fs/btrfs/defrag.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
   4  */
   5
   6 #include <linux/sched.h>
   7 #include "ctree.h"
   8 #include "disk-io.h"
   9 #include "print-tree.h"
  10 #include "transaction.h"
  11 #include "locking.h"
  12 #include "accessors.h"
  13 #include "messages.h"
  14 #include "delalloc-space.h"
  15 #include "subpage.h"
  16 #include "defrag.h"
  17 #include "file-item.h"
  18 #include "super.h"
  19
  20 static struct kmem_cache *btrfs_inode_defrag_cachep;
  21
  22 /*
  23  * When auto defrag is enabled we queue up these defrag structs to remember
  24  * which inodes need defragging passes.
  25  */
  26 struct inode_defrag {
  27         struct rb_node rb_node;
  28         /* Inode number */
  29         u64 ino;
  30         /*
  31          * Transid where the defrag was added, we search for extents newer than
  32          * this.
  33          */
  34         u64 transid;
  35
  36         /* Root objectid */
  37         u64 root;
  38
  39         /*
  40          * The extent size threshold for autodefrag.
  41          *
  42          * This value is different for compressed/non-compressed extents, thus
  43          * needs to be passed from higher layer.
  44          * (aka, inode_should_defrag())
  45          */
  46         u32 extent_thresh;
  47 };
  48
  49 static int __compare_inode_defrag(struct inode_defrag *defrag1,
  50                                   struct inode_defrag *defrag2)
  51 {
  52         if (defrag1->root > defrag2->root)
  53                 return 1;
  54         else if (defrag1->root < defrag2->root)
  55                 return -1;
  56         else if (defrag1->ino > defrag2->ino)
  57                 return 1;
  58         else if (defrag1->ino < defrag2->ino)
  59                 return -1;
  60         else
  61                 return 0;
  62 }
  63
  64 /*
  65  * Pop a record for an inode into the defrag tree.  The lock must be held
  66  * already.
  67  *
  68  * If you're inserting a record for an older transid than an existing record,
  69  * the transid already in the tree is lowered.
  70  *
  71  * If an existing record is found the defrag item you pass in is freed.
  72  */
  73 static int __btrfs_add_inode_defrag(struct btrfs_inode *inode,
  74                                     struct inode_defrag *defrag)
  75 {
  76         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
  77         struct inode_defrag *entry;
  78         struct rb_node **p;
  79         struct rb_node *parent = NULL;
  80         int ret;
  81
  82         p = &fs_info->defrag_inodes.rb_node;
  83         while (*p) {
  84                 parent = *p;
  85                 entry = rb_entry(parent, struct inode_defrag, rb_node);
  86
  87                 ret = __compare_inode_defrag(defrag, entry);
  88                 if (ret < 0)
  89                         p = &parent->rb_left;
  90                 else if (ret > 0)
  91                         p = &parent->rb_right;
  92                 else {
  93                         /*
  94                          * If we're reinserting an entry for an old defrag run,
  95                          * make sure to lower the transid of our existing
  96                          * record.
  97                          */
  98                         if (defrag->transid < entry->transid)
  99                                 entry->transid = defrag->transid;
 100                         entry->extent_thresh = min(defrag->extent_thresh,
 101                                                    entry->extent_thresh);
 102                         return -EEXIST;
 103                 }
 104         }
 105         set_bit(BTRFS_INODE_IN_DEFRAG, &inode->runtime_flags);
 106         rb_link_node(&defrag->rb_node, parent, p);
 107         rb_insert_color(&defrag->rb_node, &fs_info->defrag_inodes);
 108         return 0;
 109 }
 110
 111 static inline int __need_auto_defrag(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 112 {
 113         if (!btrfs_test_opt(fs_info, AUTO_DEFRAG))
 114                 return 0;
 115
 116         if (btrfs_fs_closing(fs_info))
 117                 return 0;
 118
 119         return 1;
 120 }
 121
 122 /*
 123  * Insert a defrag record for this inode if auto defrag is enabled.
 124  */
 125 int btrfs_add_inode_defrag(struct btrfs_trans_handle *trans,
 126                            struct btrfs_inode *inode, u32 extent_thresh)
 127 {
 128         struct btrfs_root *root = inode->root;
 129         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 130         struct inode_defrag *defrag;
 131         u64 transid;
 132         int ret;
 133
 134         if (!__need_auto_defrag(fs_info))
 135                 return 0;
 136
 137         if (test_bit(BTRFS_INODE_IN_DEFRAG, &inode->runtime_flags))
 138                 return 0;
 139
 140         if (trans)
 141                 transid = trans->transid;
 142         else
 143                 transid = inode->root->last_trans;
 144
 145         defrag = kmem_cache_zalloc(btrfs_inode_defrag_cachep, GFP_NOFS);
 146         if (!defrag)
 147                 return -ENOMEM;
 148
 149         defrag->ino = btrfs_ino(inode);
 150         defrag->transid = transid;
 151         defrag->root = root->root_key.objectid;
 152         defrag->extent_thresh = extent_thresh;
 153
 154         spin_lock(&fs_info->defrag_inodes_lock);
 155         if (!test_bit(BTRFS_INODE_IN_DEFRAG, &inode->runtime_flags)) {
 156                 /*
 157                  * If we set IN_DEFRAG flag and evict the inode from memory,
 158                  * and then re-read this inode, this new inode doesn't have
 159                  * IN_DEFRAG flag. At the case, we may find the existed defrag.
 160                  */
 161                 ret = __btrfs_add_inode_defrag(inode, defrag);
 162                 if (ret)
 163                         kmem_cache_free(btrfs_inode_defrag_cachep, defrag);
 164         } else {
 165                 kmem_cache_free(btrfs_inode_defrag_cachep, defrag);
 166         }
 167         spin_unlock(&fs_info->defrag_inodes_lock);
 168         return 0;
 169 }
 170
 171 /*
 172  * Pick the defragable inode that we want, if it doesn't exist, we will get the
 173  * next one.
