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         if (type != BTRFS_ORDERED_IO_DONE && type != BTRFS_ORDERED_COMPLETE)
 209                 set_bit(type, &entry->flags);
 210
 211         if (dio)
 212                 set_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &entry->flags);
 213
 214         /* one ref for the tree */
 215         atomic_set(&entry->refs, 1);
 216         init_waitqueue_head(&entry->wait);
 217         INIT_LIST_HEAD(&entry->list);
 218         INIT_LIST_HEAD(&entry->root_extent_list);
 219         INIT_LIST_HEAD(&entry->work_list);
 220         init_completion(&entry->completion);
 221         INIT_LIST_HEAD(&entry->log_list);
 222
 223         trace_btrfs_ordered_extent_add(inode, entry);
 224
 225         spin_lock_irq(&tree->lock);
 226         node = tree_insert(&tree->tree, file_offset,
 227                            &entry->rb_node);
 228         if (node)
 229                 ordered_data_tree_panic(inode, -EEXIST, file_offset);
 230         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 231
 232         spin_lock(&root->ordered_extent_lock);
 233         list_add_tail(&entry->root_extent_list,
 234                       &root->ordered_extents);
 235         root->nr_ordered_extents++;
 236         if (root->nr_ordered_extents == 1) {
 237                 spin_lock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 238                 BUG_ON(!list_empty(&root->ordered_root));
 239                 list_add_tail(&root->ordered_root,
 240                               &root->fs_info->ordered_roots);
 241                 spin_unlock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 242         }
 243         spin_unlock(&root->ordered_extent_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 inode *inode,
 279                            struct btrfs_ordered_extent *entry,
 280                            struct btrfs_ordered_sum *sum)
 281 {
 282         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 283
 284         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 285         spin_lock_irq(&tree->lock);
 286         list_add_tail(&sum->list, &entry->list);
 287         WARN_ON(entry->csum_bytes_left < sum->len);
 288         entry->csum_bytes_left -= sum->len;
 289         if (entry->csum_bytes_left == 0)
 290                 wake_up(&entry->wait);
 291         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 292 }
 293
 294 /*
 295  * this is used to account for finished IO across a given range
 296  * of the file.  The IO may span ordered extents.  If
 297  * a given ordered_extent is completely done, 1 is returned, otherwise
 298  * 0.
 299  *
 300  * test_and_set_bit on a flag in the struct btrfs_ordered_extent is used
 301  * to make sure this function only returns 1 once for a given ordered extent.
 302  *
 303  * file_offset is updated to one byte past the range that is recorded as
 304  * complete.  This allows you to walk forward in the file.
 305  */
 306 int btrfs_dec_test_first_ordered_pending(struct inode *inode,
 307                                    struct btrfs_ordered_extent **cached,
 308                                    u64 *file_offset, u64 io_size, int uptodate)
 309 {
 310         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 311         struct rb_node *node;
 312         struct btrfs_ordered_extent *entry = NULL;
 313         int ret;
 314         unsigned long flags;
 315         u64 dec_end;
 316         u64 dec_start;
 317         u64 to_dec;
 318
 319         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 320         spin_lock_irqsave(&tree->lock, flags);
 321         node = tree_search(tree, *file_offset);
 322         if (!node) {
 323                 ret = 1;
 324                 goto out;
 325         }
 326
 327         entry = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
 328         if (!offset_in_entry(entry, *file_offset)) {
 329                 ret = 1;
 330                 goto out;
 331         }
 332
 333         dec_start = max(*file_offset, entry->file_offset);
 334         dec_end = min(*file_offset + io_size, entry->file_offset +
 335                       entry->len);
 336         *file_offset = dec_end;
 337         if (dec_start > dec_end) {
 338                 printk(KERN_CRIT "bad ordering dec_start %llu end %llu\n",
 339                        dec_start, dec_end);
 340         }
 341         to_dec = dec_end - dec_start;
 342         if (to_dec > entry->bytes_left) {
 343                 printk(KERN_CRIT "bad ordered accounting left %llu size %llu\n",
 344                        entry->bytes_left, to_dec);
 345         }
 346         entry->bytes_left -= to_dec;
 347         if (!uptodate)
 348                 set_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &entry->flags);
 349
 350         if (entry->bytes_left == 0)
 351                 ret = test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IO_DONE, &entry->flags);
 352         else
 353                 ret = 1;
