Quelle  extent-map-tests.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Copyright (C) 2017 Oracle.  All rights reserved.
 */

#include <linux/types.h>
#include "btrfs-tests.h"
#include "../ctree.h"
#include "../btrfs_inode.h"
#include "../volumes.h"
#include "../disk-io.h"
#include "../block-group.h"

static int free_extent_map_tree(struct btrfs_inode *inode)
{
 struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 struct extent_map *em;
 struct rb_node *node;
 int ret = 0;

 write_lock(&em_tree->lock);
 while (!RB_EMPTY_ROOT(&em_tree->root)) {
  node = rb_first(&em_tree->root);
  em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
  btrfs_remove_extent_mapping(inode, em);

#ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
  if (refcount_read(&em->refs) != 1) {
   ret = -EINVAL;
   test_err(
"em leak: em (start %llu len %llu disk_bytenr %llu disk_num_bytes %llu offset %llu) refs %d",
     em->start, em->len, em->disk_bytenr,
     em->disk_num_bytes, em->offset,
     refcount_read(&em->refs));

   refcount_set(&em->refs, 1);
  }
#endif
  btrfs_free_extent_map(em);
 }
 write_unlock(&em_tree->lock);

 return ret;
}

/*
 * Test scenario:
 *
 * Suppose that no extent map has been loaded into memory yet, there is a file
 * extent [0, 16K), followed by another file extent [16K, 20K), two dio reads
 * are entering btrfs_get_extent() concurrently, t1 is reading [8K, 16K), t2 is
 * reading [0, 8K)
 *
 *     t1                            t2
 *  btrfs_get_extent()              btrfs_get_extent()
 *    -> lookup_extent_mapping()      ->lookup_extent_mapping()
 *    -> add_extent_mapping(0, 16K)
 *    -> return em
 *                                    ->add_extent_mapping(0, 16K)
 *                                    -> #handle -EEXIST
 */
static int test_case_1(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct btrfs_inode *inode)
{
 struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 struct extent_map *em;
 u64 start = 0;
 u64 len = SZ_8K;
 int ret;
 int ret2;

 em = btrfs_alloc_extent_map();
 if (!em) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
  return -ENOMEM;
 }

 /* Add [0, 16K) */
 em->start = 0;
 em->len = SZ_16K;
 em->disk_bytenr = 0;
 em->disk_num_bytes = SZ_16K;
 em->ram_bytes = SZ_16K;
 write_lock(&em_tree->lock);
 ret = btrfs_add_extent_mapping(inode, &em, em->start, em->len);
 write_unlock(&em_tree->lock);
 if (ret < 0) {
  test_err("cannot add extent range [0, 16K)");
  goto out;
 }
 btrfs_free_extent_map(em);

 /* Add [16K, 20K) following [0, 16K)  */
 em = btrfs_alloc_extent_map();
 if (!em) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
  ret = -ENOMEM;
  goto out;
 }

 em->start = SZ_16K;
 em->len = SZ_4K;
 em->disk_bytenr = SZ_32K; /* avoid merging */
 em->disk_num_bytes = SZ_4K;
 em->ram_bytes = SZ_4K;
 write_lock(&em_tree->lock);
 ret = btrfs_add_extent_mapping(inode, &em, em->start, em->len);
 write_unlock(&em_tree->lock);
 if (ret < 0) {
  test_err("cannot add extent range [16K, 20K)");
  goto out;
 }
 btrfs_free_extent_map(em);

 em = btrfs_alloc_extent_map();
 if (!em) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
  ret = -ENOMEM;
  goto out;
 }

 /* Add [0, 8K), should return [0, 16K) instead. */
 em->start = start;
 em->len = len;
 em->disk_bytenr = start;
 em->disk_num_bytes = len;
 em->ram_bytes = len;
 write_lock(&em_tree->lock);
 ret = btrfs_add_extent_mapping(inode, &em, em->start, em->len);
 write_unlock(&em_tree->lock);
 if (ret) {
  test_err("case1 [%llu %llu]: ret %d", start, start + len, ret);
  goto out;
 }
 if (!em) {
  test_err("case1 [%llu %llu]: no extent map returned",
    start, start + len);
  ret = -ENOENT;
  goto out;
 }
 if (em->start != 0 || btrfs_extent_map_end(em) != SZ_16K ||
     em->disk_bytenr != 0 || em->disk_num_bytes != SZ_16K) {
  test_err(
"case1 [%llu %llu]: ret %d return a wrong em (start %llu len %llu disk_bytenr %llu disk_num_bytes %llu",
    start, start + len, ret, em->start, em->len,
    em->disk_bytenr, em->disk_num_bytes);
  ret = -EINVAL;
 }
 btrfs_free_extent_map(em);
out:
 ret2 = free_extent_map_tree(inode);
 if (ret == 0)
  ret = ret2;

 return ret;
}

/*
 * Test scenario:
 *
 * Reading the inline ending up with EEXIST, ie. read an inline
 * extent and discard page cache and read it again.
 */
static int test_case_2(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct btrfs_inode *inode)
{
 struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 struct extent_map *em;
 int ret;
 int ret2;

 em = btrfs_alloc_extent_map();
 if (!em) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
  return -ENOMEM;
 }

