fs/btrfs/ordered-data.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU General Public
   6  * License v2 as published by the Free Software Foundation.
   7  *
   8  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
   9  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  11  * General Public License for more details.
  12  *
  13  * You should have received a copy of the GNU General Public
  14  * License along with this program; if not, write to the
  15  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  16  * Boston, MA 021110-1307, USA.
  17  */
  18
  19 #include <linux/slab.h>
  20 #include <linux/blkdev.h>
  21 #include <linux/writeback.h>
  22 #include <linux/pagevec.h>
  23 #include "ctree.h"
  24 #include "transaction.h"
  25 #include "btrfs_inode.h"
  26 #include "extent_io.h"
  27 #include "disk-io.h"
  28
  29 static struct kmem_cache *btrfs_ordered_extent_cache;
  30
  31 static u64 entry_end(struct btrfs_ordered_extent *entry)
  32 {
  33         if (entry->file_offset + entry->len < entry->file_offset)
  34                 return (u64)-1;
  35         return entry->file_offset + entry->len;
  36 }
  37
  38 /* returns NULL if the insertion worked, or it returns the node it did find
  39  * in the tree
  40  */
  41 static struct rb_node *tree_insert(struct rb_root *root, u64 file_offset,
  42                                    struct rb_node *node)
  43 {
  44         struct rb_node **p = &root->rb_node;
  45         struct rb_node *parent = NULL;
  46         struct btrfs_ordered_extent *entry;
  47
  48         while (*p) {
  49                 parent = *p;
  50                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
  51
  52                 if (file_offset < entry->file_offset)
  53                         p = &(*p)->rb_left;
  54                 else if (file_offset >= entry_end(entry))
  55                         p = &(*p)->rb_right;
  56                 else
  57                         return parent;
  58         }
  59
  60         rb_link_node(node, parent, p);
  61         rb_insert_color(node, root);
  62         return NULL;
  63 }
  64
  65 static void ordered_data_tree_panic(struct inode *inode, int errno,
  66                                                u64 offset)
  67 {
  68         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
  69         btrfs_panic(fs_info, errno, "Inconsistency in ordered tree at offset "
  70                     "%llu\n", offset);
  71 }
  72
  73 /*
  74  * look for a given offset in the tree, and if it can't be found return the
  75  * first lesser offset
  76  */
  77 static struct rb_node *__tree_search(struct rb_root *root, u64 file_offset,
  78                                      struct rb_node **prev_ret)
  79 {
  80         struct rb_node *n = root->rb_node;
  81         struct rb_node *prev = NULL;
  82         struct rb_node *test;
  83         struct btrfs_ordered_extent *entry;
  84         struct btrfs_ordered_extent *prev_entry = NULL;
  85
  86         while (n) {
  87                 entry = rb_entry(n, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
  88                 prev = n;
  89                 prev_entry = entry;
  90
  91                 if (file_offset < entry->file_offset)
  92                         n = n->rb_left;
  93                 else if (file_offset >= entry_end(entry))
  94                         n = n->rb_right;
  95                 else
  96                         return n;
  97         }
  98         if (!prev_ret)
  99                 return NULL;
 100
 101         while (prev && file_offset >= entry_end(prev_entry)) {
 102                 test = rb_next(prev);
 103                 if (!test)
 104                         break;
 105                 prev_entry = rb_entry(test, struct btrfs_ordered_extent,
 106                                       rb_node);
 107                 if (file_offset < entry_end(prev_entry))
 108                         break;
 109
 110                 prev = test;
 111         }
 112         if (prev)
 113                 prev_entry = rb_entry(prev, struct btrfs_ordered_extent,
 114                                       rb_node);
 115         while (prev && file_offset < entry_end(prev_entry)) {
 116                 test = rb_prev(prev);
 117                 if (!test)
 118                         break;
 119                 prev_entry = rb_entry(test, struct btrfs_ordered_extent,
 120                                       rb_node);
 121                 prev = test;
 122         }
 123         *prev_ret = prev;
 124         return NULL;
 125 }
 126
 127 /*
 128  * helper to check if a given offset is inside a given entry
 129  */
 130 static int offset_in_entry(struct btrfs_ordered_extent *entry, u64 file_offset)
 131 {
 132         if (file_offset < entry->file_offset ||
 133             entry->file_offset + entry->len <= file_offset)
 134                 return 0;
 135         return 1;
 136 }
 137
 138 static int range_overlaps(struct btrfs_ordered_extent *entry, u64 file_offset,
 139                           u64 len)
 140 {
 141         if (file_offset + len <= entry->file_offset ||
 142             entry->file_offset + entry->len <= file_offset)
 143                 return 0;
 144         return 1;
 145 }
 146
 147 /*
 148  * look find the first ordered struct that has this offset, otherwise
 149  * the first one less than this offset
 150  */
 151 static inline struct rb_node *tree_search(struct btrfs_ordered_inode_tree *tree,
 152                                           u64 file_offset)
 153 {
 154         struct rb_root *root = &tree->tree;
 155         struct rb_node *prev = NULL;
 156         struct rb_node *ret;
 157         struct btrfs_ordered_extent *entry;
 158
 159         if (tree->last) {
 160                 entry = rb_entry(tree->last, struct btrfs_ordered_extent,
 161                                  rb_node);
 162                 if (offset_in_entry(entry, file_offset))
 163                         return tree->last;
 164         }
 165         ret = __tree_search(root, file_offset, &prev);
 166         if (!ret)
 167                 ret = prev;
 168         if (ret)
 169                 tree->last = ret;
 170         return ret;
 171 }
 172
 173 /* allocate and add a new ordered_extent into the per-inode tree.