 354 out:
 355         if (!ret && cached && entry) {
 356                 *cached = entry;
 357                 atomic_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                 printk(KERN_CRIT "bad ordered accounting left %llu size %llu\n",
 404                        entry->bytes_left, io_size);
 405         }
 406         entry->bytes_left -= io_size;
 407         if (!uptodate)
 408                 set_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &entry->flags);
 409
 410         if (entry->bytes_left == 0)
 411                 ret = test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IO_DONE, &entry->flags);
 412         else
 413                 ret = 1;
 414 out:
 415         if (!ret && cached && entry) {
 416                 *cached = entry;
 417                 atomic_inc(&entry->refs);
 418         }
 419         spin_unlock_irqrestore(&tree->lock, flags);
 420         return ret == 0;
 421 }
 422
 423 /* Needs to either be called under a log transaction or the log_mutex */
 424 void btrfs_get_logged_extents(struct btrfs_root *log, struct inode *inode)
 425 {
 426         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 427         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
 428         struct rb_node *n;
 429         int index = log->log_transid % 2;
 430
 431         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 432         spin_lock_irq(&tree->lock);
 433         for (n = rb_first(&tree->tree); n; n = rb_next(n)) {
 434                 ordered = rb_entry(n, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
 435                 spin_lock(&log->log_extents_lock[index]);
 436                 if (list_empty(&ordered->log_list)) {
 437                         list_add_tail(&ordered->log_list, &log->logged_list[index]);
 438                         atomic_inc(&ordered->refs);
 439                 }
 440                 spin_unlock(&log->log_extents_lock[index]);
 441         }
 442         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 443 }
 444
 445 void btrfs_wait_logged_extents(struct btrfs_root *log, u64 transid)
 446 {
 447         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
 448         int index = transid % 2;
 449
 450         spin_lock_irq(&log->log_extents_lock[index]);
 451         while (!list_empty(&log->logged_list[index])) {
 452                 ordered = list_first_entry(&log->logged_list[index],
 453                                            struct btrfs_ordered_extent,
 454                                            log_list);
 455                 list_del_init(&ordered->log_list);
 456                 spin_unlock_irq(&log->log_extents_lock[index]);
 457                 wait_event(ordered->wait, test_bit(BTRFS_ORDERED_IO_DONE,
 458                                                    &ordered->flags));
 459                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
 460                 spin_lock_irq(&log->log_extents_lock[index]);
 461         }
 462         spin_unlock_irq(&log->log_extents_lock[index]);
 463 }
 464
 465 void btrfs_free_logged_extents(struct btrfs_root *log, u64 transid)
 466 {
 467         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
 468         int index = transid % 2;
 469
 470         spin_lock_irq(&log->log_extents_lock[index]);
 471         while (!list_empty(&log->logged_list[index])) {
 472                 ordered = list_first_entry(&log->logged_list[index],
 473                                            struct btrfs_ordered_extent,
 474                                            log_list);
 475                 list_del_init(&ordered->log_list);
 476                 spin_unlock_irq(&log->log_extents_lock[index]);
 477                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
 478                 spin_lock_irq(&log->log_extents_lock[index]);
 479         }
 480         spin_unlock_irq(&log->log_extents_lock[index]);
 481 }
 482
 483 /*
 484  * used to drop a reference on an ordered extent.  This will free
 485  * the extent if the last reference is dropped
 486  */
 487 void btrfs_put_ordered_extent(struct btrfs_ordered_extent *entry)
 488 {
 489         struct list_head *cur;
 490         struct btrfs_ordered_sum *sum;
 491
 492         trace_btrfs_ordered_extent_put(entry->inode, entry);
 493
 494         if (atomic_dec_and_test(&entry->refs)) {
 495                 if (entry->inode)
 496                         btrfs_add_delayed_iput(entry->inode);
 497                 while (!list_empty(&entry->list)) {
 498                         cur = entry->list.next;
 499                         sum = list_entry(cur, struct btrfs_ordered_sum, list);
 500                         list_del(&sum->list);
 501                         kfree(sum);
 502                 }
 503                 kmem_cache_free(btrfs_ordered_extent_cache, entry);
 504         }
 505 }
 506
 507 /*
 508  * remove an ordered extent from the tree.  No references are dropped
 509  * and waiters are woken up.
