fs/btrfs/ordered-data.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
   4  */
   5
   6 #include <linux/slab.h>
   7 #include <linux/blkdev.h>
   8 #include <linux/writeback.h>
   9 #include <linux/sched/mm.h>
  10 #include "ctree.h"
  11 #include "transaction.h"
  12 #include "btrfs_inode.h"
  13 #include "extent_io.h"
  14 #include "disk-io.h"
  15 #include "compression.h"
  16 #include "delalloc-space.h"
  17
  18 static struct kmem_cache *btrfs_ordered_extent_cache;
  19
  20 static u64 entry_end(struct btrfs_ordered_extent *entry)
  21 {
  22         if (entry->file_offset + entry->len < entry->file_offset)
  23                 return (u64)-1;
  24         return entry->file_offset + entry->len;
  25 }
  26
  27 /* returns NULL if the insertion worked, or it returns the node it did find
  28  * in the tree
  29  */
  30 static struct rb_node *tree_insert(struct rb_root *root, u64 file_offset,
  31                                    struct rb_node *node)
  32 {
  33         struct rb_node **p = &root->rb_node;
  34         struct rb_node *parent = NULL;
  35         struct btrfs_ordered_extent *entry;
  36
  37         while (*p) {
  38                 parent = *p;
  39                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
  40
  41                 if (file_offset < entry->file_offset)
  42                         p = &(*p)->rb_left;
  43                 else if (file_offset >= entry_end(entry))
  44                         p = &(*p)->rb_right;
  45                 else
  46                         return parent;
  47         }
  48
  49         rb_link_node(node, parent, p);
  50         rb_insert_color(node, root);
  51         return NULL;
  52 }
  53
  54 static void ordered_data_tree_panic(struct inode *inode, int errno,
  55                                                u64 offset)
  56 {
  57         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
  58         btrfs_panic(fs_info, errno,
  59                     "Inconsistency in ordered tree at offset %llu", offset);
  60 }
  61
  62 /*
  63  * look for a given offset in the tree, and if it can't be found return the
  64  * first lesser offset
  65  */
  66 static struct rb_node *__tree_search(struct rb_root *root, u64 file_offset,
  67                                      struct rb_node **prev_ret)
  68 {
  69         struct rb_node *n = root->rb_node;
  70         struct rb_node *prev = NULL;
  71         struct rb_node *test;
  72         struct btrfs_ordered_extent *entry;
  73         struct btrfs_ordered_extent *prev_entry = NULL;
  74
  75         while (n) {
  76                 entry = rb_entry(n, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
  77                 prev = n;
  78                 prev_entry = entry;
  79
  80                 if (file_offset < entry->file_offset)
  81                         n = n->rb_left;
  82                 else if (file_offset >= entry_end(entry))
  83                         n = n->rb_right;
  84                 else
  85                         return n;
  86         }
  87         if (!prev_ret)
  88                 return NULL;
  89
  90         while (prev && file_offset >= entry_end(prev_entry)) {
  91                 test = rb_next(prev);
  92                 if (!test)
  93                         break;
  94                 prev_entry = rb_entry(test, struct btrfs_ordered_extent,
  95                                       rb_node);
  96                 if (file_offset < entry_end(prev_entry))
  97                         break;
  98
  99                 prev = test;
 100         }
 101         if (prev)
 102                 prev_entry = rb_entry(prev, struct btrfs_ordered_extent,
 103                                       rb_node);
 104         while (prev && file_offset < entry_end(prev_entry)) {
 105                 test = rb_prev(prev);
 106                 if (!test)
 107                         break;
 108                 prev_entry = rb_entry(test, struct btrfs_ordered_extent,
 109                                       rb_node);
 110                 prev = test;
 111         }
 112         *prev_ret = prev;
 113         return NULL;
 114 }
 115
 116 /*
 117  * helper to check if a given offset is inside a given entry
 118  */
 119 static int offset_in_entry(struct btrfs_ordered_extent *entry, u64 file_offset)
 120 {
 121         if (file_offset < entry->file_offset ||
 122             entry->file_offset + entry->len <= file_offset)
 123                 return 0;
 124         return 1;
 125 }
 126
 127 static int range_overlaps(struct btrfs_ordered_extent *entry, u64 file_offset,
 128                           u64 len)
 129 {
 130         if (file_offset + len <= entry->file_offset ||
 131             entry->file_offset + entry->len <= file_offset)
 132                 return 0;
 133         return 1;
 134 }
 135
 136 /*
 137  * look find the first ordered struct that has this offset, otherwise
 138  * the first one less than this offset
 139  */
 140 static inline struct rb_node *tree_search(struct btrfs_ordered_inode_tree *tree,
 141                                           u64 file_offset)
 142 {
 143         struct rb_root *root = &tree->tree;
 144         struct rb_node *prev = NULL;
 145         struct rb_node *ret;
 146         struct btrfs_ordered_extent *entry;
 147
 148         if (tree->last) {
 149                 entry = rb_entry(tree->last, struct btrfs_ordered_extent,
 150                                  rb_node);
 151                 if (offset_in_entry(entry, file_offset))
 152                         return tree->last;
 153         }
 154         ret = __tree_search(root, file_offset, &prev);
 155         if (!ret)
 156                 ret = prev;
 157         if (ret)
 158                 tree->last = ret;
 159         return ret;
 160 }
 161
 162 /* allocate and add a new ordered_extent into the per-inode tree.