 174  */
 175 static struct inode_defrag *btrfs_pick_defrag_inode(
 176                         struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 root, u64 ino)
 177 {
 178         struct inode_defrag *entry = NULL;
 179         struct inode_defrag tmp;
 180         struct rb_node *p;
 181         struct rb_node *parent = NULL;
 182         int ret;
 183
 184         tmp.ino = ino;
 185         tmp.root = root;
 186
 187         spin_lock(&fs_info->defrag_inodes_lock);
 188         p = fs_info->defrag_inodes.rb_node;
 189         while (p) {
 190                 parent = p;
 191                 entry = rb_entry(parent, struct inode_defrag, rb_node);
 192
 193                 ret = __compare_inode_defrag(&tmp, entry);
 194                 if (ret < 0)
 195                         p = parent->rb_left;
 196                 else if (ret > 0)
 197                         p = parent->rb_right;
 198                 else
 199                         goto out;
 200         }
 201
 202         if (parent && __compare_inode_defrag(&tmp, entry) > 0) {
 203                 parent = rb_next(parent);
 204                 if (parent)
 205                         entry = rb_entry(parent, struct inode_defrag, rb_node);
 206                 else
 207                         entry = NULL;
 208         }
 209 out:
 210         if (entry)
 211                 rb_erase(parent, &fs_info->defrag_inodes);
 212         spin_unlock(&fs_info->defrag_inodes_lock);
 213         return entry;
 214 }
 215
 216 void btrfs_cleanup_defrag_inodes(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 217 {
 218         struct inode_defrag *defrag;
 219         struct rb_node *node;
 220
 221         spin_lock(&fs_info->defrag_inodes_lock);
 222         node = rb_first(&fs_info->defrag_inodes);
 223         while (node) {
 224                 rb_erase(node, &fs_info->defrag_inodes);
 225                 defrag = rb_entry(node, struct inode_defrag, rb_node);
 226                 kmem_cache_free(btrfs_inode_defrag_cachep, defrag);
 227
 228                 cond_resched_lock(&fs_info->defrag_inodes_lock);
 229
 230                 node = rb_first(&fs_info->defrag_inodes);
 231         }
 232         spin_unlock(&fs_info->defrag_inodes_lock);
 233 }
 234
 235 #define BTRFS_DEFRAG_BATCH      1024
 236
 237 static int __btrfs_run_defrag_inode(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 238                                     struct inode_defrag *defrag)
 239 {
 240         struct btrfs_root *inode_root;
 241         struct inode *inode;
 242         struct btrfs_ioctl_defrag_range_args range;
 243         int ret = 0;
 244         u64 cur = 0;
 245
 246 again:
 247         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_REMOUNTING, &fs_info->fs_state))
 248                 goto cleanup;
 249         if (!__need_auto_defrag(fs_info))
 250                 goto cleanup;
 251
 252         /* Get the inode */
 253         inode_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, defrag->root, true);
 254         if (IS_ERR(inode_root)) {
 255                 ret = PTR_ERR(inode_root);
 256                 goto cleanup;
 257         }
 258
 259         inode = btrfs_iget(fs_info->sb, defrag->ino, inode_root);
 260         btrfs_put_root(inode_root);
 261         if (IS_ERR(inode)) {
 262                 ret = PTR_ERR(inode);
 263                 goto cleanup;
 264         }
 265
 266         if (cur >= i_size_read(inode)) {
 267                 iput(inode);
 268                 goto cleanup;
 269         }
 270
 271         /* Do a chunk of defrag */
 272         clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DEFRAG, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
 273         memset(&range, 0, sizeof(range));
 274         range.len = (u64)-1;
 275         range.start = cur;
 276         range.extent_thresh = defrag->extent_thresh;
 277
 278         sb_start_write(fs_info->sb);
 279         ret = btrfs_defrag_file(inode, NULL, &range, defrag->transid,
 280                                        BTRFS_DEFRAG_BATCH);
 281         sb_end_write(fs_info->sb);
 282         iput(inode);
 283
 284         if (ret < 0)
 285                 goto cleanup;
 286
 287         cur = max(cur + fs_info->sectorsize, range.start);
 288         goto again;
 289
 290 cleanup:
 291         kmem_cache_free(btrfs_inode_defrag_cachep, defrag);
 292         return ret;
 293 }
 294
 295 /*
 296  * Run through the list of inodes in the FS that need defragging.
 297  */
 298 int btrfs_run_defrag_inodes(struct btrfs_fs_info *fs_info)
 299 {
 300         struct inode_defrag *defrag;
 301         u64 first_ino = 0;
 302         u64 root_objectid = 0;
 303
 304         atomic_inc(&fs_info->defrag_running);
 305         while (1) {
 306                 /* Pause the auto defragger. */
 307                 if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_REMOUNTING, &fs_info->fs_state))
 308                         break;
 309
 310                 if (!__need_auto_defrag(fs_info))
 311                         break;
 312
 313                 /* find an inode to defrag */
 314                 defrag = btrfs_pick_defrag_inode(fs_info, root_objectid, first_ino);
 315                 if (!defrag) {
 316                         if (root_objectid || first_ino) {
 317                                 root_objectid = 0;
 318                                 first_ino = 0;
 319                                 continue;
 320                         } else {
 321                                 break;
 322                         }
 323                 }
 324
 325                 first_ino = defrag->ino + 1;
 326                 root_objectid = defrag->root;
 327
 328                 __btrfs_run_defrag_inode(fs_info, defrag);
 329         }
 330         atomic_dec(&fs_info->defrag_running);
 331
 332         /*
 333          * During unmount, we use the transaction_wait queue to wait for the
 334          * defragger to stop.
 335          */
 336         wake_up(&fs_info->transaction_wait);
 337         return 0;
 338 }
 339
 340 /*
 341  * Defrag all the leaves in a given btree.
