Add the rt linux 4.1.3-rt3 as base
[kvmfornfv.git] / kernel / fs / btrfs / raid56.c
diff --git a/kernel/fs/btrfs/raid56.c b/kernel/fs/btrfs/raid56.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..fa72068
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,2670 @@
+/*
+ * Copyright (C) 2012 Fusion-io  All rights reserved.
+ * Copyright (C) 2012 Intel Corp. All rights reserved.
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or
+ * modify it under the terms of the GNU General Public
+ * License v2 as published by the Free Software Foundation.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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+ *
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+ * License along with this program; if not, write to the
+ * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
+ * Boston, MA 021110-1307, USA.
+ */
+#include <linux/sched.h>
+#include <linux/wait.h>
+#include <linux/bio.h>
+#include <linux/slab.h>
+#include <linux/buffer_head.h>
+#include <linux/blkdev.h>
+#include <linux/random.h>
+#include <linux/iocontext.h>
+#include <linux/capability.h>
+#include <linux/ratelimit.h>
+#include <linux/kthread.h>
+#include <linux/raid/pq.h>
+#include <linux/hash.h>
+#include <linux/list_sort.h>
+#include <linux/raid/xor.h>
+#include <linux/vmalloc.h>
+#include <asm/div64.h>
+#include "ctree.h"
+#include "extent_map.h"
+#include "disk-io.h"
+#include "transaction.h"
+#include "print-tree.h"
+#include "volumes.h"
+#include "raid56.h"
+#include "async-thread.h"
+#include "check-integrity.h"
+#include "rcu-string.h"
+
+/* set when additional merges to this rbio are not allowed */
+#define RBIO_RMW_LOCKED_BIT    1
+
+/*
+ * set when this rbio is sitting in the hash, but it is just a cache
+ * of past RMW
+ */
+#define RBIO_CACHE_BIT         2
+
+/*
+ * set when it is safe to trust the stripe_pages for caching
+ */
+#define RBIO_CACHE_READY_BIT   3
+
+#define RBIO_CACHE_SIZE 1024
+
+enum btrfs_rbio_ops {
+       BTRFS_RBIO_WRITE        = 0,
+       BTRFS_RBIO_READ_REBUILD = 1,
+       BTRFS_RBIO_PARITY_SCRUB = 2,
+};
+
+struct btrfs_raid_bio {
+       struct btrfs_fs_info *fs_info;
+       struct btrfs_bio *bbio;
+
+       /* while we're doing rmw on a stripe
+        * we put it into a hash table so we can
+        * lock the stripe and merge more rbios
+        * into it.
+        */
+       struct list_head hash_list;
+
+       /*
+        * LRU list for the stripe cache
+        */
+       struct list_head stripe_cache;
+
+       /*
+        * for scheduling work in the helper threads
+        */
+       struct btrfs_work work;
+
+       /*
+        * bio list and bio_list_lock are used
+        * to add more bios into the stripe
+        * in hopes of avoiding the full rmw
+        */
+       struct bio_list bio_list;
+       spinlock_t bio_list_lock;
+
+       /* also protected by the bio_list_lock, the
+        * plug list is used by the plugging code
+        * to collect partial bios while plugged.  The
+        * stripe locking code also uses it to hand off
+        * the stripe lock to the next pending IO
+        */
+       struct list_head plug_list;
+
+       /*
+        * flags that tell us if it is safe to
+        * merge with this bio
+        */
+       unsigned long flags;
+
+       /* size of each individual stripe on disk */
+       int stripe_len;
+
+       /* number of data stripes (no p/q) */
+       int nr_data;
+
+       int real_stripes;
+
+       int stripe_npages;
+       /*
+        * set if we're doing a parity rebuild
+        * for a read from higher up, which is handled
+        * differently from a parity rebuild as part of
+        * rmw
+        */
+       enum btrfs_rbio_ops operation;
+
+       /* first bad stripe */
+       int faila;
+
+       /* second bad stripe (for raid6 use) */
+       int failb;
+
+       int scrubp;
+       /*
+        * number of pages needed to represent the full
+        * stripe
+        */
+       int nr_pages;
+
+       /*
+        * size of all the bios in the bio_list.  This
+        * helps us decide if the rbio maps to a full
+        * stripe or not
+        */
+       int bio_list_bytes;
+
+       int generic_bio_cnt;
+
+       atomic_t refs;
+
+       atomic_t stripes_pending;
+
+       atomic_t error;
+       /*
+        * these are two arrays of pointers.  We allocate the