 174  * file_offset is the logical offset in the file
 175  *
 176  * start is the disk block number of an extent already reserved in the
 177  * extent allocation tree
 178  *
 179  * len is the length of the extent
 180  *
 181  * The tree is given a single reference on the ordered extent that was
 182  * inserted.
 183  */
 184 static int __btrfs_add_ordered_extent(struct inode *inode, u64 file_offset,
 185                                       u64 start, u64 len, u64 disk_len,
 186                                       int type, int dio, int compress_type)
 187 {
 188         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
 189         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 190         struct rb_node *node;
 191         struct btrfs_ordered_extent *entry;
 192
 193         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 194         entry = kmem_cache_zalloc(btrfs_ordered_extent_cache, GFP_NOFS);
 195         if (!entry)
 196                 return -ENOMEM;
 197
 198         entry->file_offset = file_offset;
 199         entry->start = start;
 200         entry->len = len;
 201         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM) &&
 202             !(type == BTRFS_ORDERED_NOCOW))
 203                 entry->csum_bytes_left = disk_len;
 204         entry->disk_len = disk_len;
 205         entry->bytes_left = len;
 206         entry->inode = igrab(inode);
 207         entry->compress_type = compress_type;
 208         entry->truncated_len = (u64)-1;
 209         if (type != BTRFS_ORDERED_IO_DONE && type != BTRFS_ORDERED_COMPLETE)
 210                 set_bit(type, &entry->flags);
 211
 212         if (dio)
 213                 set_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &entry->flags);
 214
 215         /* one ref for the tree */
 216         atomic_set(&entry->refs, 1);
 217         init_waitqueue_head(&entry->wait);
 218         INIT_LIST_HEAD(&entry->list);
 219         INIT_LIST_HEAD(&entry->root_extent_list);
 220         INIT_LIST_HEAD(&entry->work_list);
 221         init_completion(&entry->completion);
 222         INIT_LIST_HEAD(&entry->log_list);
 223
 224         trace_btrfs_ordered_extent_add(inode, entry);
 225
 226         spin_lock_irq(&tree->lock);
 227         node = tree_insert(&tree->tree, file_offset,
 228                            &entry->rb_node);
 229         if (node)
 230                 ordered_data_tree_panic(inode, -EEXIST, file_offset);
 231         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 232
 233         spin_lock(&root->ordered_extent_lock);
 234         list_add_tail(&entry->root_extent_list,
 235                       &root->ordered_extents);
 236         root->nr_ordered_extents++;
 237         if (root->nr_ordered_extents == 1) {
 238                 spin_lock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 239                 BUG_ON(!list_empty(&root->ordered_root));
 240                 list_add_tail(&root->ordered_root,
 241                               &root->fs_info->ordered_roots);
 242                 spin_unlock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 243         }
 244         spin_unlock(&root->ordered_extent_lock);
 245
 246         return 0;
 247 }
 248
 249 int btrfs_add_ordered_extent(struct inode *inode, u64 file_offset,
 250                              u64 start, u64 len, u64 disk_len, int type)
 251 {
 252         return __btrfs_add_ordered_extent(inode, file_offset, start, len,
 253                                           disk_len, type, 0,
 254                                           BTRFS_COMPRESS_NONE);
 255 }
 256
 257 int btrfs_add_ordered_extent_dio(struct inode *inode, u64 file_offset,
 258                                  u64 start, u64 len, u64 disk_len, int type)
 259 {
 260         return __btrfs_add_ordered_extent(inode, file_offset, start, len,
 261                                           disk_len, type, 1,
 262                                           BTRFS_COMPRESS_NONE);
 263 }
 264
 265 int btrfs_add_ordered_extent_compress(struct inode *inode, u64 file_offset,
 266                                       u64 start, u64 len, u64 disk_len,
 267                                       int type, int compress_type)
 268 {
 269         return __btrfs_add_ordered_extent(inode, file_offset, start, len,
 270                                           disk_len, type, 0,
 271                                           compress_type);
 272 }
 273
 274 /*
 275  * Add a struct btrfs_ordered_sum into the list of checksums to be inserted
 276  * when an ordered extent is finished.  If the list covers more than one
 277  * ordered extent, it is split across multiples.