 342  * Read all the leaves and try to get key order to
 343  * better reflect disk order
 344  */
 345
 346 int btrfs_defrag_leaves(struct btrfs_trans_handle *trans,
 347                         struct btrfs_root *root)
 348 {
 349         struct btrfs_path *path = NULL;
 350         struct btrfs_key key;
 351         int ret = 0;
 352         int wret;
 353         int level;
 354         int next_key_ret = 0;
 355         u64 last_ret = 0;
 356
 357         if (!test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
 358                 goto out;
 359
 360         path = btrfs_alloc_path();
 361         if (!path)
 362                 return -ENOMEM;
 363
 364         level = btrfs_header_level(root->node);
 365
 366         if (level == 0)
 367                 goto out;
 368
 369         if (root->defrag_progress.objectid == 0) {
 370                 struct extent_buffer *root_node;
 371                 u32 nritems;
 372
 373                 root_node = btrfs_lock_root_node(root);
 374                 nritems = btrfs_header_nritems(root_node);
 375                 root->defrag_max.objectid = 0;
 376                 /* from above we know this is not a leaf */
 377                 btrfs_node_key_to_cpu(root_node, &root->defrag_max,
 378                                       nritems - 1);
 379                 btrfs_tree_unlock(root_node);
 380                 free_extent_buffer(root_node);
 381                 memset(&key, 0, sizeof(key));
 382         } else {
 383                 memcpy(&key, &root->defrag_progress, sizeof(key));
 384         }
 385
 386         path->keep_locks = 1;
 387
 388         ret = btrfs_search_forward(root, &key, path, BTRFS_OLDEST_GENERATION);
 389         if (ret < 0)
 390                 goto out;
 391         if (ret > 0) {
 392                 ret = 0;
 393                 goto out;
 394         }
 395         btrfs_release_path(path);
 396         /*
 397          * We don't need a lock on a leaf. btrfs_realloc_node() will lock all
 398          * leafs from path->nodes[1], so set lowest_level to 1 to avoid later
 399          * a deadlock (attempting to write lock an already write locked leaf).
 400          */
 401         path->lowest_level = 1;
 402         wret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 1);
 403
 404         if (wret < 0) {
 405                 ret = wret;
 406                 goto out;
 407         }
 408         if (!path->nodes[1]) {
 409                 ret = 0;
 410                 goto out;
 411         }
 412         /*
 413          * The node at level 1 must always be locked when our path has
 414          * keep_locks set and lowest_level is 1, regardless of the value of
 415          * path->slots[1].
 416          */
 417         BUG_ON(path->locks[1] == 0);
 418         ret = btrfs_realloc_node(trans, root,
 419                                  path->nodes[1], 0,
 420                                  &last_ret,
 421                                  &root->defrag_progress);
 422         if (ret) {
 423                 WARN_ON(ret == -EAGAIN);
 424                 goto out;
 425         }
 426         /*
 427          * Now that we reallocated the node we can find the next key. Note that
 428          * btrfs_find_next_key() can release our path and do another search
 429          * without COWing, this is because even with path->keep_locks = 1,
 430          * btrfs_search_slot() / ctree.c:unlock_up() does not keeps a lock on a
 431          * node when path->slots[node_level - 1] does not point to the last
 432          * item or a slot beyond the last item (ctree.c:unlock_up()). Therefore
 433          * we search for the next key after reallocating our node.
 434          */
 435         path->slots[1] = btrfs_header_nritems(path->nodes[1]);
 436         next_key_ret = btrfs_find_next_key(root, path, &key, 1,
 437                                            BTRFS_OLDEST_GENERATION);
 438         if (next_key_ret == 0) {
 439                 memcpy(&root->defrag_progress, &key, sizeof(key));
 440                 ret = -EAGAIN;
 441         }
 442 out:
 443         btrfs_free_path(path);
 444         if (ret == -EAGAIN) {
 445                 if (root->defrag_max.objectid > root->defrag_progress.objectid)
 446                         goto done;
 447                 if (root->defrag_max.type > root->defrag_progress.type)
 448                         goto done;
 449                 if (root->defrag_max.offset > root->defrag_progress.offset)
 450                         goto done;
 451                 ret = 0;
 452         }
 453 done:
 454         if (ret != -EAGAIN)
 455                 memset(&root->defrag_progress, 0,
 456                        sizeof(root->defrag_progress));
 457
 458         return ret;
 459 }
 460
 461 /*
 462  * Defrag specific helper to get an extent map.
 463  *
 464  * Differences between this and btrfs_get_extent() are:
 465  *
 466  * - No extent_map will be added to inode->extent_tree
 467  *   To reduce memory usage in the long run.
 468  *
 469  * - Extra optimization to skip file extents older than @newer_than
 470  *   By using btrfs_search_forward() we can skip entire file ranges that
 471  *   have extents created in past transactions, because btrfs_search_forward()
 472  *   will not visit leaves and nodes with a generation smaller than given
 473  *   minimal generation threshold (@newer_than).
 474  *
 475  * Return valid em if we find a file extent matching the requirement.
 476  * Return NULL if we can not find a file extent matching the requirement.
 477  *
 478  * Return ERR_PTR() for error.
 479  */
 480 static struct extent_map *defrag_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
 481                                             u64 start, u64 newer_than)
 482 {
 483         struct btrfs_root *root = inode->root;
 484         struct btrfs_file_extent_item *fi;
 485         struct btrfs_path path = { 0 };
 486         struct extent_map *em;
 487         struct btrfs_key key;
 488         u64 ino = btrfs_ino(inode);
 489         int ret;
 490
 491         em = alloc_extent_map();
 492         if (!em) {
 493                 ret = -ENOMEM;
 494                 goto err;
 495         }
 496
 497         key.objectid = ino;
 498         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 499         key.offset = start;
 500
 501         if (newer_than) {
 502                 ret = btrfs_search_forward(root, &key, &path, newer_than);
 503                 if (ret < 0)
 504                         goto err;
 505                 /* Can't find anything newer */
 506                 if (ret > 0)
 507                         goto not_found;
 508         } else {
 509                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, &path, 0, 0);
 510                 if (ret < 0)
 511                         goto err;
 512         }
 513         if (path.slots[0] >= btrfs_header_nritems(path.nodes[0])) {
 514                 /*
 515                  * If btrfs_search_slot() makes path to point beyond nritems,
 516                  * we should not have an empty leaf, as this inode must at
 517                  * least have its INODE_ITEM.