 163  * file_offset is the logical offset in the file
 164  *
 165  * start is the disk block number of an extent already reserved in the
 166  * extent allocation tree
 167  *
 168  * len is the length of the extent
 169  *
 170  * The tree is given a single reference on the ordered extent that was
 171  * inserted.
 172  */
 173 static int __btrfs_add_ordered_extent(struct inode *inode, u64 file_offset,
 174                                       u64 start, u64 len, u64 disk_len,
 175                                       int type, int dio, int compress_type)
 176 {
 177         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 178         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
 179         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 180         struct rb_node *node;
 181         struct btrfs_ordered_extent *entry;
 182
 183         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 184         entry = kmem_cache_zalloc(btrfs_ordered_extent_cache, GFP_NOFS);
 185         if (!entry)
 186                 return -ENOMEM;
 187
 188         entry->file_offset = file_offset;
 189         entry->start = start;
 190         entry->len = len;
 191         entry->disk_len = disk_len;
 192         entry->bytes_left = len;
 193         entry->inode = igrab(inode);
 194         entry->compress_type = compress_type;
 195         entry->truncated_len = (u64)-1;
 196         if (type != BTRFS_ORDERED_IO_DONE && type != BTRFS_ORDERED_COMPLETE)
 197                 set_bit(type, &entry->flags);
 198
 199         if (dio) {
 200                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->dio_bytes, len,
 201                                          fs_info->delalloc_batch);
 202                 set_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &entry->flags);
 203         }
 204
 205         /* one ref for the tree */
 206         refcount_set(&entry->refs, 1);
 207         init_waitqueue_head(&entry->wait);
 208         INIT_LIST_HEAD(&entry->list);
 209         INIT_LIST_HEAD(&entry->root_extent_list);
 210         INIT_LIST_HEAD(&entry->work_list);
 211         init_completion(&entry->completion);
 212         INIT_LIST_HEAD(&entry->log_list);
 213         INIT_LIST_HEAD(&entry->trans_list);
 214
 215         trace_btrfs_ordered_extent_add(inode, entry);
 216
 217         spin_lock_irq(&tree->lock);
 218         node = tree_insert(&tree->tree, file_offset,
 219                            &entry->rb_node);
 220         if (node)
 221                 ordered_data_tree_panic(inode, -EEXIST, file_offset);
 222         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 223
 224         spin_lock(&root->ordered_extent_lock);
 225         list_add_tail(&entry->root_extent_list,
 226                       &root->ordered_extents);
 227         root->nr_ordered_extents++;
 228         if (root->nr_ordered_extents == 1) {
 229                 spin_lock(&fs_info->ordered_root_lock);
 230                 BUG_ON(!list_empty(&root->ordered_root));
 231                 list_add_tail(&root->ordered_root, &fs_info->ordered_roots);
 232                 spin_unlock(&fs_info->ordered_root_lock);
 233         }
 234         spin_unlock(&root->ordered_extent_lock);
 235
 236         /*
 237          * We don't need the count_max_extents here, we can assume that all of
 238          * that work has been done at higher layers, so this is truly the
 239          * smallest the extent is going to get.
 240          */
 241         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
 242         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), 1);
 243         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
 244
 245         return 0;
 246 }
 247
 248 int btrfs_add_ordered_extent(struct inode *inode, u64 file_offset,
 249                              u64 start, u64 len, u64 disk_len, int type)
 250 {
 251         return __btrfs_add_ordered_extent(inode, file_offset, start, len,
 252                                           disk_len, type, 0,
 253                                           BTRFS_COMPRESS_NONE);
 254 }
 255
 256 int btrfs_add_ordered_extent_dio(struct inode *inode, u64 file_offset,
 257                                  u64 start, u64 len, u64 disk_len, int type)
 258 {
 259         return __btrfs_add_ordered_extent(inode, file_offset, start, len,
 260                                           disk_len, type, 1,
 261                                           BTRFS_COMPRESS_NONE);
 262 }
 263
 264 int btrfs_add_ordered_extent_compress(struct inode *inode, u64 file_offset,
 265                                       u64 start, u64 len, u64 disk_len,
 266                                       int type, int compress_type)
 267 {
 268         return __btrfs_add_ordered_extent(inode, file_offset, start, len,
 269                                           disk_len, type, 0,
 270                                           compress_type);
 271 }
 272
 273 /*
 274  * Add a struct btrfs_ordered_sum into the list of checksums to be inserted
 275  * when an ordered extent is finished.  If the list covers more than one
 276  * ordered extent, it is split across multiples.