 278  */
 279 void btrfs_add_ordered_sum(struct inode *inode,
 280                            struct btrfs_ordered_extent *entry,
 281                            struct btrfs_ordered_sum *sum)
 282 {
 283         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 284
 285         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 286         spin_lock_irq(&tree->lock);
 287         list_add_tail(&sum->list, &entry->list);
 288         WARN_ON(entry->csum_bytes_left < sum->len);
 289         entry->csum_bytes_left -= sum->len;
 290         if (entry->csum_bytes_left == 0)
 291                 wake_up(&entry->wait);
 292         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 293 }
 294
 295 /*
 296  * this is used to account for finished IO across a given range
 297  * of the file.  The IO may span ordered extents.  If
 298  * a given ordered_extent is completely done, 1 is returned, otherwise
 299  * 0.
 300  *
 301  * test_and_set_bit on a flag in the struct btrfs_ordered_extent is used
 302  * to make sure this function only returns 1 once for a given ordered extent.
 303  *
 304  * file_offset is updated to one byte past the range that is recorded as
 305  * complete.  This allows you to walk forward in the file.
 306  */
 307 int btrfs_dec_test_first_ordered_pending(struct inode *inode,
 308                                    struct btrfs_ordered_extent **cached,
 309                                    u64 *file_offset, u64 io_size, int uptodate)
 310 {
 311         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 312         struct rb_node *node;
 313         struct btrfs_ordered_extent *entry = NULL;
 314         int ret;
 315         unsigned long flags;
 316         u64 dec_end;
 317         u64 dec_start;
 318         u64 to_dec;
 319
 320         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 321         spin_lock_irqsave(&tree->lock, flags);
 322         node = tree_search(tree, *file_offset);
 323         if (!node) {
 324                 ret = 1;
 325                 goto out;
 326         }
 327
 328         entry = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
 329         if (!offset_in_entry(entry, *file_offset)) {
 330                 ret = 1;
 331                 goto out;
 332         }
 333
 334         dec_start = max(*file_offset, entry->file_offset);
 335         dec_end = min(*file_offset + io_size, entry->file_offset +
 336                       entry->len);
 337         *file_offset = dec_end;
 338         if (dec_start > dec_end) {
 339                 printk(KERN_CRIT "bad ordering dec_start %llu end %llu\n",
 340                        dec_start, dec_end);
 341         }
 342         to_dec = dec_end - dec_start;
 343         if (to_dec > entry->bytes_left) {
 344                 printk(KERN_CRIT "bad ordered accounting left %llu size %llu\n",
 345                        entry->bytes_left, to_dec);
 346         }
 347         entry->bytes_left -= to_dec;
 348         if (!uptodate)
 349                 set_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &entry->flags);
 350
 351         if (entry->bytes_left == 0)
 352                 ret = test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IO_DONE, &entry->flags);
 353         else
 354                 ret = 1;
 355 out:
 356         if (!ret && cached && entry) {
 357                 *cached = entry;
 358                 atomic_inc(&entry->refs);
 359         }
 360         spin_unlock_irqrestore(&tree->lock, flags);
 361         return ret == 0;
 362 }
 363
 364 /*
 365  * this is used to account for finished IO across a given range
 366  * of the file.  The IO should not span ordered extents.  If
 367  * a given ordered_extent is completely done, 1 is returned, otherwise
 368  * 0.
 369  *
 370  * test_and_set_bit on a flag in the struct btrfs_ordered_extent is used
 371  * to make sure this function only returns 1 once for a given ordered extent.
 372  */
 373 int btrfs_dec_test_ordered_pending(struct inode *inode,
 374                                    struct btrfs_ordered_extent **cached,
 375                                    u64 file_offset, u64 io_size, int uptodate)
 376 {
 377         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 378         struct rb_node *node;
 379         struct btrfs_ordered_extent *entry = NULL;
 380         unsigned long flags;
 381         int ret;
 382
 383         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 384         spin_lock_irqsave(&tree->lock, flags);
 385         if (cached && *cached) {
 386                 entry = *cached;
 387                 goto have_entry;
 388         }
 389
 390         node = tree_search(tree, file_offset);
 391         if (!node) {
 392                 ret = 1;
 393                 goto out;
 394         }
 395
 396         entry = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
 397 have_entry:
 398         if (!offset_in_entry(entry, file_offset)) {
 399                 ret = 1;
 400                 goto out;
 401         }
 402
 403         if (io_size > entry->bytes_left) {
 404                 printk(KERN_CRIT "bad ordered accounting left %llu size %llu\n",
 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         else
 414                 ret = 1;
 415 out:
 416         if (!ret && cached && entry) {
 417                 *cached = entry;
 418                 atomic_inc(&entry->refs);
 419         }
 420         spin_unlock_irqrestore(&tree->lock, flags);
 421         return ret == 0;
 422 }
 423
 424 /* Needs to either be called under a log transaction or the log_mutex */
 425 void btrfs_get_logged_extents(struct btrfs_root *log, struct inode *inode)
 426 {
 427         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 428         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
 429         struct rb_node *n;
 430         int index = log->log_transid % 2;
 431
 432         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 433         spin_lock_irq(&tree->lock);