+        * rbio big enough to hold them both and setup their
+        * locations when the rbio is allocated
+        */
+
+       /* pointers to pages that we allocated for
+        * reading/writing stripes directly from the disk (including P/Q)
+        */
+       struct page **stripe_pages;
+
+       /*
+        * pointers to the pages in the bio_list.  Stored
+        * here for faster lookup
+        */
+       struct page **bio_pages;
+
+       /*
+        * bitmap to record which horizontal stripe has data
+        */
+       unsigned long *dbitmap;
+};
+
+static int __raid56_parity_recover(struct btrfs_raid_bio *rbio);
+static noinline void finish_rmw(struct btrfs_raid_bio *rbio);
+static void rmw_work(struct btrfs_work *work);
+static void read_rebuild_work(struct btrfs_work *work);
+static void async_rmw_stripe(struct btrfs_raid_bio *rbio);
+static void async_read_rebuild(struct btrfs_raid_bio *rbio);
+static int fail_bio_stripe(struct btrfs_raid_bio *rbio, struct bio *bio);
+static int fail_rbio_index(struct btrfs_raid_bio *rbio, int failed);
+static void __free_raid_bio(struct btrfs_raid_bio *rbio);
+static void index_rbio_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio);
+static int alloc_rbio_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio);
+
+static noinline void finish_parity_scrub(struct btrfs_raid_bio *rbio,
+                                        int need_check);
+static void async_scrub_parity(struct btrfs_raid_bio *rbio);
+
+/*
+ * the stripe hash table is used for locking, and to collect
+ * bios in hopes of making a full stripe
+ */
+int btrfs_alloc_stripe_hash_table(struct btrfs_fs_info *info)
+{
+       struct btrfs_stripe_hash_table *table;
+       struct btrfs_stripe_hash_table *x;
+       struct btrfs_stripe_hash *cur;
+       struct btrfs_stripe_hash *h;
+       int num_entries = 1 << BTRFS_STRIPE_HASH_TABLE_BITS;
+       int i;
+       int table_size;
+
+       if (info->stripe_hash_table)
+               return 0;
+
+       /*
+        * The table is large, starting with order 4 and can go as high as
+        * order 7 in case lock debugging is turned on.
+        *
+        * Try harder to allocate and fallback to vmalloc to lower the chance
+        * of a failing mount.
+        */
+       table_size = sizeof(*table) + sizeof(*h) * num_entries;
+       table = kzalloc(table_size, GFP_KERNEL | __GFP_NOWARN | __GFP_REPEAT);
+       if (!table) {
+               table = vzalloc(table_size);
+               if (!table)
+                       return -ENOMEM;
+       }
+
+       spin_lock_init(&table->cache_lock);
+       INIT_LIST_HEAD(&table->stripe_cache);
+
+       h = table->table;
+
+       for (i = 0; i < num_entries; i++) {
+               cur = h + i;
+               INIT_LIST_HEAD(&cur->hash_list);
+               spin_lock_init(&cur->lock);
+               init_waitqueue_head(&cur->wait);
+       }
+
+       x = cmpxchg(&info->stripe_hash_table, NULL, table);
+       if (x)
+               kvfree(x);
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * caching an rbio means to copy anything from the
+ * bio_pages array into the stripe_pages array.  We
+ * use the page uptodate bit in the stripe cache array
+ * to indicate if it has valid data
+ *
+ * once the caching is done, we set the cache ready
+ * bit.
+ */
+static void cache_rbio_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       int i;
+       char *s;
+       char *d;
+       int ret;
+
+       ret = alloc_rbio_pages(rbio);
+       if (ret)
+               return;
+
+       for (i = 0; i < rbio->nr_pages; i++) {
+               if (!rbio->bio_pages[i])
+                       continue;
+
+               s = kmap(rbio->bio_pages[i]);
+               d = kmap(rbio->stripe_pages[i]);
+
+               memcpy(d, s, PAGE_CACHE_SIZE);
+
+               kunmap(rbio->bio_pages[i]);
+               kunmap(rbio->stripe_pages[i]);
+               SetPageUptodate(rbio->stripe_pages[i]);
+       }
+       set_bit(RBIO_CACHE_READY_BIT, &rbio->flags);
+}
+
+/*
+ * we hash on the first logical address of the stripe
+ */
+static int rbio_bucket(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       u64 num = rbio->bbio->raid_map[0];
+
+       /*
+        * we shift down quite a bit.  We're using byte
+        * addressing, and most of the lower bits are zeros.
