio_uptodate(const struct extent_buffer *eb, int i)
4572 {
4573         struct btrfs_fs_info *fs_info = eb->fs_info;
4574         struct folio *folio = eb->folios[i];
4575
4576         ASSERT(folio);
4577
4578         /*
4579          * If we are using the commit root we could potentially clear a page
4580          * Uptodate while we're using the extent buffer that we've previously
4581          * looked up.  We don't want to complain in this case, as the page was
4582          * valid before, we just didn't write it out.  Instead we want to catch
4583          * the case where we didn't actually read the block properly, which
4584          * would have !PageUptodate and !EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR.
4585          */
4586         if (test_bit(EXTENT_BUFFER_WRITE_ERR, &eb->bflags))
4587                 return;
4588
4589         if (fs_info->nodesize < PAGE_SIZE) {
4590                 struct folio *folio = eb->folios[0];
4591
4592                 ASSERT(i == 0);
4593                 if (WARN_ON(!btrfs_subpage_test_uptodate(fs_info, folio,
4594                                                          eb->start, eb->len)))
4595                         btrfs_subpage_dump_bitmap(fs_info, folio, eb->start, eb->len);
4596         } else {
4597                 WARN_ON(!folio_test_uptodate(folio));
4598         }
4599 }
4600
4601 static void __write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb,
4602                                   const void *srcv, unsigned long start,
4603                                   unsigned long len, bool use_memmove)
4604 {
4605         const int unit_size = eb->folio_size;
4606         size_t cur;
4607         size_t offset;
4608         char *kaddr;
4609         char *src = (char *)srcv;
4610         unsigned long i = get_eb_folio_index(eb, start);
4611         /* For unmapped (dummy) ebs, no need to check their uptodate status. */
4612         const bool check_uptodate = !test_bit(EXTENT_BUFFER_UNMAPPED, &eb->bflags);
4613
4614         if (check_eb_range(eb, start, len))
4615                 return;
4616
4617         if (eb->addr) {
4618                 if (use_memmove)
4619                         memmove(eb->addr + start, srcv, len);
4620                 else
4621                         memcpy(eb->addr + start, srcv, len);
4622                 return;
4623         }
4624
4625         offset = get_eb_offset_in_folio(eb, start);
4626
4627         while (len > 0) {
4628                 if (check_uptodate)
4629                         assert_eb_folio_uptodate(eb, i);
4630
4631                 cur = min(len, unit_size - offset);
4632                 kaddr = folio_address(eb->folios[i]);
4633                 if (use_memmove)
4634                         memmove(kaddr + offset, src, cur);
4635                 else
4636                         memcpy(kaddr + offset, src, cur);
4637
4638                 src += cur;
4639                 len -= cur;
4640                 offset = 0;
4641                 i++;
4642         }
4643 }
4644
4645 void write_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, const void *srcv,
4646                          unsigned long start, unsigned long len)
4647 {
4648         return __write_extent_buffer(eb, srcv, start, len, false);
4649 }
4650
4651 static void memset_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, int c,
4652                                  unsigned long start, unsigned long len)
4653 {
4654         const int unit_size = eb->folio_size;
4655         unsigned long cur = start;
4656
4657         if (eb->addr) {
4658                 memset(eb->addr + start, c, len);
4659                 return;
4660         }
4661
4662         while (cur < start + len) {
4663                 unsigned long index = get_eb_folio_index(eb, cur);
4664                 unsigned int offset = get_eb_offset_in_folio(eb, cur);
4665                 unsigned int cur_len = min(start + len - cur, unit_size - offset);
4666
4667                 assert_eb_folio_uptodate(eb, index);
4668                 memset(folio_address(eb->folios[index]) + offset, c, cur_len);
4669
4670                 cur += cur_len;
4671         }
4672 }
4673
4674 void memzero_extent_buffer(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
4675                            unsigned long len)
4676 {
4677         if (check_eb_range(eb, start, len))
4678                 return;
4679         return memset_extent_buffer(eb, 0, start, len);
4680 }
4681
4682 void copy_extent_buffer_full(const struct extent_buffer *dst,
4683                              const struct extent_buffer *src)
4684 {
4685         const int unit_size = src->folio_size;
4686         unsigned long cur = 0;
4687
4688         ASSERT(dst->len == src->len);
4689
4690         while (cur < src->len) {
4691                 unsigned long index = get_eb_folio_index(src, cur);
4692                 unsigned long offset = get_eb_offset_in_folio(src, cur);
4693                 unsigned long cur_len = min(src->len, unit_size - offset);
4694                 void *addr = folio_address(src->folios[index]) + offset;
4695
4696                 write_extent_buffer(dst, addr, cur, cur_len);
4697
4698                 cur += cur_len;