 434         for (n = rb_first(&tree->tree); n; n = rb_next(n)) {
 435                 ordered = rb_entry(n, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
 436                 spin_lock(&log->log_extents_lock[index]);
 437                 if (list_empty(&ordered->log_list)) {
 438                         list_add_tail(&ordered->log_list, &log->logged_list[index]);
 439                         atomic_inc(&ordered->refs);
 440                 }
 441                 spin_unlock(&log->log_extents_lock[index]);
 442         }
 443         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 444 }
 445
 446 void btrfs_wait_logged_extents(struct btrfs_root *log, u64 transid)
 447 {
 448         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
 449         int index = transid % 2;
 450
 451         spin_lock_irq(&log->log_extents_lock[index]);
 452         while (!list_empty(&log->logged_list[index])) {
 453                 ordered = list_first_entry(&log->logged_list[index],
 454                                            struct btrfs_ordered_extent,
 455                                            log_list);
 456                 list_del_init(&ordered->log_list);
 457                 spin_unlock_irq(&log->log_extents_lock[index]);
 458                 wait_event(ordered->wait, test_bit(BTRFS_ORDERED_IO_DONE,
 459                                                    &ordered->flags));
 460                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
 461                 spin_lock_irq(&log->log_extents_lock[index]);
 462         }
 463         spin_unlock_irq(&log->log_extents_lock[index]);
 464 }
 465
 466 void btrfs_free_logged_extents(struct btrfs_root *log, u64 transid)
 467 {
 468         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
 469         int index = transid % 2;
 470
 471         spin_lock_irq(&log->log_extents_lock[index]);
 472         while (!list_empty(&log->logged_list[index])) {
 473                 ordered = list_first_entry(&log->logged_list[index],
 474                                            struct btrfs_ordered_extent,
 475                                            log_list);
 476                 list_del_init(&ordered->log_list);
 477                 spin_unlock_irq(&log->log_extents_lock[index]);
 478                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
 479                 spin_lock_irq(&log->log_extents_lock[index]);
 480         }
 481         spin_unlock_irq(&log->log_extents_lock[index]);
 482 }
 483
 484 /*
 485  * used to drop a reference on an ordered extent.  This will free
 486  * the extent if the last reference is dropped
 487  */
 488 void btrfs_put_ordered_extent(struct btrfs_ordered_extent *entry)
 489 {
 490         struct list_head *cur;
 491         struct btrfs_ordered_sum *sum;
 492
 493         trace_btrfs_ordered_extent_put(entry->inode, entry);
 494
 495         if (atomic_dec_and_test(&entry->refs)) {
 496                 if (entry->inode)
 497                         btrfs_add_delayed_iput(entry->inode);
 498                 while (!list_empty(&entry->list)) {
 499                         cur = entry->list.next;
 500                         sum = list_entry(cur, struct btrfs_ordered_sum, list);
 501                         list_del(&sum->list);
 502                         kfree(sum);
 503                 }
 504                 kmem_cache_free(btrfs_ordered_extent_cache, entry);
 505         }
 506 }
 507
 508 /*
 509  * remove an ordered extent from the tree.  No references are dropped
 510  * and waiters are woken up.
 511  */
 512 void btrfs_remove_ordered_extent(struct inode *inode,
 513                                  struct btrfs_ordered_extent *entry)
 514 {
 515         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 516         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
 517         struct rb_node *node;
 518
 519         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 520         spin_lock_irq(&tree->lock);
 521         node = &entry->rb_node;
 522         rb_erase(node, &tree->tree);
 523         tree->last = NULL;
 524         set_bit(BTRFS_ORDERED_COMPLETE, &entry->flags);
 525         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 526
 527         spin_lock(&root->ordered_extent_lock);
 528         list_del_init(&entry->root_extent_list);
 529         root->nr_ordered_extents--;
 530
 531         trace_btrfs_ordered_extent_remove(inode, entry);
 532
 533         /*
 534          * we have no more ordered extents for this inode and
 535          * no dirty pages.  We can safely remove it from the
 536          * list of ordered extents
 537          */
 538         if (RB_EMPTY_ROOT(&tree->tree) &&
 539             !mapping_tagged(inode->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY)) {
 540                 spin_lock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 541                 list_del_init(&BTRFS_I(inode)->ordered_operations);
 542                 spin_unlock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 543         }
 544
 545         if (!root->nr_ordered_extents) {
 546                 spin_lock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 547                 BUG_ON(list_empty(&root->ordered_root));
 548                 list_del_init(&root->ordered_root);
 549                 spin_unlock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 550         }
 551         spin_unlock(&root->ordered_extent_lock);
 552         wake_up(&entry->wait);
 553 }
 554
 555 static void btrfs_run_ordered_extent_work(struct btrfs_work *work)
 556 {
 557         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
 558
 559         ordered = container_of(work, struct btrfs_ordered_extent, flush_work);
 560         btrfs_start_ordered_extent(ordered->inode, ordered, 1);
 561         complete(&ordered->completion);
 562 }
 563
 564 /*
 565  * wait for all the ordered extents in a root.  This is done when balancing
 566  * space between drives.