 518                  */
 519                 ASSERT(btrfs_header_nritems(path.nodes[0]));
 520                 path.slots[0] = btrfs_header_nritems(path.nodes[0]) - 1;
 521         }
 522         btrfs_item_key_to_cpu(path.nodes[0], &key, path.slots[0]);
 523         /* Perfect match, no need to go one slot back */
 524         if (key.objectid == ino && key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY &&
 525             key.offset == start)
 526                 goto iterate;
 527
 528         /* We didn't find a perfect match, needs to go one slot back */
 529         if (path.slots[0] > 0) {
 530                 btrfs_item_key_to_cpu(path.nodes[0], &key, path.slots[0]);
 531                 if (key.objectid == ino && key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
 532                         path.slots[0]--;
 533         }
 534
 535 iterate:
 536         /* Iterate through the path to find a file extent covering @start */
 537         while (true) {
 538                 u64 extent_end;
 539
 540                 if (path.slots[0] >= btrfs_header_nritems(path.nodes[0]))
 541                         goto next;
 542
 543                 btrfs_item_key_to_cpu(path.nodes[0], &key, path.slots[0]);
 544
 545                 /*
 546                  * We may go one slot back to INODE_REF/XATTR item, then
 547                  * need to go forward until we reach an EXTENT_DATA.
 548                  * But we should still has the correct ino as key.objectid.
 549                  */
 550                 if (WARN_ON(key.objectid < ino) || key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
 551                         goto next;
 552
 553                 /* It's beyond our target range, definitely not extent found */
 554                 if (key.objectid > ino || key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
 555                         goto not_found;
 556
 557                 /*
 558                  *      |       |<- File extent ->|
 559                  *      \- start
 560                  *
 561                  * This means there is a hole between start and key.offset.
 562                  */
 563                 if (key.offset > start) {
 564                         em->start = start;
 565                         em->orig_start = start;
 566                         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
 567                         em->len = key.offset - start;
 568                         break;
 569                 }
 570
 571                 fi = btrfs_item_ptr(path.nodes[0], path.slots[0],
 572                                     struct btrfs_file_extent_item);
 573                 extent_end = btrfs_file_extent_end(&path);
 574
 575                 /*
 576                  *      |<- file extent ->|     |
 577                  *                              \- start
 578                  *
 579                  * We haven't reached start, search next slot.
 580                  */
 581                 if (extent_end <= start)
 582                         goto next;
 583
 584                 /* Now this extent covers @start, convert it to em */
 585                 btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, &path, fi, em);
 586                 break;
 587 next:
 588                 ret = btrfs_next_item(root, &path);
 589                 if (ret < 0)
 590                         goto err;
 591                 if (ret > 0)
 592                         goto not_found;
 593         }
 594         btrfs_release_path(&path);
 595         return em;
 596
 597 not_found:
 598         btrfs_release_path(&path);
 599         free_extent_map(em);
 600         return NULL;
 601
 602 err:
 603         btrfs_release_path(&path);
 604         free_extent_map(em);
 605         return ERR_PTR(ret);
 606 }
 607
 608 static struct extent_map *defrag_lookup_extent(struct inode *inode, u64 start,
 609                                                u64 newer_than, bool locked)
 610 {
 611         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
 612         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
 613         struct extent_map *em;
 614         const u32 sectorsize = BTRFS_I(inode)->root->fs_info->sectorsize;
 615
 616         /*
 617          * Hopefully we have this extent in the tree already, try without the
 618          * full extent lock.
 619          */
 620         read_lock(&em_tree->lock);
 621         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, sectorsize);
 622         read_unlock(&em_tree->lock);
 623
 624         /*
 625          * We can get a merged extent, in that case, we need to re-search
 626          * tree to get the original em for defrag.
 627          *
 628          * If @newer_than is 0 or em::generation < newer_than, we can trust
 629          * this em, as either we don't care about the generation, or the
 630          * merged extent map will be rejected anyway.
 631          */
 632         if (em && test_bit(EXTENT_FLAG_MERGED, &em->flags) &&
 633             newer_than && em->generation >= newer_than) {
 634                 free_extent_map(em);
 635                 em = NULL;
 636         }
 637
 638         if (!em) {
 639                 struct extent_state *cached = NULL;
 640                 u64 end = start + sectorsize - 1;
 641
 642                 /* Get the big lock and read metadata off disk. */
 643                 if (!locked)
 644                         lock_extent(io_tree, start, end, &cached);
 645                 em = defrag_get_extent(BTRFS_I(inode), start, newer_than);
 646                 if (!locked)
 647                         unlock_extent(io_tree, start, end, &cached);
 648
 649                 if (IS_ERR(em))
 650                         return NULL;
 651         }
 652
 653         return em;
 654 }
 655
 656 static u32 get_extent_max_capacity(const struct btrfs_fs_info *fs_info,
 657                                    const struct extent_map *em)
 658 {
 659         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags))
 660                 return BTRFS_MAX_COMPRESSED;
 661         return fs_info->max_extent_size;
 662 }
 663
 664 static bool defrag_check_next_extent(struct inode *inode, struct extent_map *em,
 665                                      u32 extent_thresh, u64 newer_than, bool locked)
 666 {
 667         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 668         struct extent_map *next;
 669         bool ret = false;
 670
 671         /* This is the last extent */
 672         if (em->start + em->len >= i_size_read(inode))
 673                 return false;
 674
 675         /*
 676          * Here we need to pass @newer_then when checking the next extent, or
 677          * we will hit a case we mark current extent for defrag, but the next
 678          * one will not be a target.
 679          * This will just cause extra IO without really reducing the fragments.
 680          */
 681         next = defrag_lookup_extent(inode, em->start + em->len, newer_than, locked);
 682         /* No more em or hole */
 683         if (!next || next->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
 684                 goto out;
 685         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &next->flags))
 686                 goto out;
 687         /*
 688          * If the next extent is at its max capacity, defragging current extent
 689          * makes no sense, as the total number of extents won't change.
 690          */
 691         if (next->len >= get_extent_max_capacity(fs_info, em))
 692                 goto out;
 693         /* Skip older extent */
 694         if (next->generation < newer_than)
 695                 goto out;
 696         /* Also check extent size */
 697         if (next->len >= extent_thresh)
 698                 goto out;
 699
 700         ret = true;
 701 out:
 702         free_extent_map(next);
 703         return ret;
 704 }
 705
 706 /*
 707  * Prepare one page to be defragged.