 /* Add [0, 1K) */
 em->start = 0;
 em->len = SZ_1K;
 em->disk_bytenr = EXTENT_MAP_INLINE;
 em->disk_num_bytes = 0;
 em->ram_bytes = SZ_1K;
 write_lock(&em_tree->lock);
 ret = btrfs_add_extent_mapping(inode, &em, em->start, em->len);
 write_unlock(&em_tree->lock);
 if (ret < 0) {
  test_err("cannot add extent range [0, 1K)");
  goto out;
 }
 btrfs_free_extent_map(em);

 /* Add [4K, 8K) following [0, 1K)  */
 em = btrfs_alloc_extent_map();
 if (!em) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
  ret = -ENOMEM;
  goto out;
 }

 em->start = SZ_4K;
 em->len = SZ_4K;
 em->disk_bytenr = SZ_4K;
 em->disk_num_bytes = SZ_4K;
 em->ram_bytes = SZ_4K;
 write_lock(&em_tree->lock);
 ret = btrfs_add_extent_mapping(inode, &em, em->start, em->len);
 write_unlock(&em_tree->lock);
 if (ret < 0) {
  test_err("cannot add extent range [4K, 8K)");
  goto out;
 }
 btrfs_free_extent_map(em);

 em = btrfs_alloc_extent_map();
 if (!em) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
  ret = -ENOMEM;
  goto out;
 }

 /* Add [0, 1K) */
 em->start = 0;
 em->len = SZ_1K;
 em->disk_bytenr = EXTENT_MAP_INLINE;
 em->disk_num_bytes = 0;
 em->ram_bytes = SZ_1K;
 write_lock(&em_tree->lock);
 ret = btrfs_add_extent_mapping(inode, &em, em->start, em->len);
 write_unlock(&em_tree->lock);
 if (ret) {
  test_err("case2 [0 1K]: ret %d", ret);
  goto out;
 }
 if (!em) {
  test_err("case2 [0 1K]: no extent map returned");
  ret = -ENOENT;
  goto out;
 }
 if (em->start != 0 || btrfs_extent_map_end(em) != SZ_1K ||
     em->disk_bytenr != EXTENT_MAP_INLINE) {
  test_err(
"case2 [0 1K]: ret %d return a wrong em (start %llu len %llu disk_bytenr %llu",
    ret, em->start, em->len, em->disk_bytenr);
  ret = -EINVAL;
 }
 btrfs_free_extent_map(em);
out:
 ret2 = free_extent_map_tree(inode);
 if (ret == 0)
  ret = ret2;

 return ret;
}

static int __test_case_3(struct btrfs_fs_info *fs_info,
    struct btrfs_inode *inode, u64 start)
{
 struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 struct extent_map *em;
 u64 len = SZ_4K;
 int ret;
 int ret2;

 em = btrfs_alloc_extent_map();
 if (!em) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
  return -ENOMEM;
 }

 /* Add [4K, 8K) */
 em->start = SZ_4K;
 em->len = SZ_4K;
 em->disk_bytenr = SZ_4K;
 em->disk_num_bytes = SZ_4K;
 em->ram_bytes = SZ_4K;
 write_lock(&em_tree->lock);
 ret = btrfs_add_extent_mapping(inode, &em, em->start, em->len);
 write_unlock(&em_tree->lock);
 if (ret < 0) {
  test_err("cannot add extent range [4K, 8K)");
  goto out;
 }
 btrfs_free_extent_map(em);

 em = btrfs_alloc_extent_map();
 if (!em) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
  ret = -ENOMEM;
  goto out;
 }