 567  */
 568 int btrfs_wait_ordered_extents(struct btrfs_root *root, int nr)
 569 {
 570         struct list_head splice, works;
 571         struct btrfs_ordered_extent *ordered, *next;
 572         int count = 0;
 573
 574         INIT_LIST_HEAD(&splice);
 575         INIT_LIST_HEAD(&works);
 576
 577         mutex_lock(&root->fs_info->ordered_operations_mutex);
 578         spin_lock(&root->ordered_extent_lock);
 579         list_splice_init(&root->ordered_extents, &splice);
 580         while (!list_empty(&splice) && nr) {
 581                 ordered = list_first_entry(&splice, struct btrfs_ordered_extent,
 582                                            root_extent_list);
 583                 list_move_tail(&ordered->root_extent_list,
 584                                &root->ordered_extents);
 585                 atomic_inc(&ordered->refs);
 586                 spin_unlock(&root->ordered_extent_lock);
 587
 588                 ordered->flush_work.func = btrfs_run_ordered_extent_work;
 589                 list_add_tail(&ordered->work_list, &works);
 590                 btrfs_queue_worker(&root->fs_info->flush_workers,
 591                                    &ordered->flush_work);
 592
 593                 cond_resched();
 594                 spin_lock(&root->ordered_extent_lock);
 595                 if (nr != -1)
 596                         nr--;
 597                 count++;
 598         }
 599         list_splice_tail(&splice, &root->ordered_extents);
 600         spin_unlock(&root->ordered_extent_lock);
 601
 602         list_for_each_entry_safe(ordered, next, &works, work_list) {
 603                 list_del_init(&ordered->work_list);
 604                 wait_for_completion(&ordered->completion);
 605                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
 606                 cond_resched();
 607         }
 608         mutex_unlock(&root->fs_info->ordered_operations_mutex);
 609
 610         return count;
 611 }
 612
 613 void btrfs_wait_ordered_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, int nr)
 614 {
 615         struct btrfs_root *root;
 616         struct list_head splice;
 617         int done;
 618
 619         INIT_LIST_HEAD(&splice);
 620
 621         spin_lock(&fs_info->ordered_root_lock);
 622         list_splice_init(&fs_info->ordered_roots, &splice);
 623         while (!list_empty(&splice) && nr) {
 624                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
 625                                         ordered_root);
 626                 root = btrfs_grab_fs_root(root);
 627                 BUG_ON(!root);
 628                 list_move_tail(&root->ordered_root,
 629                                &fs_info->ordered_roots);
 630                 spin_unlock(&fs_info->ordered_root_lock);
 631
 632                 done = btrfs_wait_ordered_extents(root, nr);
 633                 btrfs_put_fs_root(root);
 634
 635                 spin_lock(&fs_info->ordered_root_lock);
 636                 if (nr != -1) {
 637                         nr -= done;
 638                         WARN_ON(nr < 0);
 639                 }
 640         }
 641         spin_unlock(&fs_info->ordered_root_lock);
 642 }
 643
 644 /*
 645  * this is used during transaction commit to write all the inodes
 646  * added to the ordered operation list.  These files must be fully on
 647  * disk before the transaction commits.
 648  *
 649  * we have two modes here, one is to just start the IO via filemap_flush
 650  * and the other is to wait for all the io.  When we wait, we have an
 651  * extra check to make sure the ordered operation list really is empty
 652  * before we return
 653  */
 654 int btrfs_run_ordered_operations(struct btrfs_trans_handle *trans,
 655                                  struct btrfs_root *root, int wait)
 656 {
 657         struct btrfs_inode *btrfs_inode;
 658         struct inode *inode;
 659         struct btrfs_transaction *cur_trans = trans->transaction;
 660         struct list_head splice;
 661         struct list_head works;
 662         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
 663         int ret = 0;
 664
 665         INIT_LIST_HEAD(&splice);
 666         INIT_LIST_HEAD(&works);
 667
 668         mutex_lock(&root->fs_info->ordered_extent_flush_mutex);
 669         spin_lock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 670         list_splice_init(&cur_trans->ordered_operations, &splice);
 671         while (!list_empty(&splice)) {
 672                 btrfs_inode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
 673                                    ordered_operations);
 674                 inode = &btrfs_inode->vfs_inode;
 675
 676                 list_del_init(&btrfs_inode->ordered_operations);
 677
 678                 /*
 679                  * the inode may be getting freed (in sys_unlink path).