 708  *
 709  * This will ensure:
 710  *
 711  * - Returned page is locked and has been set up properly.
 712  * - No ordered extent exists in the page.
 713  * - The page is uptodate.
 714  *
 715  * NOTE: Caller should also wait for page writeback after the cluster is
 716  * prepared, here we don't do writeback wait for each page.
 717  */
 718 static struct page *defrag_prepare_one_page(struct btrfs_inode *inode, pgoff_t index)
 719 {
 720         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
 721         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
 722         u64 page_start = (u64)index << PAGE_SHIFT;
 723         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
 724         struct extent_state *cached_state = NULL;
 725         struct page *page;
 726         int ret;
 727
 728 again:
 729         page = find_or_create_page(mapping, index, mask);
 730         if (!page)
 731                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
 732
 733         /*
 734          * Since we can defragment files opened read-only, we can encounter
 735          * transparent huge pages here (see CONFIG_READ_ONLY_THP_FOR_FS). We
 736          * can't do I/O using huge pages yet, so return an error for now.
 737          * Filesystem transparent huge pages are typically only used for
 738          * executables that explicitly enable them, so this isn't very
 739          * restrictive.
 740          */
 741         if (PageCompound(page)) {
 742                 unlock_page(page);
 743                 put_page(page);
 744                 return ERR_PTR(-ETXTBSY);
 745         }
 746
 747         ret = set_page_extent_mapped(page);
 748         if (ret < 0) {
 749                 unlock_page(page);
 750                 put_page(page);
 751                 return ERR_PTR(ret);
 752         }
 753
 754         /* Wait for any existing ordered extent in the range */
 755         while (1) {
 756                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
 757
 758                 lock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
 759                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
 760                 unlock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end,
 761                               &cached_state);
 762                 if (!ordered)
 763                         break;
 764
 765                 unlock_page(page);
 766                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
 767                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
 768                 lock_page(page);
 769                 /*
 770                  * We unlocked the page above, so we need check if it was
 771                  * released or not.
 772                  */
 773                 if (page->mapping != mapping || !PagePrivate(page)) {
 774                         unlock_page(page);
 775                         put_page(page);
 776                         goto again;
 777                 }
 778         }
 779
 780         /*
 781          * Now the page range has no ordered extent any more.  Read the page to
 782          * make it uptodate.
 783          */
 784         if (!PageUptodate(page)) {
 785                 btrfs_read_folio(NULL, page_folio(page));
 786                 lock_page(page);
 787                 if (page->mapping != mapping || !PagePrivate(page)) {
 788                         unlock_page(page);
 789                         put_page(page);
 790                         goto again;
 791                 }
 792                 if (!PageUptodate(page)) {
 793                         unlock_page(page);
 794                         put_page(page);
 795                         return ERR_PTR(-EIO);
 796                 }
 797         }
 798         return page;
 799 }
 800
 801 struct defrag_target_range {
 802         struct list_head list;
 803         u64 start;
 804         u64 len;
 805 };
 806
 807 /*
 808  * Collect all valid target extents.
 809  *
 810  * @start:         file offset to lookup
 811  * @len:           length to lookup
 812  * @extent_thresh: file extent size threshold, any extent size >= this value
 813  *                 will be ignored
 814  * @newer_than:    only defrag extents newer than this value
 815  * @do_compress:   whether the defrag is doing compression
 816  *                 if true, @extent_thresh will be ignored and all regular
 817  *                 file extents meeting @newer_than will be targets.
 818  * @locked:        if the range has already held extent lock
 819  * @target_list:   list of targets file extents
 820  */
 821 static int defrag_collect_targets(struct btrfs_inode *inode,
 822                                   u64 start, u64 len, u32 extent_thresh,
 823                                   u64 newer_than, bool do_compress,
 824                                   bool locked, struct list_head *target_list,
 825                                   u64 *last_scanned_ret)
 826 {
 827         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 828         bool last_is_target = false;
 829         u64 cur = start;
 830         int ret = 0;
 831
 832         while (cur < start + len) {
 833                 struct extent_map *em;
 834                 struct defrag_target_range *new;
 835                 bool next_mergeable = true;
 836                 u64 range_len;
 837
 838                 last_is_target = false;
 839                 em = defrag_lookup_extent(&inode->vfs_inode, cur, newer_than, locked);
 840                 if (!em)
 841                         break;
 842
 843                 /*
 844                  * If the file extent is an inlined one, we may still want to
 845                  * defrag it (fallthrough) if it will cause a regular extent.
 846                  * This is for users who want to convert inline extents to
 847                  * regular ones through max_inline= mount option.
 848                  */
 849                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE &&
 850                     em->len <= inode->root->fs_info->max_inline)
 851                         goto next;
 852
 853                 /* Skip hole/delalloc/preallocated extents */
 854                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
 855                     em->block_start == EXTENT_MAP_DELALLOC ||
 856                     test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
 857                         goto next;
 858
 859                 /* Skip older extent */
 860                 if (em->generation < newer_than)
 861                         goto next;
 862
 863                 /* This em is under writeback, no need to defrag */
 864                 if (em->generation == (u64)-1)
 865                         goto next;
 866
 867                 /*
 868                  * Our start offset might be in the middle of an existing extent
 869                  * map, so take that into account.
 870                  */
 871                 range_len = em->len - (cur - em->start);
 872                 /*
 873                  * If this range of the extent map is already flagged for delalloc,
 874                  * skip it, because:
 875                  *
 876                  * 1) We could deadlock later, when trying to reserve space for
 877                  *    delalloc, because in case we can't immediately reserve space
 878                  *    the flusher can start delalloc and wait for the respective
 879                  *    ordered extents to complete. The deadlock would happen
 880                  *    because we do the space reservation while holding the range
 881                  *    locked, and starting writeback, or finishing an ordered
 882                  *    extent, requires locking the range;
 883                  *
 884                  * 2) If there's delalloc there, it means there's dirty pages for
 885                  *    which writeback has not started yet (we clean the delalloc
 886                  *    flag when starting writeback and after creating an ordered
 887                  *    extent). If we mark pages in an adjacent range for defrag,
 888                  *    then we will have a larger contiguous range for delalloc,
 889                  *    very likely resulting in a larger extent after writeback is
 890                  *    triggered (except in a case of free space fragmentation).