 510  */
 511 void btrfs_remove_ordered_extent(struct inode *inode,
 512                                  struct btrfs_ordered_extent *entry)
 513 {
 514         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 515         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
 516         struct rb_node *node;
 517
 518         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 519         spin_lock_irq(&tree->lock);
 520         node = &entry->rb_node;
 521         rb_erase(node, &tree->tree);
 522         tree->last = NULL;
 523         set_bit(BTRFS_ORDERED_COMPLETE, &entry->flags);
 524         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 525
 526         spin_lock(&root->ordered_extent_lock);
 527         list_del_init(&entry->root_extent_list);
 528         root->nr_ordered_extents--;
 529
 530         trace_btrfs_ordered_extent_remove(inode, entry);
 531
 532         /*
 533          * we have no more ordered extents for this inode and
 534          * no dirty pages.  We can safely remove it from the
 535          * list of ordered extents
 536          */
 537         if (RB_EMPTY_ROOT(&tree->tree) &&
 538             !mapping_tagged(inode->i_mapping, PAGECACHE_TAG_DIRTY)) {
 539                 list_del_init(&BTRFS_I(inode)->ordered_operations);
 540         }
 541
 542         if (!root->nr_ordered_extents) {
 543                 spin_lock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 544                 BUG_ON(list_empty(&root->ordered_root));
 545                 list_del_init(&root->ordered_root);
 546                 spin_unlock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 547         }
 548         spin_unlock(&root->ordered_extent_lock);
 549         wake_up(&entry->wait);
 550 }
 551
 552 static void btrfs_run_ordered_extent_work(struct btrfs_work *work)
 553 {
 554         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
 555
 556         ordered = container_of(work, struct btrfs_ordered_extent, flush_work);
 557         btrfs_start_ordered_extent(ordered->inode, ordered, 1);
 558         complete(&ordered->completion);
 559 }
 560
 561 /*
 562  * wait for all the ordered extents in a root.  This is done when balancing
 563  * space between drives.
 564  */
 565 void btrfs_wait_ordered_extents(struct btrfs_root *root, int delay_iput)
 566 {
 567         struct list_head splice, works;
 568         struct btrfs_ordered_extent *ordered, *next;
 569         struct inode *inode;
 570
 571         INIT_LIST_HEAD(&splice);
 572         INIT_LIST_HEAD(&works);
 573
 574         mutex_lock(&root->fs_info->ordered_operations_mutex);
 575         spin_lock(&root->ordered_extent_lock);
 576         list_splice_init(&root->ordered_extents, &splice);
 577         while (!list_empty(&splice)) {
 578                 ordered = list_first_entry(&splice, struct btrfs_ordered_extent,
 579                                            root_extent_list);
 580                 list_move_tail(&ordered->root_extent_list,
 581                                &root->ordered_extents);
 582                 /*
 583                  * the inode may be getting freed (in sys_unlink path).
 584                  */
 585                 inode = igrab(ordered->inode);
 586                 if (!inode) {
 587                         cond_resched_lock(&root->ordered_extent_lock);
 588                         continue;
 589                 }
 590
 591                 atomic_inc(&ordered->refs);
 592                 spin_unlock(&root->ordered_extent_lock);
 593
 594                 ordered->flush_work.func = btrfs_run_ordered_extent_work;
 595                 list_add_tail(&ordered->work_list, &works);
 596                 btrfs_queue_worker(&root->fs_info->flush_workers,
 597                                    &ordered->flush_work);
 598
 599                 cond_resched();
 600                 spin_lock(&root->ordered_extent_lock);
 601         }
 602         spin_unlock(&root->ordered_extent_lock);
 603
 604         list_for_each_entry_safe(ordered, next, &works, work_list) {
 605                 list_del_init(&ordered->work_list);
 606                 wait_for_completion(&ordered->completion);
 607
 608                 inode = ordered->inode;
 609                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
 610                 if (delay_iput)
 611                         btrfs_add_delayed_iput(inode);
 612                 else
 613                         iput(inode);
 614
 615                 cond_resched();
 616         }
 617         mutex_unlock(&root->fs_info->ordered_operations_mutex);
 618 }
 619
 620 void btrfs_wait_all_ordered_extents(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 621                                     int delay_iput)
 622 {
 623         struct btrfs_root *root;
 624         struct list_head splice;
 625
 626         INIT_LIST_HEAD(&splice);
 627
 628         spin_lock(&fs_info->ordered_root_lock);
 629         list_splice_init(&fs_info->ordered_roots, &splice);
 630         while (!list_empty(&splice)) {
 631                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
 632                                         ordered_root);
 633                 root = btrfs_grab_fs_root(root);
 634                 BUG_ON(!root);
 635                 list_move_tail(&root->ordered_root,
 636                                &fs_info->ordered_roots);
 637                 spin_unlock(&fs_info->ordered_root_lock);
 638
 639                 btrfs_wait_ordered_extents(root, delay_iput);
 640                 btrfs_put_fs_root(root);
 641
 642                 spin_lock(&fs_info->ordered_root_lock);
 643         }
 644         spin_unlock(&fs_info->ordered_root_lock);
 645 }
 646
 647 /*
 648  * this is used during transaction commit to write all the inodes
 649  * added to the ordered operation list.  These files must be fully on
 650  * disk before the transaction commits.