 680                  */
 681                 inode = igrab(inode);
 682                 if (!inode)
 683                         continue;
 684
 685                 if (!wait)
 686                         list_add_tail(&BTRFS_I(inode)->ordered_operations,
 687                                       &cur_trans->ordered_operations);
 688                 spin_unlock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 689
 690                 work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode, wait, 1);
 691                 if (!work) {
 692                         spin_lock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 693                         if (list_empty(&BTRFS_I(inode)->ordered_operations))
 694                                 list_add_tail(&btrfs_inode->ordered_operations,
 695                                               &splice);
 696                         list_splice_tail(&splice,
 697                                          &cur_trans->ordered_operations);
 698                         spin_unlock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 699                         ret = -ENOMEM;
 700                         goto out;
 701                 }
 702                 list_add_tail(&work->list, &works);
 703                 btrfs_queue_worker(&root->fs_info->flush_workers,
 704                                    &work->work);
 705
 706                 cond_resched();
 707                 spin_lock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 708         }
 709         spin_unlock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 710 out:
 711         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
 712                 list_del_init(&work->list);
 713                 btrfs_wait_and_free_delalloc_work(work);
 714         }
 715         mutex_unlock(&root->fs_info->ordered_extent_flush_mutex);
 716         return ret;
 717 }
 718
 719 /*
 720  * Used to start IO or wait for a given ordered extent to finish.
 721  *
 722  * If wait is one, this effectively waits on page writeback for all the pages
 723  * in the extent, and it waits on the io completion code to insert
 724  * metadata into the btree corresponding to the extent
 725  */
 726 void btrfs_start_ordered_extent(struct inode *inode,
 727                                        struct btrfs_ordered_extent *entry,
 728                                        int wait)
 729 {
 730         u64 start = entry->file_offset;
 731         u64 end = start + entry->len - 1;
 732
 733         trace_btrfs_ordered_extent_start(inode, entry);
 734
 735         /*
 736          * pages in the range can be dirty, clean or writeback.  We
 737          * start IO on any dirty ones so the wait doesn't stall waiting
 738          * for the flusher thread to find them
 739          */
 740         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &entry->flags))
 741                 filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start, end);
 742         if (wait) {
 743                 wait_event(entry->wait, test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPLETE,
 744                                                  &entry->flags));
 745         }
 746 }
 747
 748 /*
 749  * Used to wait on ordered extents across a large range of bytes.
 750  */
 751 int btrfs_wait_ordered_range(struct inode *inode, u64 start, u64 len)
 752 {
 753         int ret = 0;
 754         u64 end;
 755         u64 orig_end;
 756         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
 757
 758         if (start + len < start) {
 759                 orig_end = INT_LIMIT(loff_t);
 760         } else {
 761                 orig_end = start + len - 1;
 762                 if (orig_end > INT_LIMIT(loff_t))
 763                         orig_end = INT_LIMIT(loff_t);
 764         }
 765
 766         /* start IO across the range first to instantiate any delalloc
 767          * extents
 768          */
 769         ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start, orig_end);
 770         if (ret)
 771                 return ret;
 772         /*
 773          * So with compression we will find and lock a dirty page and clear the
 774          * first one as dirty, setup an async extent, and immediately return
 775          * with the entire range locked but with nobody actually marked with
 776          * writeback.  So we can't just filemap_write_and_wait_range() and
 777          * expect it to work since it will just kick off a thread to do the
 778          * actual work.  So we need to call filemap_fdatawrite_range _again_
 779          * since it will wait on the page lock, which won't be unlocked until
 780          * after the pages have been marked as writeback and so we're good to go
 781          * from there.  We have to do this otherwise we'll miss the ordered
 782          * extents and that results in badness.  Please Josef, do not think you
 783          * know better and pull this out at some point in the future, it is
 784          * right and you are wrong.
 785          */
 786         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
 787                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
 788                 ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
 789                                                orig_end);
 790                 if (ret)
 791                         return ret;
 792         }
 793         ret = filemap_fdatawait_range(inode->i_mapping, start, orig_end);
 794         if (ret)
 795                 return ret;
 796
 797         end = orig_end;
 798         while (1) {
 799                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, end);
 800                 if (!ordered)
 801                         break;
 802                 if (ordered->file_offset > orig_end) {
 803                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
 804                         break;
 805                 }
 806                 if (ordered->file_offset + ordered->len < start) {
 807                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
 808                         break;
 809                 }
 810                 btrfs_start_ordered_extent(inode, ordered, 1);
 811                 end = ordered->file_offset;
 812                 if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered->flags))
 813                         ret = -EIO;
 814                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
 815                 if (ret || end == 0 || end == start)
 816                         break;
 817                 end--;
 818         }
 819         return ret;
 820 }
 821
 822 /*
 823  * find an ordered extent corresponding to file_offset.  return NULL if
 824  * nothing is found, otherwise take a reference on the extent and return it
 825  */
 826 struct btrfs_ordered_extent *btrfs_lookup_ordered_extent(struct inode *inode,
 827                                                          u64 file_offset)
 828 {
 829         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 830         struct rb_node *node;
 831         struct btrfs_ordered_extent *entry = NULL;
 832
 833         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 834         spin_lock_irq(&tree->lock);
 835         node = tree_search(tree, file_offset);
 836         if (!node)
 837                 goto out;
 838
 839         entry = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
 840         if (!offset_in_entry(entry, file_offset))
 841                 entry = NULL;
 842         if (entry)
 843                 atomic_inc(&entry->refs);
 844 out:
 845         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 846         return entry;
 847 }
 848
 849 /* Since the DIO code tries to lock a wide area we need to look for any ordered
 850  * extents that exist in the range, rather than just the start of the range.