4699         }
4700 }
4701
4702 void copy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
4703                         const struct extent_buffer *src,
4704                         unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
4705                         unsigned long len)
4706 {
4707         const int unit_size = dst->folio_size;
4708         u64 dst_len = dst->len;
4709         size_t cur;
4710         size_t offset;
4711         char *kaddr;
4712         unsigned long i = get_eb_folio_index(dst, dst_offset);
4713
4714         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
4715             check_eb_range(src, src_offset, len))
4716                 return;
4717
4718         WARN_ON(src->len != dst_len);
4719
4720         offset = get_eb_offset_in_folio(dst, dst_offset);
4721
4722         while (len > 0) {
4723                 assert_eb_folio_uptodate(dst, i);
4724
4725                 cur = min(len, (unsigned long)(unit_size - offset));
4726
4727                 kaddr = folio_address(dst->folios[i]);
4728                 read_extent_buffer(src, kaddr + offset, src_offset, cur);
4729
4730                 src_offset += cur;
4731                 len -= cur;
4732                 offset = 0;
4733                 i++;
4734         }
4735 }
4736
4737 /*
4738  * Calculate the folio and offset of the byte containing the given bit number.
4739  *
4740  * @eb:           the extent buffer
4741  * @start:        offset of the bitmap item in the extent buffer
4742  * @nr:           bit number
4743  * @folio_index:  return index of the folio in the extent buffer that contains
4744  *                the given bit number
4745  * @folio_offset: return offset into the folio given by folio_index
4746  *
4747  * This helper hides the ugliness of finding the byte in an extent buffer which
4748  * contains a given bit.
4749  */
4750 static inline void eb_bitmap_offset(const struct extent_buffer *eb,
4751                                     unsigned long start, unsigned long nr,
4752                                     unsigned long *folio_index,
4753                                     size_t *folio_offset)
4754 {
4755         size_t byte_offset = BIT_BYTE(nr);
4756         size_t offset;
4757
4758         /*
4759          * The byte we want is the offset of the extent buffer + the offset of
4760          * the bitmap item in the extent buffer + the offset of the byte in the
4761          * bitmap item.
4762          */
4763         offset = start + offset_in_eb_folio(eb, eb->start) + byte_offset;
4764
4765         *folio_index = offset >> eb->folio_shift;
4766         *folio_offset = offset_in_eb_folio(eb, offset);
4767 }
4768
4769 /*
4770  * Determine whether a bit in a bitmap item is set.
4771  *
4772  * @eb:     the extent buffer
4773  * @start:  offset of the bitmap item in the extent buffer
4774  * @nr:     bit number to test
4775  */
4776 int extent_buffer_test_bit(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
4777                            unsigned long nr)
4778 {
4779         unsigned long i;
4780         size_t offset;
4781         u8 *kaddr;
4782
4783         eb_bitmap_offset(eb, start, nr, &i, &offset);
4784         assert_eb_folio_uptodate(eb, i);
4785         kaddr = folio_address(eb->folios[i]);
4786         return 1U & (kaddr[offset] >> (nr & (BITS_PER_BYTE - 1)));
4787 }
4788
4789 static u8 *extent_buffer_get_byte(const struct extent_buffer *eb, unsigned long bytenr)
4790 {
4791         unsigned long index = get_eb_folio_index(eb, bytenr);
4792
4793         if (check_eb_range(eb, bytenr, 1))
4794                 return NULL;
4795         return folio_address(eb->folios[index]) + get_eb_offset_in_folio(eb, bytenr);
4796 }
4797
4798 /*
4799  * Set an area of a bitmap to 1.
4800  *
4801  * @eb:     the extent buffer
4802  * @start:  offset of the bitmap item in the extent buffer
4803  * @pos:    bit number of the first bit
4804  * @len:    number of bits to set
4805  */
4806 void extent_buffer_bitmap_set(const struct extent_buffer *eb, unsigned long start,
4807                               unsigned long pos, unsigned long len)
4808 {
4809         unsigned int first_byte = start + BIT_BYTE(pos);
4810         unsigned int last_byte = start + BIT_BYTE(pos + len - 1);
4811         const bool same_byte = (first_byte == last_byte);
4812         u8 mask = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
4813         u8 *kaddr;
4814
4815         if (same_byte)
4816                 mask &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4817
4818         /* Handle the first byte. */
4819         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, first_byte);
4820         *kaddr |= mask;
4821         if (same_byte)
4822                 return;
4823
4824         /* Handle the byte aligned part. */
4825         ASSERT(first_byte + 1 <= last_byte);
4826         memset_extent_buffer(eb, 0xff, first_byte + 1, last_byte - first_byte - 1);
4827
4828         /* Handle the last byte. */
4829         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, last_byte);
4830         *kaddr |= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4831 }
4832
4833
4834 /*
4835  * Clear an area of a bitmap.