 277  */
 278 void btrfs_add_ordered_sum(struct btrfs_ordered_extent *entry,
 279                            struct btrfs_ordered_sum *sum)
 280 {
 281         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 282
 283         tree = &BTRFS_I(entry->inode)->ordered_tree;
 284         spin_lock_irq(&tree->lock);
 285         list_add_tail(&sum->list, &entry->list);
 286         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 287 }
 288
 289 /*
 290  * this is used to account for finished IO across a given range
 291  * of the file.  The IO may span ordered extents.  If
 292  * a given ordered_extent is completely done, 1 is returned, otherwise
 293  * 0.
 294  *
 295  * test_and_set_bit on a flag in the struct btrfs_ordered_extent is used
 296  * to make sure this function only returns 1 once for a given ordered extent.
 297  *
 298  * file_offset is updated to one byte past the range that is recorded as
 299  * complete.  This allows you to walk forward in the file.
 300  */
 301 int btrfs_dec_test_first_ordered_pending(struct inode *inode,
 302                                    struct btrfs_ordered_extent **cached,
 303                                    u64 *file_offset, u64 io_size, int uptodate)
 304 {
 305         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 306         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 307         struct rb_node *node;
 308         struct btrfs_ordered_extent *entry = NULL;
 309         int ret;
 310         unsigned long flags;
 311         u64 dec_end;
 312         u64 dec_start;
 313         u64 to_dec;
 314
 315         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 316         spin_lock_irqsave(&tree->lock, flags);
 317         node = tree_search(tree, *file_offset);
 318         if (!node) {
 319                 ret = 1;
 320                 goto out;
 321         }
 322
 323         entry = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
 324         if (!offset_in_entry(entry, *file_offset)) {
 325                 ret = 1;
 326                 goto out;
 327         }
 328
 329         dec_start = max(*file_offset, entry->file_offset);
 330         dec_end = min(*file_offset + io_size, entry->file_offset +
 331                       entry->len);
 332         *file_offset = dec_end;
 333         if (dec_start > dec_end) {
 334                 btrfs_crit(fs_info, "bad ordering dec_start %llu end %llu",
 335                            dec_start, dec_end);
 336         }
 337         to_dec = dec_end - dec_start;
 338         if (to_dec > entry->bytes_left) {
 339                 btrfs_crit(fs_info,
 340                            "bad ordered accounting left %llu size %llu",
 341                            entry->bytes_left, to_dec);
 342         }
 343         entry->bytes_left -= to_dec;
 344         if (!uptodate)
 345                 set_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &entry->flags);
 346
 347         if (entry->bytes_left == 0) {
 348                 ret = test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IO_DONE, &entry->flags);
 349                 /* test_and_set_bit implies a barrier */
 350                 cond_wake_up_nomb(&entry->wait);
 351         } else {
 352                 ret = 1;
 353         }
 354 out:
 355         if (!ret && cached && entry) {
 356                 *cached = entry;
 357                 refcount_inc(&entry->refs);
 358         }
 359         spin_unlock_irqrestore(&tree->lock, flags);
 360         return ret == 0;
 361 }
 362
 363 /*
 364  * this is used to account for finished IO across a given range
 365  * of the file.  The IO should not span ordered extents.  If
 366  * a given ordered_extent is completely done, 1 is returned, otherwise
 367  * 0.
 368  *
 369  * test_and_set_bit on a flag in the struct btrfs_ordered_extent is used
 370  * to make sure this function only returns 1 once for a given ordered extent.