 /* Add [0, 16K) */
 em->start = 0;
 em->len = SZ_16K;
 em->disk_bytenr = 0;
 em->disk_num_bytes = SZ_16K;
 em->ram_bytes = SZ_16K;
 write_lock(&em_tree->lock);
 ret = btrfs_add_extent_mapping(inode, &em, start, len);
 write_unlock(&em_tree->lock);
 if (ret) {
  test_err("case3 [%llu %llu): ret %d",
    start, start + len, ret);
  goto out;
 }
 if (!em) {
  test_err("case3 [%llu %llu): no extent map returned",
    start, start + len);
  ret = -ENOENT;
  goto out;
 }
 /*
 * Since bytes within em are contiguous, em->block_start is identical to
 * em->start.
 */
 if (start < em->start || start + len > btrfs_extent_map_end(em) ||
     em->start != btrfs_extent_map_block_start(em)) {
  test_err(
"case3 [%llu %llu): ret %d em (start %llu len %llu disk_bytenr %llu block_len %llu)",
    start, start + len, ret, em->start, em->len,
    em->disk_bytenr, em->disk_num_bytes);
  ret = -EINVAL;
 }
 btrfs_free_extent_map(em);
out:
 ret2 = free_extent_map_tree(inode);
 if (ret == 0)
  ret = ret2;

 return ret;
}

/*
 * Test scenario:
 *
 * Suppose that no extent map has been loaded into memory yet.
 * There is a file extent [0, 16K), two jobs are running concurrently
 * against it, t1 is buffered writing to [4K, 8K) and t2 is doing dio
 * read from [0, 4K) or [8K, 12K) or [12K, 16K).
 *
 * t1 goes ahead of t2 and adds em [4K, 8K) into tree.
 *
 *         t1                       t2
 *  cow_file_range()      btrfs_get_extent()
 *                            -> lookup_extent_mapping()
 *   -> add_extent_mapping()
 *                            -> add_extent_mapping()
 */
static int test_case_3(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct btrfs_inode *inode)
{
 int ret;

 ret = __test_case_3(fs_info, inode, 0);
 if (ret)
  return ret;
 ret = __test_case_3(fs_info, inode, SZ_8K);
 if (ret)
  return ret;
 ret = __test_case_3(fs_info, inode, (12 * SZ_1K));

 return ret;
}

static int __test_case_4(struct btrfs_fs_info *fs_info,
    struct btrfs_inode *inode, u64 start)
{
 struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 struct extent_map *em;
 u64 len = SZ_4K;
 int ret;
 int ret2;

 em = btrfs_alloc_extent_map();
 if (!em) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
  return -ENOMEM;
 }

 /* Add [0K, 8K) */
 em->start = 0;
 em->len = SZ_8K;
 em->disk_bytenr = 0;
 em->disk_num_bytes = SZ_8K;
 em->ram_bytes = SZ_8K;
 write_lock(&em_tree->lock);
 ret = btrfs_add_extent_mapping(inode, &em, em->start, em->len);
 write_unlock(&em_tree->lock);
 if (ret < 0) {
  test_err("cannot add extent range [0, 8K)");
  goto out;
 }
 btrfs_free_extent_map(em);

 em = btrfs_alloc_extent_map();
 if (!em) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
  ret = -ENOMEM;
  goto out;
 }

 /* Add [8K, 32K) */
 em->start = SZ_8K;
 em->len = 24 * SZ_1K;
 em->disk_bytenr = SZ_16K; /* avoid merging */
 em->disk_num_bytes = 24 * SZ_1K;
 em->ram_bytes = 24 * SZ_1K;
 write_lock(&em_tree->lock);
 ret = btrfs_add_extent_mapping(inode, &em, em->start, em->len);
 write_unlock(&em_tree->lock);
 if (ret < 0) {
  test_err("cannot add extent range [8K, 32K)");
  goto out;
 }
 btrfs_free_extent_map(em);

 em = btrfs_alloc_extent_map();
 if (!em) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
  ret = -ENOMEM;
  goto out;
 }
 /* Add [0K, 32K) */
 em->start = 0;
 em->len = SZ_32K;
 em->disk_bytenr = 0;
 em->disk_num_bytes = SZ_32K;
 em->ram_bytes = SZ_32K;
 write_lock(&em_tree->lock);
 ret = btrfs_add_extent_mapping(inode, &em, start, len);
 write_unlock(&em_tree->lock);
 if (ret) {
  test_err("case4 [%llu %llu): ret %d",
    start, start + len, ret);
  goto out;
 }
 if (!em) {
  test_err("case4 [%llu %llu): no extent map returned",
    start, start + len);
  ret = -ENOENT;
  goto out;
 }
 if (start < em->start || start + len > btrfs_extent_map_end(em)) {
  test_err(
"case4 [%llu %llu): ret %d, added wrong em (start %llu len %llu disk_bytenr %llu disk_num_bytes %llu)",
    start, start + len, ret, em->start, em->len,
    em->disk_bytenr, em->disk_num_bytes);
  ret = -EINVAL;
 }
 btrfs_free_extent_map(em);
out:
 ret2 = free_extent_map_tree(inode);
 if (ret == 0)
  ret = ret2;