4836  *
4837  * @eb:     the extent buffer
4838  * @start:  offset of the bitmap item in the extent buffer
4839  * @pos:    bit number of the first bit
4840  * @len:    number of bits to clear
4841  */
4842 void extent_buffer_bitmap_clear(const struct extent_buffer *eb,
4843                                 unsigned long start, unsigned long pos,
4844                                 unsigned long len)
4845 {
4846         unsigned int first_byte = start + BIT_BYTE(pos);
4847         unsigned int last_byte = start + BIT_BYTE(pos + len - 1);
4848         const bool same_byte = (first_byte == last_byte);
4849         u8 mask = BITMAP_FIRST_BYTE_MASK(pos);
4850         u8 *kaddr;
4851
4852         if (same_byte)
4853                 mask &= BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4854
4855         /* Handle the first byte. */
4856         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, first_byte);
4857         *kaddr &= ~mask;
4858         if (same_byte)
4859                 return;
4860
4861         /* Handle the byte aligned part. */
4862         ASSERT(first_byte + 1 <= last_byte);
4863         memset_extent_buffer(eb, 0, first_byte + 1, last_byte - first_byte - 1);
4864
4865         /* Handle the last byte. */
4866         kaddr = extent_buffer_get_byte(eb, last_byte);
4867         *kaddr &= ~BITMAP_LAST_BYTE_MASK(pos + len);
4868 }
4869
4870 static inline bool areas_overlap(unsigned long src, unsigned long dst, unsigned long len)
4871 {
4872         unsigned long distance = (src > dst) ? src - dst : dst - src;
4873         return distance < len;
4874 }
4875
4876 void memcpy_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
4877                           unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
4878                           unsigned long len)
4879 {
4880         const int unit_size = dst->folio_size;
4881         unsigned long cur_off = 0;
4882
4883         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
4884             check_eb_range(dst, src_offset, len))
4885                 return;
4886
4887         if (dst->addr) {
4888                 const bool use_memmove = areas_overlap(src_offset, dst_offset, len);
4889
4890                 if (use_memmove)
4891                         memmove(dst->addr + dst_offset, dst->addr + src_offset, len);
4892                 else
4893                         memcpy(dst->addr + dst_offset, dst->addr + src_offset, len);
4894                 return;
4895         }
4896
4897         while (cur_off < len) {
4898                 unsigned long cur_src = cur_off + src_offset;
4899                 unsigned long folio_index = get_eb_folio_index(dst, cur_src);
4900                 unsigned long folio_off = get_eb_offset_in_folio(dst, cur_src);
4901                 unsigned long cur_len = min(src_offset + len - cur_src,
4902                                             unit_size - folio_off);
4903                 void *src_addr = folio_address(dst->folios[folio_index]) + folio_off;
4904                 const bool use_memmove = areas_overlap(src_offset + cur_off,
4905                                                        dst_offset + cur_off, cur_len);
4906
4907                 __write_extent_buffer(dst, src_addr, dst_offset + cur_off, cur_len,
4908                                       use_memmove);
4909                 cur_off += cur_len;
4910         }
4911 }
4912
4913 void memmove_extent_buffer(const struct extent_buffer *dst,
4914                            unsigned long dst_offset, unsigned long src_offset,
4915                            unsigned long len)
4916 {
4917         unsigned long dst_end = dst_offset + len - 1;
4918         unsigned long src_end = src_offset + len - 1;
4919
4920         if (check_eb_range(dst, dst_offset, len) ||
4921             check_eb_range(dst, src_offset, len))
4922                 return;
4923
4924         if (dst_offset < src_offset) {
4925                 memcpy_extent_buffer(dst, dst_offset, src_offset, len);
4926                 return;
4927         }
4928
4929         if (dst->addr) {
4930                 memmove(dst->addr + dst_offset, dst->addr + src_offset, len);
4931                 return;
4932         }
4933
4934         while (len > 0) {
4935                 unsigned long src_i;
4936                 size_t cur;
4937                 size_t dst_off_in_folio;
4938                 size_t src_off_in_folio;
4939                 void *src_addr;
4940                 bool use_memmove;
4941
4942                 src_i = get_eb_folio_index(dst, src_end);
4943
4944                 dst_off_in_folio = get_eb_offset_in_folio(dst, dst_end);
4945                 src_off_in_folio = get_eb_offset_in_folio(dst, src_end);
4946
4947                 cur = min_t(unsigned long, len, src_off_in_folio + 1);
