Btrfs: Various small fixes.
[linux-2.6.git] / 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/gfp.h>
20 #include <linux/slab.h>
21 #include <linux/blkdev.h>
22 #include <linux/writeback.h>
23 #include <linux/pagevec.h>
24 #include "ctree.h"
25 #include "transaction.h"
26 #include "btrfs_inode.h"
27 #include "extent_io.h"
28
29
30 static u64 entry_end(struct btrfs_ordered_extent *entry)
31 {
32         if (entry->file_offset + entry->len < entry->file_offset)
33                 return (u64)-1;
34         return entry->file_offset + entry->len;
35 }
36
37 static struct rb_node *tree_insert(struct rb_root *root, u64 file_offset,
38                                    struct rb_node *node)
39 {
40         struct rb_node ** p = &root->rb_node;
41         struct rb_node * parent = NULL;
42         struct btrfs_ordered_extent *entry;
43
44         while(*p) {
45                 parent = *p;
46                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
47
48                 if (file_offset < entry->file_offset)
49                         p = &(*p)->rb_left;
50                 else if (file_offset >= entry_end(entry))
51                         p = &(*p)->rb_right;
52                 else
53                         return parent;
54         }
55
56         rb_link_node(node, parent, p);
57         rb_insert_color(node, root);
58         return NULL;
59 }
60
61 static struct rb_node *__tree_search(struct rb_root *root, u64 file_offset,
62                                      struct rb_node **prev_ret)
63 {
64         struct rb_node * n = root->rb_node;
65         struct rb_node *prev = NULL;
66         struct rb_node *test;
67         struct btrfs_ordered_extent *entry;
68         struct btrfs_ordered_extent *prev_entry = NULL;
69
70         while(n) {
71                 entry = rb_entry(n, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
72                 prev = n;
73                 prev_entry = entry;
74
75                 if (file_offset < entry->file_offset)
76                         n = n->rb_left;
77                 else if (file_offset >= entry_end(entry))
78                         n = n->rb_right;
79                 else
80                         return n;
81         }
82         if (!prev_ret)
83                 return NULL;
84
85         while(prev && file_offset >= entry_end(prev_entry)) {
86                 test = rb_next(prev);
87                 if (!test)
88                         break;
89                 prev_entry = rb_entry(test, struct btrfs_ordered_extent,
90                                       rb_node);
91                 if (file_offset < entry_end(prev_entry))
92                         break;
93
94                 prev = test;
95         }
96         if (prev)
97                 prev_entry = rb_entry(prev, struct btrfs_ordered_extent,
98                                       rb_node);
99         while(prev && file_offset < entry_end(prev_entry)) {
100                 test = rb_prev(prev);
101                 if (!test)
102                         break;
103                 prev_entry = rb_entry(test, struct btrfs_ordered_extent,
104                                       rb_node);
105                 prev = test;
106         }
107         *prev_ret = prev;
108         return NULL;
109 }
110
111 static int offset_in_entry(struct btrfs_ordered_extent *entry, u64 file_offset)
112 {
113         if (file_offset < entry->file_offset ||
114             entry->file_offset + entry->len <= file_offset)
115                 return 0;
116         return 1;
117 }
118
119 static inline struct rb_node *tree_search(struct btrfs_ordered_inode_tree *tree,
120                                           u64 file_offset)
121 {
122         struct rb_root *root = &tree->tree;
123         struct rb_node *prev;
124         struct rb_node *ret;
125         struct btrfs_ordered_extent *entry;
126
127         if (tree->last) {
128                 entry = rb_entry(tree->last, struct btrfs_ordered_extent,
129                                  rb_node);
130                 if (offset_in_entry(entry, file_offset))
131                         return tree->last;
132         }
133         ret = __tree_search(root, file_offset, &prev);
134         if (!ret)
135                 ret = prev;
136         if (ret)
137                 tree->last = ret;
138         return ret;
139 }
140
141 /* allocate and add a new ordered_extent into the per-inode tree.
142  * file_offset is the logical offset in the file
143  *
144  * start is the disk block number of an extent already reserved in the
145  * extent allocation tree
146  *
147  * len is the length of the extent
148  *
149  * This also sets the EXTENT_ORDERED bit on the range in the inode.
150  *
151  * The tree is given a single reference on the ordered extent that was
152  * inserted.