 return ret;
}

/*
 * Test scenario:
 *
 * Suppose that no extent map has been loaded into memory yet.
 * There is a file extent [0, 32K), two jobs are running concurrently
 * against it, t1 is doing dio write to [8K, 32K) and t2 is doing dio
 * read from [0, 4K) or [4K, 8K).
 *
 * t1 goes ahead of t2 and splits em [0, 32K) to em [0K, 8K) and [8K 32K).
 *
 *         t1                                t2
 *  btrfs_get_blocks_direct()        btrfs_get_blocks_direct()
 *   -> btrfs_get_extent()              -> btrfs_get_extent()
 *       -> lookup_extent_mapping()
 *       -> add_extent_mapping()            -> lookup_extent_mapping()
 *          # load [0, 32K)
 *   -> btrfs_new_extent_direct()
 *       -> btrfs_drop_extent_cache()
 *          # split [0, 32K)
 *       -> add_extent_mapping()
 *          # add [8K, 32K)
 *                                          -> add_extent_mapping()
 *                                             # handle -EEXIST when adding
 *                                             # [0, 32K)
 */
static int test_case_4(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct btrfs_inode *inode)
{
 int ret;

 ret = __test_case_4(fs_info, inode, 0);
 if (ret)
  return ret;
 ret = __test_case_4(fs_info, inode, SZ_4K);

 return ret;
}

static int add_compressed_extent(struct btrfs_inode *inode,
     u64 start, u64 len, u64 block_start)
{
 struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 struct extent_map *em;
 int ret;

 em = btrfs_alloc_extent_map();
 if (!em) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
  return -ENOMEM;
 }

 em->start = start;
 em->len = len;
 em->disk_bytenr = block_start;
 em->disk_num_bytes = SZ_4K;
 em->ram_bytes = len;
 em->flags |= EXTENT_FLAG_COMPRESS_ZLIB;
 write_lock(&em_tree->lock);
 ret = btrfs_add_extent_mapping(inode, &em, em->start, em->len);
 write_unlock(&em_tree->lock);
 btrfs_free_extent_map(em);
 if (ret < 0) {
  test_err("cannot add extent map [%llu, %llu)", start, start + len);
  return ret;
 }

 return 0;
}

struct extent_range {
 u64 start;
 u64 len;
};

/* The valid states of the tree after every drop, as described below. */
struct extent_range valid_ranges[][7] = {
 {
   { .start = 0,   .len = SZ_8K },  /* [0, 8K) */
   { .start = SZ_4K * 3,  .len = SZ_4K * 3}, /* [12k, 24k) */
   { .start = SZ_4K * 6,  .len = SZ_4K * 3}, /* [24k, 36k) */
   { .start = SZ_32K + SZ_4K, .len = SZ_4K},  /* [36k, 40k) */
   { .start = SZ_4K * 10, .len = SZ_4K * 6}, /* [40k, 64k) */
 },
 {
   { .start = 0,   .len = SZ_8K },  /* [0, 8K) */
   { .start = SZ_4K * 5,  .len = SZ_4K},  /* [20k, 24k) */
   { .start = SZ_4K * 6,  .len = SZ_4K * 3}, /* [24k, 36k) */
   { .start = SZ_32K + SZ_4K, .len = SZ_4K},  /* [36k, 40k) */
   { .start = SZ_4K * 10, .len = SZ_4K * 6}, /* [40k, 64k) */
 },
 {
   { .start = 0,   .len = SZ_8K },  /* [0, 8K) */
   { .start = SZ_4K * 5,  .len = SZ_4K},  /* [20k, 24k) */
   { .start = SZ_4K * 6,  .len = SZ_4K},  /* [24k, 28k) */
   { .start = SZ_32K,  .len = SZ_4K},  /* [32k, 36k) */
   { .start = SZ_32K + SZ_4K, .len = SZ_4K},  /* [36k, 40k) */
   { .start = SZ_4K * 10, .len = SZ_4K * 6}, /* [40k, 64k) */
 },
 {
   { .start = 0,   .len = SZ_8K},  /* [0, 8K) */
   { .start = SZ_4K * 5,  .len = SZ_4K},  /* [20k, 24k) */
   { .start = SZ_4K * 6,  .len = SZ_4K},  /* [24k, 28k) */
 }
};

static int validate_range(struct extent_map_tree *em_tree, int index)
{
 struct rb_node *n;
 int i;

 for (i = 0, n = rb_first(&em_tree->root);
      valid_ranges[index][i].len && n;
      i++, n = rb_next(n)) {
  struct extent_map *entry = rb_entry(n, struct extent_map, rb_node);

  if (entry->start != valid_ranges[index][i].start) {
   test_err("mapping has start %llu expected %llu",
     entry->start, valid_ranges[index][i].start);
   return -EINVAL;
  }

  if (entry->len != valid_ranges[index][i].len) {
   test_err("mapping has len %llu expected %llu",
     entry->len, valid_ranges[index][i].len);
   return -EINVAL;
  }
 }