 651  *
 652  * we have two modes here, one is to just start the IO via filemap_flush
 653  * and the other is to wait for all the io.  When we wait, we have an
 654  * extra check to make sure the ordered operation list really is empty
 655  * before we return
 656  */
 657 int btrfs_run_ordered_operations(struct btrfs_trans_handle *trans,
 658                                  struct btrfs_root *root, int wait)
 659 {
 660         struct btrfs_inode *btrfs_inode;
 661         struct inode *inode;
 662         struct btrfs_transaction *cur_trans = trans->transaction;
 663         struct list_head splice;
 664         struct list_head works;
 665         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
 666         int ret = 0;
 667
 668         INIT_LIST_HEAD(&splice);
 669         INIT_LIST_HEAD(&works);
 670
 671         mutex_lock(&root->fs_info->ordered_extent_flush_mutex);
 672         spin_lock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 673         list_splice_init(&cur_trans->ordered_operations, &splice);
 674         while (!list_empty(&splice)) {
 675                 btrfs_inode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
 676                                    ordered_operations);
 677                 inode = &btrfs_inode->vfs_inode;
 678
 679                 list_del_init(&btrfs_inode->ordered_operations);
 680
 681                 /*
 682                  * the inode may be getting freed (in sys_unlink path).
 683                  */
 684                 inode = igrab(inode);
 685                 if (!inode)
 686                         continue;
 687
 688                 if (!wait)
 689                         list_add_tail(&BTRFS_I(inode)->ordered_operations,
 690                                       &cur_trans->ordered_operations);
 691                 spin_unlock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 692
 693                 work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode, wait, 1);
 694                 if (!work) {
 695                         spin_lock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 696                         if (list_empty(&BTRFS_I(inode)->ordered_operations))
 697                                 list_add_tail(&btrfs_inode->ordered_operations,
 698                                               &splice);
 699                         list_splice_tail(&splice,
 700                                          &cur_trans->ordered_operations);
 701                         spin_unlock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 702                         ret = -ENOMEM;
 703                         goto out;
 704                 }
 705                 list_add_tail(&work->list, &works);
 706                 btrfs_queue_worker(&root->fs_info->flush_workers,
 707                                    &work->work);
 708
 709                 cond_resched();
 710                 spin_lock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 711         }
 712         spin_unlock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
 713 out:
 714         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
 715                 list_del_init(&work->list);
 716                 btrfs_wait_and_free_delalloc_work(work);
 717         }
 718         mutex_unlock(&root->fs_info->ordered_extent_flush_mutex);
 719         return ret;
 720 }
 721
 722 /*
 723  * Used to start IO or wait for a given ordered extent to finish.
 724  *
 725  * If wait is one, this effectively waits on page writeback for all the pages
 726  * in the extent, and it waits on the io completion code to insert
 727  * metadata into the btree corresponding to the extent
 728  */
 729 void btrfs_start_ordered_extent(struct inode *inode,
 730                                        struct btrfs_ordered_extent *entry,
 731                                        int wait)
 732 {
 733         u64 start = entry->file_offset;
 734         u64 end = start + entry->len - 1;
 735
 736         trace_btrfs_ordered_extent_start(inode, entry);
 737
 738         /*
 739          * pages in the range can be dirty, clean or writeback.  We
 740          * start IO on any dirty ones so the wait doesn't stall waiting
 741          * for the flusher thread to find them
 742          */
 743         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &entry->flags))
 744                 filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start, end);
 745         if (wait) {
 746                 wait_event(entry->wait, test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPLETE,
 747                                                  &entry->flags));
 748         }
 749 }
 750
 751 /*
 752  * Used to wait on ordered extents across a large range of bytes.