4948                 cur = min(cur, dst_off_in_folio + 1);
4949
4950                 src_addr = folio_address(dst->folios[src_i]) + src_off_in_folio -
4951                                          cur + 1;
4952                 use_memmove = areas_overlap(src_end - cur + 1, dst_end - cur + 1,
4953                                             cur);
4954
4955                 __write_extent_buffer(dst, src_addr, dst_end - cur + 1, cur,
4956                                       use_memmove);
4957
4958                 dst_end -= cur;
4959                 src_end -= cur;
4960                 len -= cur;
4961         }
4962 }
4963
4964 #define GANG_LOOKUP_SIZE        16
4965 static struct extent_buffer *get_next_extent_buffer(
4966                 struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page, u64 bytenr)
4967 {
4968         struct extent_buffer *gang[GANG_LOOKUP_SIZE];
4969         struct extent_buffer *found = NULL;
4970         u64 page_start = page_offset(page);
4971         u64 cur = page_start;
4972
4973         ASSERT(in_range(bytenr, page_start, PAGE_SIZE));
4974         lockdep_assert_held(&fs_info->buffer_lock);
4975
4976         while (cur < page_start + PAGE_SIZE) {
4977                 int ret;
4978                 int i;
4979
4980                 ret = radix_tree_gang_lookup(&fs_info->buffer_radix,
4981                                 (void **)gang, cur >> fs_info->sectorsize_bits,
4982                                 min_t(unsigned int, GANG_LOOKUP_SIZE,
4983                                       PAGE_SIZE / fs_info->nodesize));
4984                 if (ret == 0)
4985                         goto out;
4986                 for (i = 0; i < ret; i++) {
4987                         /* Already beyond page end */
4988                         if (gang[i]->start >= page_start + PAGE_SIZE)
4989                                 goto out;
4990                         /* Found one */
4991                         if (gang[i]->start >= bytenr) {
4992                                 found = gang[i];
4993                                 goto out;
4994                         }
4995                 }
4996                 cur = gang[ret - 1]->start + gang[ret - 1]->len;
4997         }
4998 out:
4999         return found;
5000 }
5001
5002 static int try_release_subpage_extent_buffer(struct page *page)
5003 {
5004         struct btrfs_fs_info *fs_info = page_to_fs_info(page);
5005         u64 cur = page_offset(page);
5006         const u64 end = page_offset(page) + PAGE_SIZE;
5007         int ret;
5008
5009         while (cur < end) {
5010                 struct extent_buffer *eb = NULL;
5011
5012                 /*
5013                  * Unlike try_release_extent_buffer() which uses folio private
5014                  * to grab buffer, for subpage case we rely on radix tree, thus
5015                  * we need to ensure radix tree consistency.
5016                  *
5017                  * We also want an atomic snapshot of the radix tree, thus go
5018                  * with spinlock rather than RCU.
5019                  */
5020                 spin_lock(&fs_info->buffer_lock);
5021                 eb = get_next_extent_buffer(fs_info, page, cur);
5022                 if (!eb) {
5023                         /* No more eb in the page range after or at cur */
5024                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
5025                         break;
5026                 }
5027                 cur = eb->start + eb->len;
5028
5029                 /*
5030                  * The same as try_release_extent_buffer(), to ensure the eb
5031                  * won't disappear out from under us.
5032                  */
5033                 spin_lock(&eb->refs_lock);
5034                 if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
5035                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
5036                         spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
5037                         break;
5038                 }
5039                 spin_unlock(&fs_info->buffer_lock);
5040
5041                 /*
5042                  * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a
5043                  * real ref, so just return, this eb will likely be freed soon
5044                  * anyway.
5045                  */
5046                 if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
5047                         spin_unlock(&eb->refs_lock);
5048                         break;
5049                 }
5050
5051                 /*
5052                  * Here we don't care about the return value, we will always
5053                  * check the folio private at the end.  And
5054                  * release_extent_buffer() will release the refs_lock.