 /*
 * We exited because we don't have any more entries in the extent_map
 * but we still expect more valid entries.
 */
 if (valid_ranges[index][i].len) {
  test_err("missing an entry");
  return -EINVAL;
 }

 /* We exited the loop but still have entries in the extent map. */
 if (n) {
  test_err("we have a left over entry in the extent map we didn't expect");
  return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

/*
 * Test scenario:
 *
 * Test the various edge cases of btrfs_drop_extent_map_range, create the
 * following ranges
 *
 * [0, 12k)[12k, 24k)[24k, 36k)[36k, 40k)[40k,64k)
 *
 * And then we'll drop:
 *
 * [8k, 12k) - test the single front split
 * [12k, 20k) - test the single back split
 * [28k, 32k) - test the double split
 * [32k, 64k) - test whole em dropping
 *
 * They'll have the EXTENT_FLAG_COMPRESSED flag set to keep the em tree from
 * merging the em's.
 */
static int test_case_5(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct btrfs_inode *inode)
{
 u64 start, end;
 int ret;
 int ret2;

 test_msg("Running btrfs_drop_extent_map_range tests");

 /* [0, 12k) */
 ret = add_compressed_extent(inode, 0, SZ_4K * 3, 0);
 if (ret) {
  test_err("cannot add extent range [0, 12K)");
  goto out;
 }

 /* [12k, 24k) */
 ret = add_compressed_extent(inode, SZ_4K * 3, SZ_4K * 3, SZ_4K);
 if (ret) {
  test_err("cannot add extent range [12k, 24k)");
  goto out;
 }

 /* [24k, 36k) */
 ret = add_compressed_extent(inode, SZ_4K * 6, SZ_4K * 3, SZ_8K);
 if (ret) {
  test_err("cannot add extent range [12k, 24k)");
  goto out;
 }

 /* [36k, 40k) */
 ret = add_compressed_extent(inode, SZ_32K + SZ_4K, SZ_4K, SZ_4K * 3);
 if (ret) {
  test_err("cannot add extent range [12k, 24k)");
  goto out;
 }

 /* [40k, 64k) */
 ret = add_compressed_extent(inode, SZ_4K * 10, SZ_4K * 6, SZ_16K);
 if (ret) {
  test_err("cannot add extent range [12k, 24k)");
  goto out;
 }

 /* Drop [8k, 12k) */
 start = SZ_8K;
 end = (3 * SZ_4K) - 1;
 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, end, false);
 ret = validate_range(&inode->extent_tree, 0);
 if (ret)
  goto out;

 /* Drop [12k, 20k) */
 start = SZ_4K * 3;
 end = SZ_16K + SZ_4K - 1;
 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, end, false);
 ret = validate_range(&inode->extent_tree, 1);
 if (ret)
  goto out;

 /* Drop [28k, 32k) */
 start = SZ_32K - SZ_4K;
 end = SZ_32K - 1;
 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, end, false);
 ret = validate_range(&inode->extent_tree, 2);
 if (ret)
  goto out;

 /* Drop [32k, 64k) */
 start = SZ_32K;
 end = SZ_64K - 1;
 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, end, false);
 ret = validate_range(&inode->extent_tree, 3);
 if (ret)
  goto out;
out:
 ret2 = free_extent_map_tree(inode);
 if (ret == 0)
  ret = ret2;

 return ret;
}

/*
 * Test the btrfs_add_extent_mapping helper which will attempt to create an em
 * for areas between two existing ems.  Validate it doesn't do this when there
 * are two unmerged em's side by side.
 */
static int test_case_6(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct btrfs_inode *inode)
{
 struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 struct extent_map *em = NULL;
 int ret;
 int ret2;

 ret = add_compressed_extent(inode, 0, SZ_4K, 0);
 if (ret)
  goto out;

 ret = add_compressed_extent(inode, SZ_4K, SZ_4K, 0);
 if (ret)
  goto out;

 em = btrfs_alloc_extent_map();
 if (!em) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
  ret = -ENOMEM;
  goto out;
 }

 em->start = SZ_4K;
 em->len = SZ_4K;
 em->disk_bytenr = SZ_16K;
 em->disk_num_bytes = SZ_16K;
 em->ram_bytes = SZ_16K;
 write_lock(&em_tree->lock);
 ret = btrfs_add_extent_mapping(inode, &em, 0, SZ_8K);
 write_unlock(&em_tree->lock);