+        * This tends to upset hash_64, and it consistently
+        * returns just one or two different values.
+        *
+        * shifting off the lower bits fixes things.
+        */
+       return hash_64(num >> 16, BTRFS_STRIPE_HASH_TABLE_BITS);
+}
+
+/*
+ * stealing an rbio means taking all the uptodate pages from the stripe
+ * array in the source rbio and putting them into the destination rbio
+ */
+static void steal_rbio(struct btrfs_raid_bio *src, struct btrfs_raid_bio *dest)
+{
+       int i;
+       struct page *s;
+       struct page *d;
+
+       if (!test_bit(RBIO_CACHE_READY_BIT, &src->flags))
+               return;
+
+       for (i = 0; i < dest->nr_pages; i++) {
+               s = src->stripe_pages[i];
+               if (!s || !PageUptodate(s)) {
+                       continue;
+               }
+
+               d = dest->stripe_pages[i];
+               if (d)
+                       __free_page(d);
+
+               dest->stripe_pages[i] = s;
+               src->stripe_pages[i] = NULL;
+       }
+}
+
+/*
+ * merging means we take the bio_list from the victim and
+ * splice it into the destination.  The victim should
+ * be discarded afterwards.
+ *
+ * must be called with dest->rbio_list_lock held
+ */
+static void merge_rbio(struct btrfs_raid_bio *dest,
+                      struct btrfs_raid_bio *victim)
+{
+       bio_list_merge(&dest->bio_list, &victim->bio_list);
+       dest->bio_list_bytes += victim->bio_list_bytes;
+       dest->generic_bio_cnt += victim->generic_bio_cnt;
+       bio_list_init(&victim->bio_list);
+}
+
+/*
+ * used to prune items that are in the cache.  The caller
+ * must hold the hash table lock.
+ */
+static void __remove_rbio_from_cache(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       int bucket = rbio_bucket(rbio);
+       struct btrfs_stripe_hash_table *table;
+       struct btrfs_stripe_hash *h;
+       int freeit = 0;
+
+       /*
+        * check the bit again under the hash table lock.
+        */
+       if (!test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &rbio->flags))
+               return;
+
+       table = rbio->fs_info->stripe_hash_table;
+       h = table->table + bucket;
+
+       /* hold the lock for the bucket because we may be
+        * removing it from the hash table
+        */
+       spin_lock(&h->lock);
+
+       /*
+        * hold the lock for the bio list because we need
+        * to make sure the bio list is empty
+        */
+       spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
+
+       if (test_and_clear_bit(RBIO_CACHE_BIT, &rbio->flags)) {
+               list_del_init(&rbio->stripe_cache);
+               table->cache_size -= 1;
+               freeit = 1;
+
+               /* if the bio list isn't empty, this rbio is
+                * still involved in an IO.  We take it out
+                * of the cache list, and drop the ref that
+                * was held for the list.