 371  */
 372 int btrfs_dec_test_ordered_pending(struct inode *inode,
 373                                    struct btrfs_ordered_extent **cached,
 374                                    u64 file_offset, u64 io_size, int uptodate)
 375 {
 376         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 377         struct rb_node *node;
 378         struct btrfs_ordered_extent *entry = NULL;
 379         unsigned long flags;
 380         int ret;
 381
 382         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 383         spin_lock_irqsave(&tree->lock, flags);
 384         if (cached && *cached) {
 385                 entry = *cached;
 386                 goto have_entry;
 387         }
 388
 389         node = tree_search(tree, file_offset);
 390         if (!node) {
 391                 ret = 1;
 392                 goto out;
 393         }
 394
 395         entry = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
 396 have_entry:
 397         if (!offset_in_entry(entry, file_offset)) {
 398                 ret = 1;
 399                 goto out;
 400         }
 401
 402         if (io_size > entry->bytes_left) {
 403                 btrfs_crit(BTRFS_I(inode)->root->fs_info,
 404                            "bad ordered accounting left %llu size %llu",
 405                        entry->bytes_left, io_size);
 406         }
 407         entry->bytes_left -= io_size;
 408         if (!uptodate)
 409                 set_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &entry->flags);
 410
 411         if (entry->bytes_left == 0) {
 412                 ret = test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IO_DONE, &entry->flags);
 413                 /* test_and_set_bit implies a barrier */
 414                 cond_wake_up_nomb(&entry->wait);
 415         } else {
 416                 ret = 1;
 417         }
 418 out:
 419         if (!ret && cached && entry) {
 420                 *cached = entry;
 421                 refcount_inc(&entry->refs);
 422         }
 423         spin_unlock_irqrestore(&tree->lock, flags);
 424         return ret == 0;
 425 }
 426
 427 /*
 428  * used to drop a reference on an ordered extent.  This will free
 429  * the extent if the last reference is dropped
 430  */
 431 void btrfs_put_ordered_extent(struct btrfs_ordered_extent *entry)
 432 {
 433         struct list_head *cur;
 434         struct btrfs_ordered_sum *sum;
 435
 436         trace_btrfs_ordered_extent_put(entry->inode, entry);
 437
 438         if (refcount_dec_and_test(&entry->refs)) {
 439                 ASSERT(list_empty(&entry->log_list));
 440                 ASSERT(list_empty(&entry->trans_list));
 441                 ASSERT(list_empty(&entry->root_extent_list));
 442                 ASSERT(RB_EMPTY_NODE(&entry->rb_node));
 443                 if (entry->inode)
 444                         btrfs_add_delayed_iput(entry->inode);
 445                 while (!list_empty(&entry->list)) {
 446                         cur = entry->list.next;
 447                         sum = list_entry(cur, struct btrfs_ordered_sum, list);
 448                         list_del(&sum->list);
 449                         kvfree(sum);
 450                 }
 451                 kmem_cache_free(btrfs_ordered_extent_cache, entry);
 452         }
 453 }
 454
 455 /*
 456  * remove an ordered extent from the tree.  No references are dropped
 457  * and waiters are woken up.
 458  */
 459 void btrfs_remove_ordered_extent(struct inode *inode,
 460                                  struct btrfs_ordered_extent *entry)
 461 {
 462         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 463         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 464         struct btrfs_inode *btrfs_inode = BTRFS_I(inode);
 465         struct btrfs_root *root = btrfs_inode->root;
 466         struct rb_node *node;
 467
 468         /* This is paired with btrfs_add_ordered_extent. */
 469         spin_lock(&btrfs_inode->lock);
 470         btrfs_mod_outstanding_extents(btrfs_inode, -1);
 471         spin_unlock(&btrfs_inode->lock);
 472         if (root != fs_info->tree_root)
 473                 btrfs_delalloc_release_metadata(btrfs_inode, entry->len, false);
 474
 475         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &entry->flags))
 476                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->dio_bytes, -entry->len,
 477                                          fs_info->delalloc_batch);
 478
 479         tree = &btrfs_inode->ordered_tree;
 480         spin_lock_irq(&tree->lock);
 481         node = &entry->rb_node;
 482         rb_erase(node, &tree->tree);
 483         RB_CLEAR_NODE(node);
 484         if (tree->last == node)
 485                 tree->last = NULL;
 486         set_bit(BTRFS_ORDERED_COMPLETE, &entry->flags);
 487         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 488
 489         spin_lock(&root->ordered_extent_lock);
 490         list_del_init(&entry->root_extent_list);
 491         root->nr_ordered_extents--;
 492
 493         trace_btrfs_ordered_extent_remove(inode, entry);
 494
 495         if (!root->nr_ordered_extents) {
 496                 spin_lock(&fs_info->ordered_root_lock);
 497                 BUG_ON(list_empty(&root->ordered_root));
 498                 list_del_init(&root->ordered_root);
 499                 spin_unlock(&fs_info->ordered_root_lock);
 500         }
 501         spin_unlock(&root->ordered_extent_lock);
 502         wake_up(&entry->wait);
 503 }
 504
 505 static void btrfs_run_ordered_extent_work(struct btrfs_work *work)
 506 {
 507         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
 508
 509         ordered = container_of(work, struct btrfs_ordered_extent, flush_work);
 510         btrfs_start_ordered_extent(ordered->inode, ordered, 1);
 511         complete(&ordered->completion);
 512 }
 513
 514 /*
 515  * wait for all the ordered extents in a root.  This is done when balancing
 516  * space between drives.