 891                  */
 892                 if (test_range_bit(&inode->io_tree, cur, cur + range_len - 1,
 893                                    EXTENT_DELALLOC, 0, NULL))
 894                         goto next;
 895
 896                 /*
 897                  * For do_compress case, we want to compress all valid file
 898                  * extents, thus no @extent_thresh or mergeable check.
 899                  */
 900                 if (do_compress)
 901                         goto add;
 902
 903                 /* Skip too large extent */
 904                 if (range_len >= extent_thresh)
 905                         goto next;
 906
 907                 /*
 908                  * Skip extents already at its max capacity, this is mostly for
 909                  * compressed extents, which max cap is only 128K.
 910                  */
 911                 if (em->len >= get_extent_max_capacity(fs_info, em))
 912                         goto next;
 913
 914                 /*
 915                  * Normally there are no more extents after an inline one, thus
 916                  * @next_mergeable will normally be false and not defragged.
 917                  * So if an inline extent passed all above checks, just add it
 918                  * for defrag, and be converted to regular extents.
 919                  */
 920                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE)
 921                         goto add;
 922
 923                 next_mergeable = defrag_check_next_extent(&inode->vfs_inode, em,
 924                                                 extent_thresh, newer_than, locked);
 925                 if (!next_mergeable) {
 926                         struct defrag_target_range *last;
 927
 928                         /* Empty target list, no way to merge with last entry */
 929                         if (list_empty(target_list))
 930                                 goto next;
 931                         last = list_entry(target_list->prev,
 932                                           struct defrag_target_range, list);
 933                         /* Not mergeable with last entry */
 934                         if (last->start + last->len != cur)
 935                                 goto next;
 936
 937                         /* Mergeable, fall through to add it to @target_list. */
 938                 }
 939
 940 add:
 941                 last_is_target = true;
 942                 range_len = min(extent_map_end(em), start + len) - cur;
 943                 /*
 944                  * This one is a good target, check if it can be merged into
 945                  * last range of the target list.
 946                  */
 947                 if (!list_empty(target_list)) {
 948                         struct defrag_target_range *last;
 949
 950                         last = list_entry(target_list->prev,
 951                                           struct defrag_target_range, list);
 952                         ASSERT(last->start + last->len <= cur);
 953                         if (last->start + last->len == cur) {
 954                                 /* Mergeable, enlarge the last entry */
 955                                 last->len += range_len;
 956                                 goto next;
 957                         }
 958                         /* Fall through to allocate a new entry */
 959                 }
 960
 961                 /* Allocate new defrag_target_range */
 962                 new = kmalloc(sizeof(*new), GFP_NOFS);
 963                 if (!new) {
 964                         free_extent_map(em);
 965                         ret = -ENOMEM;
 966                         break;
 967                 }
 968                 new->start = cur;
 969                 new->len = range_len;
 970                 list_add_tail(&new->list, target_list);
 971
 972 next:
 973                 cur = extent_map_end(em);
 974                 free_extent_map(em);
 975         }
 976         if (ret < 0) {
 977                 struct defrag_target_range *entry;
 978                 struct defrag_target_range *tmp;
 979
 980                 list_for_each_entry_safe(entry, tmp, target_list, list) {
 981                         list_del_init(&entry->list);
 982                         kfree(entry);
 983                 }
 984         }
 985         if (!ret && last_scanned_ret) {
 986                 /*
 987                  * If the last extent is not a target, the caller can skip to
 988                  * the end of that extent.
 989                  * Otherwise, we can only go the end of the specified range.
 990                  */
 991                 if (!last_is_target)
 992                         *last_scanned_ret = max(cur, *last_scanned_ret);
 993                 else
 994                         *last_scanned_ret = max(start + len, *last_scanned_ret);
 995         }
 996         return ret;
 997 }
 998
 999 #define CLUSTER_SIZE    (SZ_256K)
1000 static_assert(IS_ALIGNED(CLUSTER_SIZE, PAGE_SIZE));
1001
1002 /*
1003  * Defrag one contiguous target range.
1004  *
1005  * @inode:      target inode
1006  * @target:     target range to defrag
1007  * @pages:      locked pages covering the defrag range
1008  * @nr_pages:   number of locked pages
1009  *
1010  * Caller should ensure:
1011  *
1012  * - Pages are prepared
1013  *   Pages should be locked, no ordered extent in the pages range,
1014  *   no writeback.
1015  *
1016  * - Extent bits are locked
1017  */
1018 static int defrag_one_locked_target(struct btrfs_inode *inode,
1019                                     struct defrag_target_range *target,
1020                                     struct page **pages, int nr_pages,
1021                                     struct extent_state **cached_state)
1022 {
1023         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1024         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
1025         const u64 start = target->start;
1026         const u64 len = target->len;
1027         unsigned long last_index = (start + len - 1) >> PAGE_SHIFT;
1028         unsigned long start_index = start >> PAGE_SHIFT;
1029         unsigned long first_index = page_index(pages[0]);
1030         int ret = 0;
1031         int i;
1032
1033         ASSERT(last_index - first_index + 1 <= nr_pages);
1034
1035         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, start, len);
1036         if (ret < 0)
1037                 return ret;
1038         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, start + len - 1,
1039                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
1040                          EXTENT_DEFRAG, cached_state);
1041         set_extent_defrag(&inode->io_tree, start, start + len - 1, cached_state);
1042
1043         /* Update the page status */
1044         for (i = start_index - first_index; i <= last_index - first_index; i++) {
1045                 ClearPageChecked(pages[i]);
1046                 btrfs_page_clamp_set_dirty(fs_info, pages[i], start, len);
1047         }
1048         btrfs_delalloc_release_extents(inode, len);
1049         extent_changeset_free(data_reserved);
1050
1051         return ret;
1052 }
1053
1054 static int defrag_one_range(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u32 len,
1055                             u32 extent_thresh, u64 newer_than, bool do_compress,
1056                             u64 *last_scanned_ret)
1057 {
1058         struct extent_state *cached_state = NULL;
1059         struct defrag_target_range *entry;
1060         struct defrag_target_range *tmp;
1061         LIST_HEAD(target_list);
1062         struct page **pages;
1063         const u32 sectorsize = inode->root->fs_info->sectorsize;
1064         u64 last_index = (start + len - 1) >> PAGE_SHIFT;
1065         u64 start_index = start >> PAGE_SHIFT;
1066         unsigned int nr_pages = last_index - start_index + 1;
1067         int ret = 0;
1068         int i;
1069
1070         ASSERT(nr_pages <= CLUSTER_SIZE / PAGE_SIZE);
1071         ASSERT(IS_ALIGNED(start, sectorsize) && IS_ALIGNED(len, sectorsize));
1072
1073         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
1074         if (!pages)
1075                 return -ENOMEM;
1076
1077         /* Prepare all pages */
1078         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1079                 pages[i] = defrag_prepare_one_page(inode, start_index + i);
1080                 if (IS_ERR(pages[i])) {
1081                         ret = PTR_ERR(pages[i]);
1082                         pages[i] = NULL;
1083                         goto free_pages;
1084                 }
1085         }
1086         for (i = 0; i < nr_pages; i++)
1087                 wait_on_page_writeback(pages[i]);
1088
1089         /* Lock the pages range */
1090         lock_extent(&inode->io_tree, start_index << PAGE_SHIFT,
1091                     (last_index << PAGE_SHIFT) + PAGE_SIZE - 1,
1092                     &cached_state);
1093         /*
1094          * Now we have a consistent view about the extent map, re-check
1095          * which range really needs to be defragged.