+                *
+                * If the bio_list was empty, we also remove
+                * the rbio from the hash_table, and drop
+                * the corresponding ref
+                */
+               if (bio_list_empty(&rbio->bio_list)) {
+                       if (!list_empty(&rbio->hash_list)) {
+                               list_del_init(&rbio->hash_list);
+                               atomic_dec(&rbio->refs);
+                               BUG_ON(!list_empty(&rbio->plug_list));
+                       }
+               }
+       }
+
+       spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
+       spin_unlock(&h->lock);
+
+       if (freeit)
+               __free_raid_bio(rbio);
+}
+
+/*
+ * prune a given rbio from the cache
+ */
+static void remove_rbio_from_cache(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       struct btrfs_stripe_hash_table *table;
+       unsigned long flags;
+
+       if (!test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &rbio->flags))
+               return;
+
+       table = rbio->fs_info->stripe_hash_table;
+
+       spin_lock_irqsave(&table->cache_lock, flags);
+       __remove_rbio_from_cache(rbio);
+       spin_unlock_irqrestore(&table->cache_lock, flags);
+}
+
+/*
+ * remove everything in the cache
+ */
+static void btrfs_clear_rbio_cache(struct btrfs_fs_info *info)
+{
+       struct btrfs_stripe_hash_table *table;
+       unsigned long flags;
+       struct btrfs_raid_bio *rbio;
+
+       table = info->stripe_hash_table;
+
+       spin_lock_irqsave(&table->cache_lock, flags);
+       while (!list_empty(&table->stripe_cache)) {
+               rbio = list_entry(table->stripe_cache.next,
+                                 struct btrfs_raid_bio,
+                                 stripe_cache);
+               __remove_rbio_from_cache(rbio);
+       }
+       spin_unlock_irqrestore(&table->cache_lock, flags);
+}
+
+/*
+ * remove all cached entries and free the hash table
+ * used by unmount
+ */
+void btrfs_free_stripe_hash_table(struct btrfs_fs_info *info)
+{
+       if (!info->stripe_hash_table)
+               return;
+       btrfs_clear_rbio_cache(info);
+       kvfree(info->stripe_hash_table);
+       info->stripe_hash_table = NULL;
+}
+
+/*
+ * insert an rbio into the stripe cache.  It
+ * must have already been prepared by calling
+ * cache_rbio_pages
+ *
+ * If this rbio was already cached, it gets
+ * moved to the front of the lru.
+ *
+ * If the size of the rbio cache is too big, we
+ * prune an item.
+ */
+static void cache_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       struct btrfs_stripe_hash_table *table;
+       unsigned long flags;
+
+       if (!test_bit(RBIO_CACHE_READY_BIT, &rbio->flags))
+               return;
+
+       table = rbio->fs_info->stripe_hash_table;
+
+       spin_lock_irqsave(&table->cache_lock, flags);
+       spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
+
+       /* bump our ref if we were not in the list before */
+       if (!test_and_set_bit(RBIO_CACHE_BIT, &rbio->flags))
+               atomic_inc(&rbio->refs);
+
+       if (!list_empty(&rbio->stripe_cache)){
+               list_move(&rbio->stripe_cache, &table->stripe_cache);
+       } else {
+               list_add(&rbio->stripe_cache, &table->stripe_cache);
+               table->cache_size += 1;
+       }
+
+       spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
+
+       if (table->cache_size > RBIO_CACHE_SIZE) {
+               struct btrfs_raid_bio *found;
+
+               found = list_entry(table->stripe_cache.prev,
+                                 struct btrfs_raid_bio,
+                                 stripe_cache);
+
+               if (found != rbio)
+                       __remove_rbio_from_cache(found);
+       }
+
+       spin_unlock_irqrestore(&table->cache_lock, flags);
+       return;
+}
+
+/*
+ * helper function to run the xor_blocks api.  It is only
+ * able to do MAX_XOR_BLOCKS at a time, so we need to
+ * loop through.
+ */
+static void run_xor(void **pages, int src_cnt, ssize_t len)
+{
+       int src_off = 0;
+       int xor_src_cnt = 0;
+       void *dest = pages[src_cnt];
+
+       while(src_cnt > 0) {
+               xor_src_cnt = min(src_cnt, MAX_XOR_BLOCKS);
+               xor_blocks(xor_src_cnt, len, dest, pages + src_off);
+
+               src_cnt -= xor_src_cnt;
+               src_off += xor_src_cnt;
+       }
+}
+
+/*
+ * returns true if the bio list inside this rbio
+ * covers an entire stripe (no rmw required).
+ * Must be called with the bio list lock held, or
+ * at a time when you know it is impossible to add
+ * new bios into the list
+ */
+static int __rbio_is_full(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       unsigned long size = rbio->bio_list_bytes;
+       int ret = 1;
+
+       if (size != rbio->nr_data * rbio->stripe_len)
+               ret = 0;
+
+       BUG_ON(size > rbio->nr_data * rbio->stripe_len);
+       return ret;
+}
+
+static int rbio_is_full(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       unsigned long flags;
+       int ret;
+
+       spin_lock_irqsave(&rbio->bio_list_lock, flags);
+       ret = __rbio_is_full(rbio);
+       spin_unlock_irqrestore(&rbio->bio_list_lock, flags);
+       return ret;
+}
+
+/*
+ * returns 1 if it is safe to merge two rbios together.