 517  */
 518 u64 btrfs_wait_ordered_extents(struct btrfs_root *root, u64 nr,
 519                                const u64 range_start, const u64 range_len)
 520 {
 521         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 522         LIST_HEAD(splice);
 523         LIST_HEAD(skipped);
 524         LIST_HEAD(works);
 525         struct btrfs_ordered_extent *ordered, *next;
 526         u64 count = 0;
 527         const u64 range_end = range_start + range_len;
 528
 529         mutex_lock(&root->ordered_extent_mutex);
 530         spin_lock(&root->ordered_extent_lock);
 531         list_splice_init(&root->ordered_extents, &splice);
 532         while (!list_empty(&splice) && nr) {
 533                 ordered = list_first_entry(&splice, struct btrfs_ordered_extent,
 534                                            root_extent_list);
 535
 536                 if (range_end <= ordered->start ||
 537                     ordered->start + ordered->disk_len <= range_start) {
 538                         list_move_tail(&ordered->root_extent_list, &skipped);
 539                         cond_resched_lock(&root->ordered_extent_lock);
 540                         continue;
 541                 }
 542
 543                 list_move_tail(&ordered->root_extent_list,
 544                                &root->ordered_extents);
 545                 refcount_inc(&ordered->refs);
 546                 spin_unlock(&root->ordered_extent_lock);
 547
 548                 btrfs_init_work(&ordered->flush_work,
 549                                 btrfs_flush_delalloc_helper,
 550                                 btrfs_run_ordered_extent_work, NULL, NULL);
 551                 list_add_tail(&ordered->work_list, &works);
 552                 btrfs_queue_work(fs_info->flush_workers, &ordered->flush_work);
 553
 554                 cond_resched();
 555                 spin_lock(&root->ordered_extent_lock);
 556                 if (nr != U64_MAX)
 557                         nr--;
 558                 count++;
 559         }
 560         list_splice_tail(&skipped, &root->ordered_extents);
 561         list_splice_tail(&splice, &root->ordered_extents);
 562         spin_unlock(&root->ordered_extent_lock);
 563
 564         list_for_each_entry_safe(ordered, next, &works, work_list) {
 565                 list_del_init(&ordered->work_list);
 566                 wait_for_completion(&ordered->completion);
 567                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
 568                 cond_resched();
 569         }
 570         mutex_unlock(&root->ordered_extent_mutex);
 571
 572         return count;
 573 }
 574
 575 u64 btrfs_wait_ordered_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 nr,
 576                              const u64 range_start, const u64 range_len)
 577 {
 578         struct btrfs_root *root;
 579         struct list_head splice;
 580         u64 total_done = 0;
 581         u64 done;
 582
 583         INIT_LIST_HEAD(&splice);
 584
 585         mutex_lock(&fs_info->ordered_operations_mutex);
 586         spin_lock(&fs_info->ordered_root_lock);
 587         list_splice_init(&fs_info->ordered_roots, &splice);
 588         while (!list_empty(&splice) && nr) {
 589                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
 590                                         ordered_root);
 591                 root = btrfs_grab_fs_root(root);
 592                 BUG_ON(!root);
 593                 list_move_tail(&root->ordered_root,
 594                                &fs_info->ordered_roots);
 595                 spin_unlock(&fs_info->ordered_root_lock);
 596
 597                 done = btrfs_wait_ordered_extents(root, nr,
 598                                                   range_start, range_len);
 599                 btrfs_put_fs_root(root);
 600                 total_done += done;
 601
 602                 spin_lock(&fs_info->ordered_root_lock);
 603                 if (nr != U64_MAX) {
 604                         nr -= done;
 605                 }
 606         }
 607         list_splice_tail(&splice, &fs_info->ordered_roots);
 608         spin_unlock(&fs_info->ordered_root_lock);
 609         mutex_unlock(&fs_info->ordered_operations_mutex);
 610
 611         return total_done;
 612 }
 613
 614 /*
 615  * Used to start IO or wait for a given ordered extent to finish.