 if (ret != 0) {
  test_err("got an error when adding our em: %d", ret);
  goto out;
 }

 ret = -EINVAL;
 if (em->start != 0) {
  test_err("unexpected em->start at %llu, wanted 0", em->start);
  goto out;
 }
 if (em->len != SZ_4K) {
  test_err("unexpected em->len %llu, expected 4K", em->len);
  goto out;
 }
 ret = 0;
out:
 btrfs_free_extent_map(em);
 ret2 = free_extent_map_tree(inode);
 if (ret == 0)
  ret = ret2;

 return ret;
}

/*
 * Regression test for btrfs_drop_extent_map_range.  Calling with skip_pinned ==
 * true would mess up the start/end calculations and subsequent splits would be
 * incorrect.
 */
static int test_case_7(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct btrfs_inode *inode)
{
 struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 struct extent_map *em;
 int ret;
 int ret2;

 test_msg("Running btrfs_drop_extent_cache with pinned");

 em = btrfs_alloc_extent_map();
 if (!em) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
  return -ENOMEM;
 }

 /* [0, 16K), pinned */
 em->start = 0;
 em->len = SZ_16K;
 em->disk_bytenr = 0;
 em->disk_num_bytes = SZ_4K;
 em->ram_bytes = SZ_16K;
 em->flags |= (EXTENT_FLAG_PINNED | EXTENT_FLAG_COMPRESS_ZLIB);
 write_lock(&em_tree->lock);
 ret = btrfs_add_extent_mapping(inode, &em, em->start, em->len);
 write_unlock(&em_tree->lock);
 if (ret < 0) {
  test_err("couldn't add extent map");
  goto out;
 }
 btrfs_free_extent_map(em);

 em = btrfs_alloc_extent_map();
 if (!em) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
  ret = -ENOMEM;
  goto out;
 }

 /* [32K, 48K), not pinned */
 em->start = SZ_32K;
 em->len = SZ_16K;
 em->disk_bytenr = SZ_32K;
 em->disk_num_bytes = SZ_16K;
 em->ram_bytes = SZ_16K;
 write_lock(&em_tree->lock);
 ret = btrfs_add_extent_mapping(inode, &em, em->start, em->len);
 write_unlock(&em_tree->lock);
 if (ret < 0) {
  test_err("couldn't add extent map");
  goto out;
 }
 btrfs_free_extent_map(em);

 /*
 * Drop [0, 36K) This should skip the [0, 4K) extent and then split the
 * [32K, 48K) extent.
 */
 btrfs_drop_extent_map_range(inode, 0, (36 * SZ_1K) - 1, true);

 /* Make sure our extent maps look sane. */
 ret = -EINVAL;

 em = btrfs_lookup_extent_mapping(em_tree, 0, SZ_16K);
 if (!em) {
  test_err("didn't find an em at 0 as expected");
  goto out;
 }

 if (em->start != 0) {
  test_err("em->start is %llu, expected 0", em->start);
  goto out;
 }

 if (em->len != SZ_16K) {
  test_err("em->len is %llu, expected 16K", em->len);
  goto out;
 }

 btrfs_free_extent_map(em);

 read_lock(&em_tree->lock);
 em = btrfs_lookup_extent_mapping(em_tree, SZ_16K, SZ_16K);
 read_unlock(&em_tree->lock);
 if (em) {
  test_err("found an em when we weren't expecting one");
  goto out;
 }

 read_lock(&em_tree->lock);
 em = btrfs_lookup_extent_mapping(em_tree, SZ_32K, SZ_16K);
 read_unlock(&em_tree->lock);
 if (!em) {
  test_err("didn't find an em at 32K as expected");
  goto out;
 }

 if (em->start != (36 * SZ_1K)) {
  test_err("em->start is %llu, expected 36K", em->start);
  goto out;
 }

 if (em->len != (12 * SZ_1K)) {
  test_err("em->len is %llu, expected 12K", em->len);
  goto out;
 }

 if (btrfs_extent_map_block_start(em) != SZ_32K + SZ_4K) {
  test_err("em->block_start is %llu, expected 36K",
    btrfs_extent_map_block_start(em));
  goto out;
 }

 btrfs_free_extent_map(em);

 read_lock(&em_tree->lock);
 em = btrfs_lookup_extent_mapping(em_tree, 48 * SZ_1K, (u64)-1);
 read_unlock(&em_tree->lock);
 if (em) {
  test_err("found an unexpected em above 48K");
  goto out;
 }