+ * The merging is safe if the two rbios correspond to
+ * the same stripe and if they are both going in the same
+ * direction (read vs write), and if neither one is
+ * locked for final IO
+ *
+ * The caller is responsible for locking such that
+ * rmw_locked is safe to test
+ */
+static int rbio_can_merge(struct btrfs_raid_bio *last,
+                         struct btrfs_raid_bio *cur)
+{
+       if (test_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &last->flags) ||
+           test_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &cur->flags))
+               return 0;
+
+       /*
+        * we can't merge with cached rbios, since the
+        * idea is that when we merge the destination
+        * rbio is going to run our IO for us.  We can
+        * steal from cached rbio's though, other functions
+        * handle that.
+        */
+       if (test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &last->flags) ||
+           test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &cur->flags))
+               return 0;
+
+       if (last->bbio->raid_map[0] !=
+           cur->bbio->raid_map[0])
+               return 0;
+
+       /* we can't merge with different operations */
+       if (last->operation != cur->operation)
+               return 0;
+       /*
+        * We've need read the full stripe from the drive.
+        * check and repair the parity and write the new results.
+        *
+        * We're not allowed to add any new bios to the
+        * bio list here, anyone else that wants to
+        * change this stripe needs to do their own rmw.
+        */
+       if (last->operation == BTRFS_RBIO_PARITY_SCRUB ||
+           cur->operation == BTRFS_RBIO_PARITY_SCRUB)
+               return 0;
+
+       return 1;
+}
+
+/*
+ * helper to index into the pstripe
+ */
+static struct page *rbio_pstripe_page(struct btrfs_raid_bio *rbio, int index)
+{
+       index += (rbio->nr_data * rbio->stripe_len) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
+       return rbio->stripe_pages[index];
+}
+
+/*
+ * helper to index into the qstripe, returns null
+ * if there is no qstripe
+ */
+static struct page *rbio_qstripe_page(struct btrfs_raid_bio *rbio, int index)
+{
+       if (rbio->nr_data + 1 == rbio->real_stripes)
+               return NULL;
+
+       index += ((rbio->nr_data + 1) * rbio->stripe_len) >>
+               PAGE_CACHE_SHIFT;
+       return rbio->stripe_pages[index];
+}
+
+/*
+ * The first stripe in the table for a logical address
+ * has the lock.  rbios are added in one of three ways:
+ *
+ * 1) Nobody has the stripe locked yet.  The rbio is given
+ * the lock and 0 is returned.  The caller must start the IO
+ * themselves.
+ *
+ * 2) Someone has the stripe locked, but we're able to merge
+ * with the lock owner.  The rbio is freed and the IO will
+ * start automatically along with the existing rbio.  1 is returned.
+ *
+ * 3) Someone has the stripe locked, but we're not able to merge.
+ * The rbio is added to the lock owner's plug list, or merged into
+ * an rbio already on the plug list.  When the lock owner unlocks,
+ * the next rbio on the list is run and the IO is started automatically.
+ * 1 is returned
+ *
+ * If we return 0, the caller still owns the rbio and must continue with
+ * IO submission.  If we return 1, the caller must assume the rbio has
+ * already been freed.