 616  *
 617  * If wait is one, this effectively waits on page writeback for all the pages
 618  * in the extent, and it waits on the io completion code to insert
 619  * metadata into the btree corresponding to the extent
 620  */
 621 void btrfs_start_ordered_extent(struct inode *inode,
 622                                        struct btrfs_ordered_extent *entry,
 623                                        int wait)
 624 {
 625         u64 start = entry->file_offset;
 626         u64 end = start + entry->len - 1;
 627
 628         trace_btrfs_ordered_extent_start(inode, entry);
 629
 630         /*
 631          * pages in the range can be dirty, clean or writeback.  We
 632          * start IO on any dirty ones so the wait doesn't stall waiting
 633          * for the flusher thread to find them
 634          */
 635         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &entry->flags))
 636                 filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start, end);
 637         if (wait) {
 638                 wait_event(entry->wait, test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPLETE,
 639                                                  &entry->flags));
 640         }
 641 }
 642
 643 /*
 644  * Used to wait on ordered extents across a large range of bytes.
 645  */
 646 int btrfs_wait_ordered_range(struct inode *inode, u64 start, u64 len)
 647 {
 648         int ret = 0;
 649         int ret_wb = 0;
 650         u64 end;
 651         u64 orig_end;
 652         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
 653
 654         if (start + len < start) {
 655                 orig_end = INT_LIMIT(loff_t);
 656         } else {
 657                 orig_end = start + len - 1;
 658                 if (orig_end > INT_LIMIT(loff_t))
 659                         orig_end = INT_LIMIT(loff_t);
 660         }
 661
 662         /* start IO across the range first to instantiate any delalloc
 663          * extents
 664          */
 665         ret = btrfs_fdatawrite_range(inode, start, orig_end);
 666         if (ret)
 667                 return ret;
 668
 669         /*
 670          * If we have a writeback error don't return immediately. Wait first
 671          * for any ordered extents that haven't completed yet. This is to make
 672          * sure no one can dirty the same page ranges and call writepages()
 673          * before the ordered extents complete - to avoid failures (-EEXIST)
 674          * when adding the new ordered extents to the ordered tree.
 675          */
 676         ret_wb = filemap_fdatawait_range(inode->i_mapping, start, orig_end);
 677
 678         end = orig_end;
 679         while (1) {
 680                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, end);
 681                 if (!ordered)
 682                         break;
 683                 if (ordered->file_offset > orig_end) {
 684                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
 685                         break;
 686                 }
 687                 if (ordered->file_offset + ordered->len <= start) {
 688                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
 689                         break;
 690                 }
 691                 btrfs_start_ordered_extent(inode, ordered, 1);
 692                 end = ordered->file_offset;
 693                 if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered->flags))
 694                         ret = -EIO;
 695                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
 696                 if (ret || end == 0 || end == start)
 697                         break;
 698                 end--;
 699         }
 700         return ret_wb ? ret_wb : ret;
 701 }
 702
 703 /*
 704  * find an ordered extent corresponding to file_offset.  return NULL if
 705  * nothing is found, otherwise take a reference on the extent and return it
 706  */
 707 struct btrfs_ordered_extent *btrfs_lookup_ordered_extent(struct inode *inode,
 708                                                          u64 file_offset)
 709 {
 710         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 711         struct rb_node *node;
 712         struct btrfs_ordered_extent *entry = NULL;
 713
 714         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 715         spin_lock_irq(&tree->lock);
 716         node = tree_search(tree, file_offset);
 717         if (!node)
 718                 goto out;
 719
 720         entry = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
 721         if (!offset_in_entry(entry, file_offset))
 722                 entry = NULL;
 723         if (entry)
 724                 refcount_inc(&entry->refs);
 725 out:
 726         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 727         return entry;
 728 }
 729
 730 /* Since the DIO code tries to lock a wide area we need to look for any ordered
 731  * extents that exist in the range, rather than just the start of the range.
 732  */
 733 struct btrfs_ordered_extent *btrfs_lookup_ordered_range(
 734                 struct btrfs_inode *inode, u64 file_offset, u64 len)
 735 {
 736         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 737         struct rb_node *node;
 738         struct btrfs_ordered_extent *entry = NULL;
 739
 740         tree = &inode->ordered_tree;
 741         spin_lock_irq(&tree->lock);
 742         node = tree_search(tree, file_offset);
 743         if (!node) {
 744                 node = tree_search(tree, file_offset + len);
 745                 if (!node)
 746                         goto out;
 747         }
 748
 749         while (1) {
 750                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
 751                 if (range_overlaps(entry, file_offset, len))
 752                         break;
 753
 754                 if (entry->file_offset >= file_offset + len) {
 755                         entry = NULL;
 756                         break;
 757                 }
 758                 entry = NULL;
 759                 node = rb_next(node);
 760                 if (!node)
 761                         break;
 762         }
 763 out:
 764         if (entry)
 765                 refcount_inc(&entry->refs);
 766         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 767         return entry;
 768 }
 769
 770 /*
 771  * lookup and return any extent before 'file_offset'.  NULL is returned
 772  * if none is found
 773  */
 774 struct btrfs_ordered_extent *
 775 btrfs_lookup_first_ordered_extent(struct inode *inode, u64 file_offset)
 776 {
 777         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 778         struct rb_node *node;
 779         struct btrfs_ordered_extent *entry = NULL;
 780
 781         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 782         spin_lock_irq(&tree->lock);
 783         node = tree_search(tree, file_offset);
 784         if (!node)
 785                 goto out;
 786
 787         entry = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
 788         refcount_inc(&entry->refs);
 789 out:
 790         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 791         return entry;
 792 }
 793
 794 /*
 795  * After an extent is done, call this to conditionally update the on disk
 796  * i_size.  i_size is updated to cover any fully written part of the file.