153  */
154 int btrfs_add_ordered_extent(struct inode *inode, u64 file_offset,
155                              u64 start, u64 len)
156 {
157         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
158         struct rb_node *node;
159         struct btrfs_ordered_extent *entry;
160
161         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
162         entry = kzalloc(sizeof(*entry), GFP_NOFS);
163         if (!entry)
164                 return -ENOMEM;
165
166         mutex_lock(&tree->mutex);
167         entry->file_offset = file_offset;
168         entry->start = start;
169         entry->len = len;
170         entry->inode = inode;
171
172         /* one ref for the tree */
173         atomic_set(&entry->refs, 1);
174         init_waitqueue_head(&entry->wait);
175         INIT_LIST_HEAD(&entry->list);
176         INIT_LIST_HEAD(&entry->root_extent_list);
177
178         node = tree_insert(&tree->tree, file_offset,
179                            &entry->rb_node);
180         if (node) {
181                 printk("warning dup entry from add_ordered_extent\n");
182                 BUG();
183         }
184         set_extent_ordered(&BTRFS_I(inode)->io_tree, file_offset,
185                            entry_end(entry) - 1, GFP_NOFS);
186
187         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->root->fs_info->ordered_extent_lock);
188         list_add_tail(&entry->root_extent_list,
189                       &BTRFS_I(inode)->root->fs_info->ordered_extents);
190         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->root->fs_info->ordered_extent_lock);
191
192         mutex_unlock(&tree->mutex);
193         BUG_ON(node);
194         return 0;
195 }
196
197 /*
198  * Add a struct btrfs_ordered_sum into the list of checksums to be inserted
199  * when an ordered extent is finished.  If the list covers more than one
200  * ordered extent, it is split across multiples.
201  */
202 int btrfs_add_ordered_sum(struct inode *inode,
203                           struct btrfs_ordered_extent *entry,
204                           struct btrfs_ordered_sum *sum)
205 {
206         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
207
208         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
209         mutex_lock(&tree->mutex);
210         list_add_tail(&sum->list, &entry->list);
211         mutex_unlock(&tree->mutex);
212         return 0;
213 }
214
215 /*
216  * this is used to account for finished IO across a given range
217  * of the file.  The IO should not span ordered extents.  If
218  * a given ordered_extent is completely done, 1 is returned, otherwise
219  * 0.
220  *
221  * test_and_set_bit on a flag in the struct btrfs_ordered_extent is used
222  * to make sure this function only returns 1 once for a given ordered extent.
223  */
224 int btrfs_dec_test_ordered_pending(struct inode *inode,
225                                    u64 file_offset, u64 io_size)
226 {
227         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
228         struct rb_node *node;
229         struct btrfs_ordered_extent *entry;
230         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
231         int ret;
232
233         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
234         mutex_lock(&tree->mutex);
235         clear_extent_ordered(io_tree, file_offset, file_offset + io_size - 1,
236                              GFP_NOFS);
237         node = tree_search(tree, file_offset);
238         if (!node) {
239                 ret = 1;
240                 goto out;
241         }
242
243         entry = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
244         if (!offset_in_entry(entry, file_offset)) {
245                 ret = 1;
246                 goto out;
247         }
248
249         ret = test_range_bit(io_tree, entry->file_offset,
250                              entry->file_offset + entry->len - 1,
251                              EXTENT_ORDERED, 0);
252         if (ret == 0)
253                 ret = test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IO_DONE, &entry->flags);
254 out:
255         mutex_unlock(&tree->mutex);
256         return ret == 0;
257 }
258
259 /*
260  * used to drop a reference on an ordered extent.  This will free
261  * the extent if the last reference is dropped
262  */
263 int btrfs_put_ordered_extent(struct btrfs_ordered_extent *entry)
264 {
265         struct list_head *cur;
266         struct btrfs_ordered_sum *sum;
267
268         if (atomic_dec_and_test(&entry->refs)) {
269                 while(!list_empty(&entry->list)) {
270                         cur = entry->list.next;
271                         sum = list_entry(cur, struct btrfs_ordered_sum, list);
272                         list_del(&sum->list);
273                         kfree(sum);
274                 }
275                 kfree(entry);
276         }
277         return 0;
278 }
279
280 /*
281  * remove an ordered extent from the tree.  No references are dropped
282  * but, anyone waiting on this extent is woken up.