 851  */
 852 struct btrfs_ordered_extent *btrfs_lookup_ordered_range(struct inode *inode,
 853                                                         u64 file_offset,
 854                                                         u64 len)
 855 {
 856         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 857         struct rb_node *node;
 858         struct btrfs_ordered_extent *entry = NULL;
 859
 860         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 861         spin_lock_irq(&tree->lock);
 862         node = tree_search(tree, file_offset);
 863         if (!node) {
 864                 node = tree_search(tree, file_offset + len);
 865                 if (!node)
 866                         goto out;
 867         }
 868
 869         while (1) {
 870                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
 871                 if (range_overlaps(entry, file_offset, len))
 872                         break;
 873
 874                 if (entry->file_offset >= file_offset + len) {
 875                         entry = NULL;
 876                         break;
 877                 }
 878                 entry = NULL;
 879                 node = rb_next(node);
 880                 if (!node)
 881                         break;
 882         }
 883 out:
 884         if (entry)
 885                 atomic_inc(&entry->refs);
 886         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 887         return entry;
 888 }
 889
 890 /*
 891  * lookup and return any extent before 'file_offset'.  NULL is returned
 892  * if none is found
 893  */
 894 struct btrfs_ordered_extent *
 895 btrfs_lookup_first_ordered_extent(struct inode *inode, u64 file_offset)
 896 {
 897         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 898         struct rb_node *node;
 899         struct btrfs_ordered_extent *entry = NULL;
 900
 901         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 902         spin_lock_irq(&tree->lock);
 903         node = tree_search(tree, file_offset);
 904         if (!node)
 905                 goto out;
 906
 907         entry = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
 908         atomic_inc(&entry->refs);
 909 out:
 910         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 911         return entry;
 912 }
 913
 914 /*
 915  * After an extent is done, call this to conditionally update the on disk
 916  * i_size.  i_size is updated to cover any fully written part of the file.
 917  */
 918 int btrfs_ordered_update_i_size(struct inode *inode, u64 offset,
 919                                 struct btrfs_ordered_extent *ordered)
 920 {
 921         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 922         u64 disk_i_size;
 923         u64 new_i_size;
 924         u64 i_size = i_size_read(inode);
 925         struct rb_node *node;
 926         struct rb_node *prev = NULL;
 927         struct btrfs_ordered_extent *test;
 928         int ret = 1;
 929
 930         spin_lock_irq(&tree->lock);
 931         if (ordered) {
 932                 offset = entry_end(ordered);
 933                 if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags))
 934                         offset = min(offset,
 935                                      ordered->file_offset +
 936                                      ordered->truncated_len);
 937         } else {
 938                 offset = ALIGN(offset, BTRFS_I(inode)->root->sectorsize);
 939         }
 940         disk_i_size = BTRFS_I(inode)->disk_i_size;
 941
 942         /* truncate file */
 943         if (disk_i_size > i_size) {
 944                 BTRFS_I(inode)->disk_i_size = i_size;
 945                 ret = 0;
 946                 goto out;
 947         }
 948
 949         /*
 950          * if the disk i_size is already at the inode->i_size, or
 951          * this ordered extent is inside the disk i_size, we're done
 952          */
 953         if (disk_i_size == i_size)
 954                 goto out;
 955
 956         /*
 957          * We still need to update disk_i_size if outstanding_isize is greater
 958          * than disk_i_size.
 959          */
 960         if (offset <= disk_i_size &&
 961             (!ordered || ordered->outstanding_isize <= disk_i_size))
 962                 goto out;
 963
 964         /*
 965          * walk backward from this ordered extent to disk_i_size.
 966          * if we find an ordered extent then we can't update disk i_size
 967          * yet
 968          */
 969         if (ordered) {
 970                 node = rb_prev(&ordered->rb_node);
 971         } else {
 972                 prev = tree_search(tree, offset);
 973                 /*
 974                  * we insert file extents without involving ordered struct,
 975                  * so there should be no ordered struct cover this offset
 976                  */
 977                 if (prev) {
 978                         test = rb_entry(prev, struct btrfs_ordered_extent,
 979                                         rb_node);
 980                         BUG_ON(offset_in_entry(test, offset));
 981                 }
 982                 node = prev;
 983         }
 984         for (; node; node = rb_prev(node)) {
 985                 test = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
 986
 987                 /* We treat this entry as if it doesnt exist */
 988                 if (test_bit(BTRFS_ORDERED_UPDATED_ISIZE, &test->flags))
 989                         continue;
 990                 if (test->file_offset + test->len <= disk_i_size)
 991                         break;
 992                 if (test->file_offset >= i_size)
 993                         break;
 994                 if (entry_end(test) > disk_i_size) {
 995                         /*
 996                          * we don't update disk_i_size now, so record this
 997                          * undealt i_size. Or we will not know the real
 998                          * i_size.