 797  */
 798 int btrfs_ordered_update_i_size(struct inode *inode, u64 offset,
 799                                 struct btrfs_ordered_extent *ordered)
 800 {
 801         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 802         u64 disk_i_size;
 803         u64 new_i_size;
 804         u64 i_size = i_size_read(inode);
 805         struct rb_node *node;
 806         struct rb_node *prev = NULL;
 807         struct btrfs_ordered_extent *test;
 808         int ret = 1;
 809         u64 orig_offset = offset;
 810
 811         spin_lock_irq(&tree->lock);
 812         if (ordered) {
 813                 offset = entry_end(ordered);
 814                 if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags))
 815                         offset = min(offset,
 816                                      ordered->file_offset +
 817                                      ordered->truncated_len);
 818         } else {
 819                 offset = ALIGN(offset, btrfs_inode_sectorsize(inode));
 820         }
 821         disk_i_size = BTRFS_I(inode)->disk_i_size;
 822
 823         /*
 824          * truncate file.
 825          * If ordered is not NULL, then this is called from endio and
 826          * disk_i_size will be updated by either truncate itself or any
 827          * in-flight IOs which are inside the disk_i_size.
 828          *
 829          * Because btrfs_setsize() may set i_size with disk_i_size if truncate
 830          * fails somehow, we need to make sure we have a precise disk_i_size by
 831          * updating it as usual.
 832          *
 833          */
 834         if (!ordered && disk_i_size > i_size) {
 835                 BTRFS_I(inode)->disk_i_size = orig_offset;
 836                 ret = 0;
 837                 goto out;
 838         }
 839
 840         /*
 841          * if the disk i_size is already at the inode->i_size, or
 842          * this ordered extent is inside the disk i_size, we're done
 843          */
 844         if (disk_i_size == i_size)
 845                 goto out;
 846
 847         /*
 848          * We still need to update disk_i_size if outstanding_isize is greater
 849          * than disk_i_size.
 850          */
 851         if (offset <= disk_i_size &&
 852             (!ordered || ordered->outstanding_isize <= disk_i_size))
 853                 goto out;
 854
 855         /*
 856          * walk backward from this ordered extent to disk_i_size.
 857          * if we find an ordered extent then we can't update disk i_size
 858          * yet
 859          */
 860         if (ordered) {
 861                 node = rb_prev(&ordered->rb_node);
 862         } else {
 863                 prev = tree_search(tree, offset);
 864                 /*
 865                  * we insert file extents without involving ordered struct,
 866                  * so there should be no ordered struct cover this offset
 867                  */
 868                 if (prev) {
 869                         test = rb_entry(prev, struct btrfs_ordered_extent,
 870                                         rb_node);
 871                         BUG_ON(offset_in_entry(test, offset));
 872                 }
 873                 node = prev;
 874         }
 875         for (; node; node = rb_prev(node)) {
 876                 test = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
 877
 878                 /* We treat this entry as if it doesn't exist */
 879                 if (test_bit(BTRFS_ORDERED_UPDATED_ISIZE, &test->flags))
 880                         continue;
 881
 882                 if (entry_end(test) <= disk_i_size)
 883                         break;
 884                 if (test->file_offset >= i_size)
 885                         break;
 886
 887                 /*
 888                  * We don't update disk_i_size now, so record this undealt
 889                  * i_size. Or we will not know the real i_size.
 890                  */
 891                 if (test->outstanding_isize < offset)
 892                         test->outstanding_isize = offset;
 893                 if (ordered &&
 894                     ordered->outstanding_isize > test->outstanding_isize)
 895                         test->outstanding_isize = ordered->outstanding_isize;
 896                 goto out;
 897         }
 898         new_i_size = min_t(u64, offset, i_size);
 899
 900         /*
 901          * Some ordered extents may completed before the current one, and
 902          * we hold the real i_size in ->outstanding_isize.