283  */
284 int btrfs_remove_ordered_extent(struct inode *inode,
285                                 struct btrfs_ordered_extent *entry)
286 {
287         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
288         struct rb_node *node;
289
290         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
291         mutex_lock(&tree->mutex);
292         node = &entry->rb_node;
293         rb_erase(node, &tree->tree);
294         tree->last = NULL;
295         set_bit(BTRFS_ORDERED_COMPLETE, &entry->flags);
296
297         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->root->fs_info->ordered_extent_lock);
298         list_del_init(&entry->root_extent_list);
299         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->root->fs_info->ordered_extent_lock);
300
301         mutex_unlock(&tree->mutex);
302         wake_up(&entry->wait);
303         return 0;
304 }
305
306 int btrfs_wait_ordered_extents(struct btrfs_root *root)
307 {
308         struct list_head splice;
309         struct list_head *cur;
310         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
311         struct inode *inode;
312
313         INIT_LIST_HEAD(&splice);
314
315         spin_lock(&root->fs_info->ordered_extent_lock);
316         list_splice_init(&root->fs_info->ordered_extents, &splice);
317         while(!list_empty(&splice)) {
318                 cur = splice.next;
319                 ordered = list_entry(cur, struct btrfs_ordered_extent,
320                                      root_extent_list);
321                 list_del_init(&ordered->root_extent_list);
322                 atomic_inc(&ordered->refs);
323                 inode = ordered->inode;
324
325                 /*
326                  * the inode can't go away until all the pages are gone
327                  * and the pages won't go away while there is still
328                  * an ordered extent and the ordered extent won't go
329                  * away until it is off this list.  So, we can safely
330                  * increment i_count here and call iput later
331                  */
332                 atomic_inc(&inode->i_count);
333                 spin_unlock(&root->fs_info->ordered_extent_lock);
334
335                 btrfs_start_ordered_extent(inode, ordered, 1);
336                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
337                 iput(inode);
338
339                 spin_lock(&root->fs_info->ordered_extent_lock);
340         }
341         spin_unlock(&root->fs_info->ordered_extent_lock);
342         return 0;
343 }
344
345 /*
346  * Used to start IO or wait for a given ordered extent to finish.
347  *
348  * If wait is one, this effectively waits on page writeback for all the pages
349  * in the extent, and it waits on the io completion code to insert
350  * metadata into the btree corresponding to the extent
351  */
352 void btrfs_start_ordered_extent(struct inode *inode,
353                                        struct btrfs_ordered_extent *entry,
354                                        int wait)
355 {
356         u64 start = entry->file_offset;
357         u64 end = start + entry->len - 1;
358
359         /*
360          * pages in the range can be dirty, clean or writeback.  We
361          * start IO on any dirty ones so the wait doesn't stall waiting
362          * for pdflush to find them
363          */
364         btrfs_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start, end, WB_SYNC_NONE);
365         if (wait)
366                 wait_event(entry->wait, test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPLETE,
367                                                  &entry->flags));
368 }
369
370 /*
371  * Used to wait on ordered extents across a large range of bytes.
372  */
373 void btrfs_wait_ordered_range(struct inode *inode, u64 start, u64 len)
374 {
375         u64 end;
376         u64 orig_end;
377         u64 wait_end;
378         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
379
380         if (start + len < start) {
381                 orig_end = INT_LIMIT(loff_t);
382         } else {
383                 orig_end = start + len - 1;
384                 if (orig_end > INT_LIMIT(loff_t))
385                         orig_end = INT_LIMIT(loff_t);
386         }
387         wait_end = orig_end;
388 again:
389         /* start IO across the range first to instantiate any delalloc
390          * extents
391          */
392         btrfs_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start, orig_end, WB_SYNC_NONE);
393
394         btrfs_wait_on_page_writeback_range(inode->i_mapping,
395                                            start >> PAGE_CACHE_SHIFT,
396                                            orig_end >> PAGE_CACHE_SHIFT);
397
398         end = orig_end;
399         while(1) {
400                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, end);
401                 if (!ordered) {
402                         break;
403                 }
404                 if (ordered->file_offset > orig_end) {
405                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
406                         break;
407                 }
408                 if (ordered->file_offset + ordered->len < start) {
409                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
410                         break;
411                 }
412                 btrfs_start_ordered_extent(inode, ordered, 1);
413                 end = ordered->file_offset;
414                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
415                 if (end == 0 || end == start)
416                         break;
417                 end--;
418         }