 753  */
 754 void btrfs_wait_ordered_range(struct inode *inode, u64 start, u64 len)
 755 {
 756         u64 end;
 757         u64 orig_end;
 758         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
 759
 760         if (start + len < start) {
 761                 orig_end = INT_LIMIT(loff_t);
 762         } else {
 763                 orig_end = start + len - 1;
 764                 if (orig_end > INT_LIMIT(loff_t))
 765                         orig_end = INT_LIMIT(loff_t);
 766         }
 767
 768         /* start IO across the range first to instantiate any delalloc
 769          * extents
 770          */
 771         filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start, orig_end);
 772
 773         /*
 774          * So with compression we will find and lock a dirty page and clear the
 775          * first one as dirty, setup an async extent, and immediately return
 776          * with the entire range locked but with nobody actually marked with
 777          * writeback.  So we can't just filemap_write_and_wait_range() and
 778          * expect it to work since it will just kick off a thread to do the
 779          * actual work.  So we need to call filemap_fdatawrite_range _again_
 780          * since it will wait on the page lock, which won't be unlocked until
 781          * after the pages have been marked as writeback and so we're good to go
 782          * from there.  We have to do this otherwise we'll miss the ordered
 783          * extents and that results in badness.  Please Josef, do not think you
 784          * know better and pull this out at some point in the future, it is
 785          * right and you are wrong.
 786          */
 787         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
 788                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
 789                 filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start, orig_end);
 790
 791         filemap_fdatawait_range(inode->i_mapping, start, orig_end);
 792
 793         end = orig_end;
 794         while (1) {
 795                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, end);
 796                 if (!ordered)
 797                         break;
 798                 if (ordered->file_offset > orig_end) {
 799                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
 800                         break;
 801                 }
 802                 if (ordered->file_offset + ordered->len < start) {
 803                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
 804                         break;
 805                 }
 806                 btrfs_start_ordered_extent(inode, ordered, 1);
 807                 end = ordered->file_offset;
 808                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
 809                 if (end == 0 || end == start)
 810                         break;
 811                 end--;
 812         }
 813 }
 814
 815 /*
 816  * find an ordered extent corresponding to file_offset.  return NULL if
 817  * nothing is found, otherwise take a reference on the extent and return it
 818  */
 819 struct btrfs_ordered_extent *btrfs_lookup_ordered_extent(struct inode *inode,
 820                                                          u64 file_offset)
 821 {
 822         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 823         struct rb_node *node;
 824         struct btrfs_ordered_extent *entry = NULL;
 825
 826         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 827         spin_lock_irq(&tree->lock);
 828         node = tree_search(tree, file_offset);
 829         if (!node)
 830                 goto out;
 831
 832         entry = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
 833         if (!offset_in_entry(entry, file_offset))
 834                 entry = NULL;
 835         if (entry)
 836                 atomic_inc(&entry->refs);
 837 out:
 838         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 839         return entry;
 840 }
 841
 842 /* Since the DIO code tries to lock a wide area we need to look for any ordered
 843  * extents that exist in the range, rather than just the start of the range.
 844  */
 845 struct btrfs_ordered_extent *btrfs_lookup_ordered_range(struct inode *inode,
 846                                                         u64 file_offset,
 847                                                         u64 len)
 848 {
 849         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 850         struct rb_node *node;
 851         struct btrfs_ordered_extent *entry = NULL;
 852
 853         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 854         spin_lock_irq(&tree->lock);
 855         node = tree_search(tree, file_offset);
 856         if (!node) {
 857                 node = tree_search(tree, file_offset + len);
 858                 if (!node)
 859                         goto out;
 860         }
 861
 862         while (1) {
 863                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
 864                 if (range_overlaps(entry, file_offset, len))
 865                         break;
 866
 867                 if (entry->file_offset >= file_offset + len) {
 868                         entry = NULL;
 869                         break;
 870                 }
 871                 entry = NULL;
 872                 node = rb_next(node);
 873                 if (!node)
 874                         break;
 875         }
 876 out:
 877         if (entry)
 878                 atomic_inc(&entry->refs);
 879         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 880         return entry;
 881 }
 882
 883 /*
 884  * lookup and return any extent before 'file_offset'.  NULL is returned
 885  * if none is found
 886  */
 887 struct btrfs_ordered_extent *
 888 btrfs_lookup_first_ordered_extent(struct inode *inode, u64 file_offset)
 889 {
 890         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
 891         struct rb_node *node;
 892         struct btrfs_ordered_extent *entry = NULL;
 893
 894         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 895         spin_lock_irq(&tree->lock);
 896         node = tree_search(tree, file_offset);
 897         if (!node)
 898                 goto out;
 899
 900         entry = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
 901         atomic_inc(&entry->refs);
 902 out:
 903         spin_unlock_irq(&tree->lock);
 904         return entry;
 905 }
 906
 907 /*
 908  * After an extent is done, call this to conditionally update the on disk
 909  * i_size.  i_size is updated to cover any fully written part of the file.