 903          */
 904         if (ordered && ordered->outstanding_isize > new_i_size)
 905                 new_i_size = min_t(u64, ordered->outstanding_isize, i_size);
 906         BTRFS_I(inode)->disk_i_size = new_i_size;
 907         ret = 0;
 908 out:
 909         /*
 910          * We need to do this because we can't remove ordered extents until
 911          * after the i_disk_size has been updated and then the inode has been
 912          * updated to reflect the change, so we need to tell anybody who finds
 913          * this ordered extent that we've already done all the real work, we
 914          * just haven't completed all the other work.
 915          */
 916         if (ordered)
 917                 set_bit(BTRFS_ORDERED_UPDATED_ISIZE, &ordered->flags);
 918         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 919         return ret;
 920 }
 921
 922 /*
 923  * search the ordered extents for one corresponding to 'offset' and
 924  * try to find a checksum.  This is used because we allow pages to
 925  * be reclaimed before their checksum is actually put into the btree
 926  */
 927 int btrfs_find_ordered_sum(struct inode *inode, u64 offset, u64 disk_bytenr,
 928                            u8 *sum, int len)
 929 {
 930         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 931         struct btrfs_ordered_sum *ordered_sum;
 932         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
 933         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 934         unsigned long num_sectors;
 935         unsigned long i;
 936         u32 sectorsize = btrfs_inode_sectorsize(inode);
 937         const u16 csum_size = btrfs_super_csum_size(fs_info->super_copy);
 938         int index = 0;
 939
 940         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, offset);
 941         if (!ordered)
 942                 return 0;
 943
 944         spin_lock_irq(&tree->lock);
 945         list_for_each_entry_reverse(ordered_sum, &ordered->list, list) {
 946                 if (disk_bytenr >= ordered_sum->bytenr &&
 947                     disk_bytenr < ordered_sum->bytenr + ordered_sum->len) {
 948                         i = (disk_bytenr - ordered_sum->bytenr) >>
 949                             inode->i_sb->s_blocksize_bits;
 950                         num_sectors = ordered_sum->len >>
 951                                       inode->i_sb->s_blocksize_bits;
 952                         num_sectors = min_t(int, len - index, num_sectors - i);
 953                         memcpy(sum + index, ordered_sum->sums + i * csum_size,
 954                                num_sectors * csum_size);
 955
 956                         index += (int)num_sectors * csum_size;
 957                         if (index == len)
 958                                 goto out;
 959                         disk_bytenr += num_sectors * sectorsize;
 960                 }
 961         }
 962 out:
 963         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 964         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
 965         return index;
 966 }
 967
 968 /*
 969  * btrfs_flush_ordered_range - Lock the passed range and ensures all pending
 970  * ordered extents in it are run to completion.
 971  *
 972  * @tree:         IO tree used for locking out other users of the range
 973  * @inode:        Inode whose ordered tree is to be searched
 974  * @start:        Beginning of range to flush
 975  * @end:          Last byte of range to lock
 976  * @cached_state: If passed, will return the extent state responsible for the
 977  * locked range. It's the caller's responsibility to free the cached state.
 978  *
 979  * This function always returns with the given range locked, ensuring after it's
 980  * called no order extent can be pending.
 981  */
 982 void btrfs_lock_and_flush_ordered_range(struct extent_io_tree *tree,
 983                                         struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 984                                         u64 end,
 985                                         struct extent_state **cached_state)
 986 {
 987         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
 988         struct extent_state *cache = NULL;
 989         struct extent_state **cachedp = &cache;
 990
 991         if (cached_state)
 992                 cachedp = cached_state;
 993
 994         while (1) {
 995                 lock_extent_bits(tree, start, end, cachedp);
 996                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start,
 997                                                      end - start + 1);
 998                 if (!ordered) {
 999                         /*
1000                          * If no external cached_state has been passed then
1001                          * decrement the extra ref taken for cachedp since we
1002                          * aren't exposing it outside of this function
1003                          */
1004                         if (!cached_state)
1005                                 refcount_dec(&cache->refs);
1006                         break;
1007                 }
1008                 unlock_extent_cached(tree, start, end, cachedp);
1009                 btrfs_start_ordered_extent(&inode->vfs_inode, ordered, 1);
1010                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
1011         }
1012 }
1013
1014 int __init ordered_data_init(void)
1015 {
1016         btrfs_ordered_extent_cache = kmem_cache_create("btrfs_ordered_extent",
1017                                      sizeof(struct btrfs_ordered_extent), 0,
1018                                      SLAB_MEM_SPREAD,
1019                                      NULL);
1020         if (!btrfs_ordered_extent_cache)
1021                 return -ENOMEM;
1022
1023         return 0;
1024 }
1025
1026 void __cold ordered_data_exit(void)
1027 {
1028         kmem_cache_destroy(btrfs_ordered_extent_cache);
1029 }