419         if (test_range_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, start, orig_end,
420                            EXTENT_ORDERED | EXTENT_DELALLOC, 0)) {
421                 printk("inode %lu still ordered or delalloc after wait "
422                        "%llu %llu\n", inode->i_ino,
423                        (unsigned long long)start,
424                        (unsigned long long)orig_end);
425                 goto again;
426         }
427 }
428
429 /*
430  * find an ordered extent corresponding to file_offset.  return NULL if
431  * nothing is found, otherwise take a reference on the extent and return it
432  */
433 struct btrfs_ordered_extent *btrfs_lookup_ordered_extent(struct inode *inode,
434                                                          u64 file_offset)
435 {
436         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
437         struct rb_node *node;
438         struct btrfs_ordered_extent *entry = NULL;
439
440         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
441         mutex_lock(&tree->mutex);
442         node = tree_search(tree, file_offset);
443         if (!node)
444                 goto out;
445
446         entry = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
447         if (!offset_in_entry(entry, file_offset))
448                 entry = NULL;
449         if (entry)
450                 atomic_inc(&entry->refs);
451 out:
452         mutex_unlock(&tree->mutex);
453         return entry;
454 }
455
456 /*
457  * lookup and return any extent before 'file_offset'.  NULL is returned
458  * if none is found
459  */
460 struct btrfs_ordered_extent *
461 btrfs_lookup_first_ordered_extent(struct inode * inode, u64 file_offset)
462 {
463         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
464         struct rb_node *node;
465         struct btrfs_ordered_extent *entry = NULL;
466
467         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
468         mutex_lock(&tree->mutex);
469         node = tree_search(tree, file_offset);
470         if (!node)
471                 goto out;
472
473         entry = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
474         atomic_inc(&entry->refs);
475 out:
476         mutex_unlock(&tree->mutex);
477         return entry;
478 }
479
480 /*
481  * After an extent is done, call this to conditionally update the on disk
482  * i_size.  i_size is updated to cover any fully written part of the file.
483  */
484 int btrfs_ordered_update_i_size(struct inode *inode,
485                                 struct btrfs_ordered_extent *ordered)
486 {
487         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
488         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
489         u64 disk_i_size;
490         u64 new_i_size;
491         u64 i_size_test;
492         struct rb_node *node;
493         struct btrfs_ordered_extent *test;
494
495         mutex_lock(&tree->mutex);
496         disk_i_size = BTRFS_I(inode)->disk_i_size;
497
498         /*
499          * if the disk i_size is already at the inode->i_size, or
500          * this ordered extent is inside the disk i_size, we're done
501          */
502         if (disk_i_size >= inode->i_size ||
503             ordered->file_offset + ordered->len <= disk_i_size) {
504                 goto out;
505         }
506
507         /*
508          * we can't update the disk_isize if there are delalloc bytes
509          * between disk_i_size and  this ordered extent
510          */
511         if (test_range_bit(io_tree, disk_i_size,
512                            ordered->file_offset + ordered->len - 1,
513                            EXTENT_DELALLOC, 0)) {
514                 goto out;
515         }
516         /*
517          * walk backward from this ordered extent to disk_i_size.
518          * if we find an ordered extent then we can't update disk i_size
519          * yet
520          */
521         node = &ordered->rb_node;
522         while(1) {
523                 node = rb_prev(node);
524                 if (!node)
525                         break;
526                 test = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
527                 if (test->file_offset + test->len <= disk_i_size)
528                         break;
529                 if (test->file_offset >= inode->i_size)
530                         break;
531                 if (test->file_offset >= disk_i_size)
532                         goto out;
533         }
534         new_i_size = min_t(u64, entry_end(ordered), i_size_read(inode));
535
536         /*
537          * at this point, we know we can safely update i_size to at least
538          * the offset from this ordered extent.  But, we need to
539          * walk forward and see if ios from higher up in the file have
540          * finished.
541          */
542         node = rb_next(&ordered->rb_node);
543         i_size_test = 0;
544         if (node) {
545                 /*
546                  * do we have an area where IO might have finished
547                  * between our ordered extent and the next one.
548                  */
549                 test = rb_entry(node, struct btrfs_ordered_extent, rb_node);
550                 if (test->file_offset > entry_end(ordered)) {
551                         i_size_test = test->file_offset;
552                 }
553         } else {
554                 i_size_test = i_size_read(inode);
555         }
556
557         /*
558          * i_size_test is the end of a region after this ordered
559          * extent where there are no ordered extents.  As long as there
560          * are no delalloc bytes in this area, it is safe to update
561          * disk_i_size to the end of the region.