 999                          */
1000                         if (test->outstanding_isize < offset)
1001                                 test->outstanding_isize = offset;
1002                         if (ordered &&
1003                             ordered->outstanding_isize >
1004                             test->outstanding_isize)
1005                                 test->outstanding_isize =
1006                                                 ordered->outstanding_isize;
1007                         goto out;
1008                 }
1009         }
1010         new_i_size = min_t(u64, offset, i_size);
1011
1012         /*
1013          * Some ordered extents may completed before the current one, and
1014          * we hold the real i_size in ->outstanding_isize.
1015          */
1016         if (ordered && ordered->outstanding_isize > new_i_size)
1017                 new_i_size = min_t(u64, ordered->outstanding_isize, i_size);
1018         BTRFS_I(inode)->disk_i_size = new_i_size;
1019         ret = 0;
1020 out:
1021         /*
1022          * We need to do this because we can't remove ordered extents until
1023          * after the i_disk_size has been updated and then the inode has been
1024          * updated to reflect the change, so we need to tell anybody who finds
1025          * this ordered extent that we've already done all the real work, we
1026          * just haven't completed all the other work.
1027          */
1028         if (ordered)
1029                 set_bit(BTRFS_ORDERED_UPDATED_ISIZE, &ordered->flags);
1030         spin_unlock_irq(&tree->lock);
1031         return ret;
1032 }
1033
1034 /*
1035  * search the ordered extents for one corresponding to 'offset' and
1036  * try to find a checksum.  This is used because we allow pages to
1037  * be reclaimed before their checksum is actually put into the btree
1038  */
1039 int btrfs_find_ordered_sum(struct inode *inode, u64 offset, u64 disk_bytenr,
1040                            u32 *sum, int len)
1041 {
1042         struct btrfs_ordered_sum *ordered_sum;
1043         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
1044         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
1045         unsigned long num_sectors;
1046         unsigned long i;
1047         u32 sectorsize = BTRFS_I(inode)->root->sectorsize;
1048         int index = 0;
1049
1050         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, offset);
1051         if (!ordered)
1052                 return 0;
1053
1054         spin_lock_irq(&tree->lock);
1055         list_for_each_entry_reverse(ordered_sum, &ordered->list, list) {
1056                 if (disk_bytenr >= ordered_sum->bytenr &&
1057                     disk_bytenr < ordered_sum->bytenr + ordered_sum->len) {
1058                         i = (disk_bytenr - ordered_sum->bytenr) >>
1059                             inode->i_sb->s_blocksize_bits;
1060                         num_sectors = ordered_sum->len >>
1061                                       inode->i_sb->s_blocksize_bits;
1062                         num_sectors = min_t(int, len - index, num_sectors - i);
1063                         memcpy(sum + index, ordered_sum->sums + i,
1064                                num_sectors);
1065
1066                         index += (int)num_sectors;
1067                         if (index == len)
1068                                 goto out;
1069                         disk_bytenr += num_sectors * sectorsize;
1070                 }
1071         }
1072 out:
1073         spin_unlock_irq(&tree->lock);
1074         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
1075         return index;
1076 }
1077
1078
1079 /*
1080  * add a given inode to the list of inodes that must be fully on
1081  * disk before a transaction commit finishes.
1082  *
1083  * This basically gives us the ext3 style data=ordered mode, and it is mostly
1084  * used to make sure renamed files are fully on disk.
1085  *
1086  * It is a noop if the inode is already fully on disk.
1087  *
1088  * If trans is not null, we'll do a friendly check for a transaction that
1089  * is already flushing things and force the IO down ourselves.
1090  */
1091 void btrfs_add_ordered_operation(struct btrfs_trans_handle *trans,
1092                                  struct btrfs_root *root, struct inode *inode)
1093 {
1094         struct btrfs_transaction *cur_trans = trans->transaction;
1095         u64 last_mod;
1096
1097         last_mod = max(BTRFS_I(inode)->generation, BTRFS_I(inode)->last_trans);
1098
1099         /*
1100          * if this file hasn't been changed since the last transaction
1101          * commit, we can safely return without doing anything
1102          */
1103         if (last_mod <= root->fs_info->last_trans_committed)
1104                 return;
1105
1106         spin_lock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
1107         if (list_empty(&BTRFS_I(inode)->ordered_operations)) {
1108                 list_add_tail(&BTRFS_I(inode)->ordered_operations,
1109                               &cur_trans->ordered_operations);
1110         }
1111         spin_unlock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
1112 }
1113
1114 int __init ordered_data_init(void)
1115 {
1116         btrfs_ordered_extent_cache = kmem_cache_create("btrfs_ordered_extent",
1117                                      sizeof(struct btrfs_ordered_extent), 0,
1118                                      SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD,
1119                                      NULL);
1120         if (!btrfs_ordered_extent_cache)
1121                 return -ENOMEM;
1122
1123         return 0;
1124 }
1125
1126 void ordered_data_exit(void)
1127 {
1128         if (btrfs_ordered_extent_cache)
1129                 kmem_cache_destroy(btrfs_ordered_extent_cache);
1130 }