 910  */
 911 int btrfs_ordered_update_i_size(struct inode *inode, u64 offset,
 912                                 struct btrfs_ordered_extent *ordered)
 913 {
 914         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
 915         u64 disk_i_size;
 916         u64 new_i_size;
 917         u64 i_size = i_size_read(inode);
 918         struct rb_node *node;
 919         struct rb_node *prev = NULL;
 920         struct btrfs_ordered_extent *test;
 921         int ret = 1;
 922
 923         if (ordered)
 924                 offset = entry_end(ordered);
 925         else
 926                 offset = ALIGN(offset, BTRFS_I(inode)->root->sectorsize);
 927
 928         spin_lock_irq(&tree->lock);
 929         disk_i_size = BTRFS_I(inode)->disk_i_size;
 930
 931         /* truncate file */
 932         if (disk_i_size > i_size) {
 933                 BTRFS_I(inode)->disk_i_size = i_size;
 934                 ret = 0;
 935                 goto out;
 936         }
 937
 938         /*
 939          * if the disk i_size is already at the inode->i_size, or
 940          * this ordered extent is inside the disk i_size, we're done
 941          */
 942         if (disk_i_size == i_size)
 943                 goto out;
 944
 945         /*
 946          * We still need to update disk_i_size if outstanding_isize is greater
 947          * than disk_i_size.
 948          */
 949         if (offset <= disk_i_size &&
 950             (!ordered || ordered->outstanding_isize <= disk_i_size))
 951                 goto out;
 952
 953         /*
 954          * walk backward from this ordered extent to disk_i_size.
 955          * if we find an ordered extent then we can't update disk i_size
 956          * yet
 957          */
 958         if (ordered) {
 959                 node = rb_prev(&ordered->rb_node);
 960         } else {
 961                 prev = tree_search(tree, offset);
 962                 /*
 963                  * we insert file extents without involving ordered struct,
 964                  * so there should be no ordered struct cover this offset
 965                  */
 966                 if (prev) {
 967                         test = rb_entry(prev, struct btrfs_ordered_extent,
 968                                         rb_node);
 969                         BUG_ON(offset_in_entry(test, offset));
 970                 }
 971                 node = prev;
 972         }
 973         for (; node; node = rb_prev(node)) {
 974                 test = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
 975
 976                 /* We treat this entry as if it doesnt exist */
 977                 if (test_bit(BTRFS_ORDERED_UPDATED_ISIZE, &test->flags))
 978                         continue;
 979                 if (test->file_offset + test->len <= disk_i_size)
 980                         break;
 981                 if (test->file_offset >= i_size)
 982                         break;
 983                 if (entry_end(test) > disk_i_size) {
 984                         /*
 985                          * we don't update disk_i_size now, so record this
 986                          * undealt i_size. Or we will not know the real
 987                          * i_size.
 988                          */
 989                         if (test->outstanding_isize < offset)
 990                                 test->outstanding_isize = offset;
 991                         if (ordered &&
 992                             ordered->outstanding_isize >
 993                             test->outstanding_isize)
 994                                 test->outstanding_isize =
 995                                                 ordered->outstanding_isize;
 996                         goto out;
 997                 }
 998         }
 999         new_i_size = min_t(u64, offset, i_size);
1000
1001         /*
1002          * Some ordered extents may completed before the current one, and
1003          * we hold the real i_size in ->outstanding_isize.