562          */
563         if (i_size_test > entry_end(ordered) &&
564             !test_range_bit(io_tree, entry_end(ordered), i_size_test - 1,
565                            EXTENT_DELALLOC, 0)) {
566                 new_i_size = min_t(u64, i_size_test, i_size_read(inode));
567         }
568         BTRFS_I(inode)->disk_i_size = new_i_size;
569 out:
570         mutex_unlock(&tree->mutex);
571         return 0;
572 }
573
574 /*
575  * search the ordered extents for one corresponding to 'offset' and
576  * try to find a checksum.  This is used because we allow pages to
577  * be reclaimed before their checksum is actually put into the btree
578  */
579 int btrfs_find_ordered_sum(struct inode *inode, u64 offset, u32 *sum)
580 {
581         struct btrfs_ordered_sum *ordered_sum;
582         struct btrfs_sector_sum *sector_sums;
583         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
584         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
585         struct list_head *cur;
586         unsigned long num_sectors;
587         unsigned long i;
588         u32 sectorsize = BTRFS_I(inode)->root->sectorsize;
589         int ret = 1;
590
591         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, offset);
592         if (!ordered)
593                 return 1;
594
595         mutex_lock(&tree->mutex);
596         list_for_each_prev(cur, &ordered->list) {
597                 ordered_sum = list_entry(cur, struct btrfs_ordered_sum, list);
598                 if (offset >= ordered_sum->file_offset) {
599                         num_sectors = ordered_sum->len / sectorsize;
600                         sector_sums = ordered_sum->sums;
601                         for (i = 0; i < num_sectors; i++) {
602                                 if (sector_sums[i].offset == offset) {
603                                         *sum = sector_sums[i].sum;
604                                         ret = 0;
605                                         goto out;
606                                 }
607                         }
608                 }
609         }
610 out:
611         mutex_unlock(&tree->mutex);
612         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
613         return ret;
614 }
615
616
617 /**
618  * taken from mm/filemap.c because it isn't exported
619  *
620  * __filemap_fdatawrite_range - start writeback on mapping dirty pages in range
621  * @mapping:    address space structure to write
622  * @start:      offset in bytes where the range starts
623  * @end:        offset in bytes where the range ends (inclusive)
624  * @sync_mode:  enable synchronous operation
625  *
626  * Start writeback against all of a mapping's dirty pages that lie
627  * within the byte offsets <start, end> inclusive.
628  *
629  * If sync_mode is WB_SYNC_ALL then this is a "data integrity" operation, as
630  * opposed to a regular memory cleansing writeback.  The difference between
631  * these two operations is that if a dirty page/buffer is encountered, it must
632  * be waited upon, and not just skipped over.
633  */
634 int btrfs_fdatawrite_range(struct address_space *mapping, loff_t start,
635                            loff_t end, int sync_mode)
636 {
637         struct writeback_control wbc = {
638                 .sync_mode = sync_mode,
639                 .nr_to_write = mapping->nrpages * 2,
640                 .range_start = start,
641                 .range_end = end,
642                 .for_writepages = 1,
643         };
644         return btrfs_writepages(mapping, &wbc);
645 }
646
647 /**
648  * taken from mm/filemap.c because it isn't exported
649  *
650  * wait_on_page_writeback_range - wait for writeback to complete
651  * @mapping:    target address_space
652  * @start:      beginning page index
653  * @end:        ending page index
654  *
655  * Wait for writeback to complete against pages indexed by start->end
656  * inclusive
657  */
658 int btrfs_wait_on_page_writeback_range(struct address_space *mapping,
659                                        pgoff_t start, pgoff_t end)
660 {
661         struct pagevec pvec;
662         int nr_pages;
663         int ret = 0;
664         pgoff_t index;
665
666         if (end < start)
667                 return 0;
668
669         pagevec_init(&pvec, 0);
670         index = start;
671         while ((index <= end) &&
672                         (nr_pages = pagevec_lookup_tag(&pvec, mapping, &index,
673                         PAGECACHE_TAG_WRITEBACK,
674                         min(end - index, (pgoff_t)PAGEVEC_SIZE-1) + 1)) != 0) {
675                 unsigned i;
676
677                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
678                         struct page *page = pvec.pages[i];
679
680                         /* until radix tree lookup accepts end_index */
681                         if (page->index > end)
682                                 continue;
683
684                         wait_on_page_writeback(page);
685                         if (PageError(page))
686                                 ret = -EIO;
687                 }
688                 pagevec_release(&pvec);
689                 cond_resched();
690         }
691
692         /* Check for outstanding write errors */
693         if (test_and_clear_bit(AS_ENOSPC, &mapping->flags))
694                 ret = -ENOSPC;
695         if (test_and_clear_bit(AS_EIO, &mapping->flags))
696                 ret = -EIO;
697
698         return ret;
699 }