1096          *
1097          * And this time we have extent locked already, pass @locked = true
1098          * so that we won't relock the extent range and cause deadlock.
1099          */
1100         ret = defrag_collect_targets(inode, start, len, extent_thresh,
1101                                      newer_than, do_compress, true,
1102                                      &target_list, last_scanned_ret);
1103         if (ret < 0)
1104                 goto unlock_extent;
1105
1106         list_for_each_entry(entry, &target_list, list) {
1107                 ret = defrag_one_locked_target(inode, entry, pages, nr_pages,
1108                                                &cached_state);
1109                 if (ret < 0)
1110                         break;
1111         }
1112
1113         list_for_each_entry_safe(entry, tmp, &target_list, list) {
1114                 list_del_init(&entry->list);
1115                 kfree(entry);
1116         }
1117 unlock_extent:
1118         unlock_extent(&inode->io_tree, start_index << PAGE_SHIFT,
1119                       (last_index << PAGE_SHIFT) + PAGE_SIZE - 1,
1120                       &cached_state);
1121 free_pages:
1122         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1123                 if (pages[i]) {
1124                         unlock_page(pages[i]);
1125                         put_page(pages[i]);
1126                 }
1127         }
1128         kfree(pages);
1129         return ret;
1130 }
1131
1132 static int defrag_one_cluster(struct btrfs_inode *inode,
1133                               struct file_ra_state *ra,
1134                               u64 start, u32 len, u32 extent_thresh,
1135                               u64 newer_than, bool do_compress,
1136                               unsigned long *sectors_defragged,
1137                               unsigned long max_sectors,
1138                               u64 *last_scanned_ret)
1139 {
1140         const u32 sectorsize = inode->root->fs_info->sectorsize;
1141         struct defrag_target_range *entry;
1142         struct defrag_target_range *tmp;
1143         LIST_HEAD(target_list);
1144         int ret;
1145
1146         ret = defrag_collect_targets(inode, start, len, extent_thresh,
1147                                      newer_than, do_compress, false,
1148                                      &target_list, NULL);
1149         if (ret < 0)
1150                 goto out;
1151
1152         list_for_each_entry(entry, &target_list, list) {
1153                 u32 range_len = entry->len;
1154
1155                 /* Reached or beyond the limit */
1156                 if (max_sectors && *sectors_defragged >= max_sectors) {
1157                         ret = 1;
1158                         break;
1159                 }
1160
1161                 if (max_sectors)
1162                         range_len = min_t(u32, range_len,
1163                                 (max_sectors - *sectors_defragged) * sectorsize);
1164
1165                 /*
1166                  * If defrag_one_range() has updated last_scanned_ret,
1167                  * our range may already be invalid (e.g. hole punched).
1168                  * Skip if our range is before last_scanned_ret, as there is
1169                  * no need to defrag the range anymore.
1170                  */
1171                 if (entry->start + range_len <= *last_scanned_ret)
1172                         continue;
1173
1174                 if (ra)
1175                         page_cache_sync_readahead(inode->vfs_inode.i_mapping,
1176                                 ra, NULL, entry->start >> PAGE_SHIFT,
1177                                 ((entry->start + range_len - 1) >> PAGE_SHIFT) -
1178                                 (entry->start >> PAGE_SHIFT) + 1);
1179                 /*
1180                  * Here we may not defrag any range if holes are punched before
1181                  * we locked the pages.
1182                  * But that's fine, it only affects the @sectors_defragged
1183                  * accounting.
1184                  */
1185                 ret = defrag_one_range(inode, entry->start, range_len,
1186                                        extent_thresh, newer_than, do_compress,
1187                                        last_scanned_ret);
1188                 if (ret < 0)
1189                         break;
1190                 *sectors_defragged += range_len >>
1191                                       inode->root->fs_info->sectorsize_bits;
1192         }
1193 out:
1194         list_for_each_entry_safe(entry, tmp, &target_list, list) {
1195                 list_del_init(&entry->list);
1196                 kfree(entry);
1197         }
1198         if (ret >= 0)
1199                 *last_scanned_ret = max(*last_scanned_ret, start + len);
1200         return ret;
1201 }
1202
1203 /*
1204  * Entry point to file defragmentation.
1205  *
1206  * @inode:         inode to be defragged
1207  * @ra:            readahead state (can be NUL)
1208  * @range:         defrag options including range and flags
1209  * @newer_than:    minimum transid to defrag
1210  * @max_to_defrag: max number of sectors to be defragged, if 0, the whole inode
1211  *                 will be defragged.
1212  *
1213  * Return <0 for error.
1214  * Return >=0 for the number of sectors defragged, and range->start will be updated
1215  * to indicate the file offset where next defrag should be started at.