 ret = 0;
out:
 btrfs_free_extent_map(em);
 /* Unpin our extent to prevent warning when removing it below. */
 ret2 = btrfs_unpin_extent_cache(inode, 0, SZ_16K, 0);
 if (ret == 0)
  ret = ret2;
 ret2 = free_extent_map_tree(inode);
 if (ret == 0)
  ret = ret2;

 return ret;
}

/*
 * Test a regression for compressed extent map adjustment when we attempt to
 * add an extent map that is partially overlapped by another existing extent
 * map. The resulting extent map offset was left unchanged despite having
 * incremented its start offset.
 */
static int test_case_8(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct btrfs_inode *inode)
{
 struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 struct extent_map *em;
 int ret;
 int ret2;

 em = btrfs_alloc_extent_map();
 if (!em) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
  return -ENOMEM;
 }

 /* Compressed extent for the file range [120K, 128K). */
 em->start = SZ_1K * 120;
 em->len = SZ_8K;
 em->disk_num_bytes = SZ_4K;
 em->ram_bytes = SZ_8K;
 em->flags |= EXTENT_FLAG_COMPRESS_ZLIB;
 write_lock(&em_tree->lock);
 ret = btrfs_add_extent_mapping(inode, &em, em->start, em->len);
 write_unlock(&em_tree->lock);
 btrfs_free_extent_map(em);
 if (ret < 0) {
  test_err("couldn't add extent map for range [120K, 128K)");
  goto out;
 }

 em = btrfs_alloc_extent_map();
 if (!em) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_EXTENT_MAP);
  ret = -ENOMEM;
  goto out;
 }

 /*
 * Compressed extent for the file range [108K, 144K), which overlaps
 * with the [120K, 128K) we previously inserted.
 */
 em->start = SZ_1K * 108;
 em->len = SZ_1K * 36;
 em->disk_num_bytes = SZ_4K;
 em->ram_bytes = SZ_1K * 36;
 em->flags |= EXTENT_FLAG_COMPRESS_ZLIB;

 /*
 * Try to add the extent map but with a search range of [140K, 144K),
 * this should succeed and adjust the extent map to the range
 * [128K, 144K), with a length of 16K and an offset of 20K.
 *
 * This simulates a scenario where in the subvolume tree of an inode we
 * have a compressed file extent item for the range [108K, 144K) and we
 * have an overlapping compressed extent map for the range [120K, 128K),
 * which was created by an encoded write, but its ordered extent was not
 * yet completed, so the subvolume tree doesn't have yet the file extent
 * item for that range - we only have the extent map in the inode's
 * extent map tree.
 */
 write_lock(&em_tree->lock);
 ret = btrfs_add_extent_mapping(inode, &em, SZ_1K * 140, SZ_4K);
 write_unlock(&em_tree->lock);
 btrfs_free_extent_map(em);
 if (ret < 0) {
  test_err("couldn't add extent map for range [108K, 144K)");
  goto out;
 }

 if (em->start != SZ_128K) {
  test_err("unexpected extent map start %llu (should be 128K)", em->start);
  ret = -EINVAL;
  goto out;
 }
 if (em->len != SZ_16K) {
  test_err("unexpected extent map length %llu (should be 16K)", em->len);
  ret = -EINVAL;
  goto out;
 }
 if (em->offset != SZ_1K * 20) {
  test_err("unexpected extent map offset %llu (should be 20K)", em->offset);
  ret = -EINVAL;
  goto out;
 }
out:
 ret2 = free_extent_map_tree(inode);
 if (ret == 0)
  ret = ret2;

 return ret;
}

struct rmap_test_vector {
 u64 raid_type;
 u64 physical_start;
 u64 data_stripe_size;
 u64 num_data_stripes;
 u64 num_stripes;
 /* Assume we won't have more than 5 physical stripes */
 u64 data_stripe_phys_start[5];
 bool expected_mapped_addr;
 /* Physical to logical addresses */
 u64 mapped_logical[5];
};

static int test_rmap_block(struct btrfs_fs_info *fs_info,
      struct rmap_test_vector *test)
{
 struct btrfs_chunk_map *map;
 u64 *logical = NULL;
 int i, out_ndaddrs, out_stripe_len;
 int ret;

 map = btrfs_alloc_chunk_map(test->num_stripes, GFP_KERNEL);
 if (!map) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_CHUNK_MAP);
  return -ENOMEM;
 }