5055                  */
5056                 release_extent_buffer(eb);
5057         }
5058         /*
5059          * Finally to check if we have cleared folio private, as if we have
5060          * released all ebs in the page, the folio private should be cleared now.
5061          */
5062         spin_lock(&page->mapping->i_private_lock);
5063         if (!folio_test_private(page_folio(page)))
5064                 ret = 1;
5065         else
5066                 ret = 0;
5067         spin_unlock(&page->mapping->i_private_lock);
5068         return ret;
5069
5070 }
5071
5072 int try_release_extent_buffer(struct page *page)
5073 {
5074         struct folio *folio = page_folio(page);
5075         struct extent_buffer *eb;
5076
5077         if (page_to_fs_info(page)->nodesize < PAGE_SIZE)
5078                 return try_release_subpage_extent_buffer(page);
5079
5080         /*
5081          * We need to make sure nobody is changing folio private, as we rely on
5082          * folio private as the pointer to extent buffer.
5083          */
5084         spin_lock(&page->mapping->i_private_lock);
5085         if (!folio_test_private(folio)) {
5086                 spin_unlock(&page->mapping->i_private_lock);
5087                 return 1;
5088         }
5089
5090         eb = folio_get_private(folio);
5091         BUG_ON(!eb);
5092
5093         /*
5094          * This is a little awful but should be ok, we need to make sure that
5095          * the eb doesn't disappear out from under us while we're looking at
5096          * this page.
5097          */
5098         spin_lock(&eb->refs_lock);
5099         if (atomic_read(&eb->refs) != 1 || extent_buffer_under_io(eb)) {
5100                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
5101                 spin_unlock(&page->mapping->i_private_lock);
5102                 return 0;
5103         }
5104         spin_unlock(&page->mapping->i_private_lock);
5105
5106         /*
5107          * If tree ref isn't set then we know the ref on this eb is a real ref,
5108          * so just return, this page will likely be freed soon anyway.
5109          */
5110         if (!test_and_clear_bit(EXTENT_BUFFER_TREE_REF, &eb->bflags)) {
5111                 spin_unlock(&eb->refs_lock);
5112                 return 0;
5113         }
5114
5115         return release_extent_buffer(eb);
5116 }
5117
5118 /*
5119  * Attempt to readahead a child block.
5120  *
5121  * @fs_info:    the fs_info
5122  * @bytenr:     bytenr to read
5123  * @owner_root: objectid of the root that owns this eb
5124  * @gen:        generation for the uptodate check, can be 0
5125  * @level:      level for the eb
5126  *
5127  * Attempt to readahead a tree block at @bytenr.  If @gen is 0 then we do a
5128  * normal uptodate check of the eb, without checking the generation.  If we have
5129  * to read the block we will not block on anything.
5130  */
5131 void btrfs_readahead_tree_block(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5132                                 u64 bytenr, u64 owner_root, u64 gen, int level)
5133 {
5134         struct btrfs_tree_parent_check check = {
5135                 .has_first_key = 0,
5136                 .level = level,
5137                 .transid = gen
5138         };
5139         struct extent_buffer *eb;
5140         int ret;
5141
5142         eb = btrfs_find_create_tree_block(fs_info, bytenr, owner_root, level);
5143         if (IS_ERR(eb))
5144                 return;
5145
5146         if (btrfs_buffer_uptodate(eb, gen, 1)) {
5147                 free_extent_buffer(eb);
5148                 return;
5149         }
5150
5151         ret = read_extent_buffer_pages(eb, WAIT_NONE, 0, &check);
5152         if (ret < 0)
5153                 free_extent_buffer_stale(eb);
5154         else
5155                 free_extent_buffer(eb);
5156 }
5157
5158 /*
5159  * Readahead a node's child block.
5160  *
5161  * @node:       parent node we're reading from
5162  * @slot:       slot in the parent node for the child we want to read
5163  *
5164  * A helper for btrfs_readahead_tree_block, we simply read the bytenr pointed at
5165  * the slot in the node provided.
5166  */
5167 void btrfs_readahead_node_child(struct extent_buffer *node, int slot)
5168 {
5169         btrfs_readahead_tree_block(node->fs_info,
5170                                    btrfs_node_blockptr(node, slot),
5171                                    btrfs_header_owner(node),
5172                                    btrfs_node_ptr_generation(node, slot),
5173                                    btrfs_header_level(node) - 1);
5174 }
This page took 0.332359 seconds and 4 git commands to generate.