1216  * (Mostly for autodefrag, which sets @max_to_defrag thus we may exit early without
1217  *  defragging all the range).
1218  */
1219 int btrfs_defrag_file(struct inode *inode, struct file_ra_state *ra,
1220                       struct btrfs_ioctl_defrag_range_args *range,
1221                       u64 newer_than, unsigned long max_to_defrag)
1222 {
1223         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
1224         unsigned long sectors_defragged = 0;
1225         u64 isize = i_size_read(inode);
1226         u64 cur;
1227         u64 last_byte;
1228         bool do_compress = (range->flags & BTRFS_DEFRAG_RANGE_COMPRESS);
1229         bool ra_allocated = false;
1230         int compress_type = BTRFS_COMPRESS_ZLIB;
1231         int ret = 0;
1232         u32 extent_thresh = range->extent_thresh;
1233         pgoff_t start_index;
1234
1235         if (isize == 0)
1236                 return 0;
1237
1238         if (range->start >= isize)
1239                 return -EINVAL;
1240
1241         if (do_compress) {
1242                 if (range->compress_type >= BTRFS_NR_COMPRESS_TYPES)
1243                         return -EINVAL;
1244                 if (range->compress_type)
1245                         compress_type = range->compress_type;
1246         }
1247
1248         if (extent_thresh == 0)
1249                 extent_thresh = SZ_256K;
1250
1251         if (range->start + range->len > range->start) {
1252                 /* Got a specific range */
1253                 last_byte = min(isize, range->start + range->len);
1254         } else {
1255                 /* Defrag until file end */
1256                 last_byte = isize;
1257         }
1258
1259         /* Align the range */
1260         cur = round_down(range->start, fs_info->sectorsize);
1261         last_byte = round_up(last_byte, fs_info->sectorsize) - 1;
1262
1263         /*
1264          * If we were not given a ra, allocate a readahead context. As
1265          * readahead is just an optimization, defrag will work without it so
1266          * we don't error out.
1267          */
1268         if (!ra) {
1269                 ra_allocated = true;
1270                 ra = kzalloc(sizeof(*ra), GFP_KERNEL);
1271                 if (ra)
1272                         file_ra_state_init(ra, inode->i_mapping);
1273         }
1274
1275         /*
1276          * Make writeback start from the beginning of the range, so that the
1277          * defrag range can be written sequentially.
1278          */
1279         start_index = cur >> PAGE_SHIFT;
1280         if (start_index < inode->i_mapping->writeback_index)
1281                 inode->i_mapping->writeback_index = start_index;
1282
1283         while (cur < last_byte) {
1284                 const unsigned long prev_sectors_defragged = sectors_defragged;
1285                 u64 last_scanned = cur;
1286                 u64 cluster_end;
1287
1288                 if (btrfs_defrag_cancelled(fs_info)) {
1289                         ret = -EAGAIN;
1290                         break;
1291                 }
1292
1293                 /* We want the cluster end at page boundary when possible */
1294                 cluster_end = (((cur >> PAGE_SHIFT) +
1295                                (SZ_256K >> PAGE_SHIFT)) << PAGE_SHIFT) - 1;
1296                 cluster_end = min(cluster_end, last_byte);
1297
1298                 btrfs_inode_lock(BTRFS_I(inode), 0);
1299                 if (IS_SWAPFILE(inode)) {
1300                         ret = -ETXTBSY;
1301                         btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), 0);
1302                         break;
1303                 }
1304                 if (!(inode->i_sb->s_flags & SB_ACTIVE)) {
1305                         btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), 0);
1306                         break;
1307                 }
1308                 if (do_compress)
1309                         BTRFS_I(inode)->defrag_compress = compress_type;
1310                 ret = defrag_one_cluster(BTRFS_I(inode), ra, cur,
1311                                 cluster_end + 1 - cur, extent_thresh,
1312                                 newer_than, do_compress, &sectors_defragged,
1313                                 max_to_defrag, &last_scanned);
1314
1315                 if (sectors_defragged > prev_sectors_defragged)
1316                         balance_dirty_pages_ratelimited(inode->i_mapping);
1317
1318                 btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), 0);
1319                 if (ret < 0)
1320                         break;
1321                 cur = max(cluster_end + 1, last_scanned);
1322                 if (ret > 0) {
1323                         ret = 0;
1324                         break;
1325                 }
1326                 cond_resched();
1327         }
1328
1329         if (ra_allocated)
1330                 kfree(ra);
1331         /*
1332          * Update range.start for autodefrag, this will indicate where to start
1333          * in next run.
1334          */
1335         range->start = cur;
1336         if (sectors_defragged) {
1337                 /*
1338                  * We have defragged some sectors, for compression case they
1339                  * need to be written back immediately.
1340                  */
1341                 if (range->flags & BTRFS_DEFRAG_RANGE_START_IO) {
1342                         filemap_flush(inode->i_mapping);
1343                         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
1344                                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
1345                                 filemap_flush(inode->i_mapping);
1346                 }
1347                 if (range->compress_type == BTRFS_COMPRESS_LZO)
1348                         btrfs_set_fs_incompat(fs_info, COMPRESS_LZO);
1349                 else if (range->compress_type == BTRFS_COMPRESS_ZSTD)
1350                         btrfs_set_fs_incompat(fs_info, COMPRESS_ZSTD);
1351                 ret = sectors_defragged;
1352         }
1353         if (do_compress) {
1354                 btrfs_inode_lock(BTRFS_I(inode), 0);
1355                 BTRFS_I(inode)->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
1356                 btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), 0);
1357         }
1358         return ret;
1359 }
1360
1361 void __cold btrfs_auto_defrag_exit(void)
1362 {
1363         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_defrag_cachep);
1364 }
1365
1366 int __init btrfs_auto_defrag_init(void)
1367 {
1368         btrfs_inode_defrag_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode_defrag",
1369                                         sizeof(struct inode_defrag), 0,
1370                                         SLAB_MEM_SPREAD,
1371                                         NULL);
1372         if (!btrfs_inode_defrag_cachep)
1373                 return -ENOMEM;
1374
1375         return 0;
1376 }