 /* Start at 4GiB logical address */
 map->start = SZ_4G;
 map->chunk_len = test->data_stripe_size * test->num_data_stripes;
 map->stripe_size = test->data_stripe_size;
 map->num_stripes = test->num_stripes;
 map->type = test->raid_type;

 for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
  struct btrfs_device *dev = btrfs_alloc_dummy_device(fs_info);

  if (IS_ERR(dev)) {
   test_err("cannot allocate device");
   ret = PTR_ERR(dev);
   goto out;
  }
  map->stripes[i].dev = dev;
  map->stripes[i].physical = test->data_stripe_phys_start[i];
 }

 ret = btrfs_add_chunk_map(fs_info, map);
 if (ret) {
  test_err("error adding chunk map to mapping tree");
  btrfs_free_chunk_map(map);
  goto out_free;
 }

 ret = btrfs_rmap_block(fs_info, map->start, btrfs_sb_offset(1),
          &logical, &out_ndaddrs, &out_stripe_len);
 if (ret || (out_ndaddrs == 0 && test->expected_mapped_addr)) {
  test_err("didn't rmap anything but expected %d",
    test->expected_mapped_addr);
  goto out;
 }

 if (out_stripe_len != BTRFS_STRIPE_LEN) {
  test_err("calculated stripe length doesn't match");
  goto out;
 }

 if (out_ndaddrs != test->expected_mapped_addr) {
  for (i = 0; i < out_ndaddrs; i++)
   test_msg("mapped %llu", logical[i]);
  test_err("unexpected number of mapped addresses: %d", out_ndaddrs);
  goto out;
 }

 for (i = 0; i < out_ndaddrs; i++) {
  if (logical[i] != test->mapped_logical[i]) {
   test_err("unexpected logical address mapped");
   goto out;
  }
 }

 ret = 0;
out:
 btrfs_remove_chunk_map(fs_info, map);
out_free:
 kfree(logical);
 return ret;
}

int btrfs_test_extent_map(void)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = NULL;
 struct inode *inode;
 struct btrfs_root *root = NULL;
 int ret = 0, i;
 struct rmap_test_vector rmap_tests[] = {
  {
   /*
 * Test a chunk with 2 data stripes one of which
 * intersects the physical address of the super block
 * is correctly recognised.
 */
   .raid_type = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1,
   .physical_start = SZ_64M - SZ_4M,
   .data_stripe_size = SZ_256M,
   .num_data_stripes = 2,
   .num_stripes = 2,
   .data_stripe_phys_start =
    {SZ_64M - SZ_4M, SZ_64M - SZ_4M + SZ_256M},
   .expected_mapped_addr = true,
   .mapped_logical= {SZ_4G + SZ_4M}
  },
  {
   /*
 * Test that out-of-range physical addresses are
 * ignored
 */

    /* SINGLE chunk type */
   .raid_type = 0,
   .physical_start = SZ_4G,
   .data_stripe_size = SZ_256M,
   .num_data_stripes = 1,
   .num_stripes = 1,
   .data_stripe_phys_start = {SZ_256M},
   .expected_mapped_addr = false,
   .mapped_logical = {0}
  }
 };

 test_msg("running extent_map tests");

 /*
 * Note: the fs_info is not set up completely, we only need
 * fs_info::fsid for the tracepoint.
 */
 fs_info = btrfs_alloc_dummy_fs_info(PAGE_SIZE, PAGE_SIZE);
 if (!fs_info) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_FS_INFO);
  return -ENOMEM;
 }

 inode = btrfs_new_test_inode();
 if (!inode) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_INODE);
  ret = -ENOMEM;
  goto out;
 }

 root = btrfs_alloc_dummy_root(fs_info);
 if (IS_ERR(root)) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_ROOT);
  ret = PTR_ERR(root);
  root = NULL;
  goto out;
 }

 BTRFS_I(inode)->root = root;

 ret = test_case_1(fs_info, BTRFS_I(inode));
 if (ret)
  goto out;
 ret = test_case_2(fs_info, BTRFS_I(inode));
 if (ret)
  goto out;
 ret = test_case_3(fs_info, BTRFS_I(inode));
 if (ret)
  goto out;
 ret = test_case_4(fs_info, BTRFS_I(inode));
 if (ret)
  goto out;
 ret = test_case_5(fs_info, BTRFS_I(inode));
 if (ret)
  goto out;
 ret = test_case_6(fs_info, BTRFS_I(inode));
 if (ret)
  goto out;
 ret = test_case_7(fs_info, BTRFS_I(inode));
 if (ret)
  goto out;
 ret = test_case_8(fs_info, BTRFS_I(inode));
 if (ret)
  goto out;

 test_msg("running rmap tests");
 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(rmap_tests); i++) {
  ret = test_rmap_block(fs_info, &rmap_tests[i]);
  if (ret)
   goto out;
 }

out:
 iput(inode);
 btrfs_free_dummy_root(root);
 btrfs_free_dummy_fs_info(fs_info);

 return ret;
}