1004          */
1005         if (ordered && ordered->outstanding_isize > new_i_size)
1006                 new_i_size = min_t(u64, ordered->outstanding_isize, i_size);
1007         BTRFS_I(inode)->disk_i_size = new_i_size;
1008         ret = 0;
1009 out:
1010         /*
1011          * We need to do this because we can't remove ordered extents until
1012          * after the i_disk_size has been updated and then the inode has been
1013          * updated to reflect the change, so we need to tell anybody who finds
1014          * this ordered extent that we've already done all the real work, we
1015          * just haven't completed all the other work.
1016          */
1017         if (ordered)
1018                 set_bit(BTRFS_ORDERED_UPDATED_ISIZE, &ordered->flags);
1019         spin_unlock_irq(&tree->lock);
1020         return ret;
1021 }
1022
1023 /*
1024  * search the ordered extents for one corresponding to 'offset' and
1025  * try to find a checksum.  This is used because we allow pages to
1026  * be reclaimed before their checksum is actually put into the btree
1027  */
1028 int btrfs_find_ordered_sum(struct inode *inode, u64 offset, u64 disk_bytenr,
1029                            u32 *sum, int len)
1030 {
1031         struct btrfs_ordered_sum *ordered_sum;
1032         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
1033         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
1034         unsigned long num_sectors;
1035         unsigned long i;
1036         u32 sectorsize = BTRFS_I(inode)->root->sectorsize;
1037         int index = 0;
1038
1039         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, offset);
1040         if (!ordered)
1041                 return 0;
1042
1043         spin_lock_irq(&tree->lock);
1044         list_for_each_entry_reverse(ordered_sum, &ordered->list, list) {
1045                 if (disk_bytenr >= ordered_sum->bytenr &&
1046                     disk_bytenr < ordered_sum->bytenr + ordered_sum->len) {
1047                         i = (disk_bytenr - ordered_sum->bytenr) >>
1048                             inode->i_sb->s_blocksize_bits;
1049                         num_sectors = ordered_sum->len >>
1050                                       inode->i_sb->s_blocksize_bits;
1051                         num_sectors = min_t(int, len - index, num_sectors - i);
1052                         memcpy(sum + index, ordered_sum->sums + i,
1053                                num_sectors);
1054
1055                         index += (int)num_sectors;
1056                         if (index == len)
1057                                 goto out;
1058                         disk_bytenr += num_sectors * sectorsize;
1059                 }
1060         }
1061 out:
1062         spin_unlock_irq(&tree->lock);
1063         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
1064         return index;
1065 }
1066
1067
1068 /*
1069  * add a given inode to the list of inodes that must be fully on
1070  * disk before a transaction commit finishes.
1071  *
1072  * This basically gives us the ext3 style data=ordered mode, and it is mostly
1073  * used to make sure renamed files are fully on disk.
1074  *
1075  * It is a noop if the inode is already fully on disk.
1076  *
1077  * If trans is not null, we'll do a friendly check for a transaction that
1078  * is already flushing things and force the IO down ourselves.
1079  */
1080 void btrfs_add_ordered_operation(struct btrfs_trans_handle *trans,
1081                                  struct btrfs_root *root, struct inode *inode)
1082 {
1083         struct btrfs_transaction *cur_trans = trans->transaction;
1084         u64 last_mod;
1085
1086         last_mod = max(BTRFS_I(inode)->generation, BTRFS_I(inode)->last_trans);
1087
1088         /*
1089          * if this file hasn't been changed since the last transaction
1090          * commit, we can safely return without doing anything
1091          */
1092         if (last_mod < root->fs_info->last_trans_committed)
1093                 return;
1094
1095         spin_lock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
1096         if (list_empty(&BTRFS_I(inode)->ordered_operations)) {
1097                 list_add_tail(&BTRFS_I(inode)->ordered_operations,
1098                               &cur_trans->ordered_operations);
1099         }
1100         spin_unlock(&root->fs_info->ordered_root_lock);
1101 }
1102
1103 int __init ordered_data_init(void)
1104 {
1105         btrfs_ordered_extent_cache = kmem_cache_create("btrfs_ordered_extent",
1106                                      sizeof(struct btrfs_ordered_extent), 0,
1107                                      SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD,
1108                                      NULL);
1109         if (!btrfs_ordered_extent_cache)
1110                 return -ENOMEM;
1111
1112         return 0;
1113 }
1114
1115 void ordered_data_exit(void)
1116 {
1117         if (btrfs_ordered_extent_cache)
1118                 kmem_cache_destroy(btrfs_ordered_extent_cache);
1119 }