+ */
+static noinline int lock_stripe_add(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       int bucket = rbio_bucket(rbio);
+       struct btrfs_stripe_hash *h = rbio->fs_info->stripe_hash_table->table + bucket;
+       struct btrfs_raid_bio *cur;
+       struct btrfs_raid_bio *pending;
+       unsigned long flags;
+       DEFINE_WAIT(wait);
+       struct btrfs_raid_bio *freeit = NULL;
+       struct btrfs_raid_bio *cache_drop = NULL;
+       int ret = 0;
+       int walk = 0;
+
+       spin_lock_irqsave(&h->lock, flags);
+       list_for_each_entry(cur, &h->hash_list, hash_list) {
+               walk++;
+               if (cur->bbio->raid_map[0] == rbio->bbio->raid_map[0]) {
+                       spin_lock(&cur->bio_list_lock);
+
+                       /* can we steal this cached rbio's pages? */
+                       if (bio_list_empty(&cur->bio_list) &&
+                           list_empty(&cur->plug_list) &&
+                           test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &cur->flags) &&
+                           !test_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &cur->flags)) {
+                               list_del_init(&cur->hash_list);
+                               atomic_dec(&cur->refs);
+
+                               steal_rbio(cur, rbio);
+                               cache_drop = cur;
+                               spin_unlock(&cur->bio_list_lock);
+
+                               goto lockit;
+                       }
+
+                       /* can we merge into the lock owner? */
+                       if (rbio_can_merge(cur, rbio)) {
+                               merge_rbio(cur, rbio);
+                               spin_unlock(&cur->bio_list_lock);
+                               freeit = rbio;
+                               ret = 1;
+                               goto out;
+                       }
+
+
+                       /*
+                        * we couldn't merge with the running
+                        * rbio, see if we can merge with the
+                        * pending ones.  We don't have to
+                        * check for rmw_locked because there
+                        * is no way they are inside finish_rmw
+                        * right now
+                        */
+                       list_for_each_entry(pending, &cur->plug_list,
+                                           plug_list) {
+                               if (rbio_can_merge(pending, rbio)) {
+                                       merge_rbio(pending, rbio);
+                                       spin_unlock(&cur->bio_list_lock);
+                                       freeit = rbio;
+                                       ret = 1;
+                                       goto out;
+                               }
+                       }
+
+                       /* no merging, put us on the tail of the plug list,
+                        * our rbio will be started with the currently
+                        * running rbio unlocks
+                        */
+                       list_add_tail(&rbio->plug_list, &cur->plug_list);
+                       spin_unlock(&cur->bio_list_lock);
+                       ret = 1;
+                       goto out;
+               }
+       }
+lockit:
+       atomic_inc(&rbio->refs);
+       list_add(&rbio->hash_list, &h->hash_list);
+out:
+       spin_unlock_irqrestore(&h->lock, flags);
+       if (cache_drop)
+               remove_rbio_from_cache(cache_drop);
+       if (freeit)
+               __free_raid_bio(freeit);
+       return ret;
+}
+
+/*
+ * called as rmw or parity rebuild is completed.  If the plug list has more
+ * rbios waiting for this stripe, the next one on the list will be started
+ */
+static noinline void unlock_stripe(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       int bucket;
+       struct btrfs_stripe_hash *h;
+       unsigned long flags;
+       int keep_cache = 0;
+
+       bucket = rbio_bucket(rbio);
+       h = rbio->fs_info->stripe_hash_table->table + bucket;
+
+       if (list_empty(&rbio->plug_list))
+               cache_rbio(rbio);
+
+       spin_lock_irqsave(&h->lock, flags);
+       spin_lock(&rbio->bio_list_lock);
+
+       if (!list_empty(&rbio->hash_list)) {
+               /*
+                * if we're still cached and there is no other IO
+                * to perform, just leave this rbio here for others
+                * to steal from later
+                */
+               if (list_empty(&rbio->plug_list) &&
+                   test_bit(RBIO_CACHE_BIT, &rbio->flags)) {
+                       keep_cache = 1;
+                       clear_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &rbio->flags);
+                       BUG_ON(!bio_list_empty(&rbio->bio_list));
+                       goto done;
+               }
+
+               list_del_init(&rbio->hash_list);
+               atomic_dec(&rbio->refs);
+
+               /*
+                * we use the plug list to hold all the rbios
+                * waiting for the chance to lock this stripe.
+                * hand the lock over to one of them.
+                */
+               if (!list_empty(&rbio->plug_list)) {
+                       struct btrfs_raid_bio *next;
+                       struct list_head *head = rbio->plug_list.next;
+
+                       next = list_entry(head, struct btrfs_raid_bio,
+                                         plug_list);
+
+                       list_del_init(&rbio->plug_list);
+
+                       list_add(&next->hash_list, &h->hash_list);
+                       atomic_inc(&next->refs);
+                       spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
+                       spin_unlock_irqrestore(&h->lock, flags);
+
+                       if (next->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD)
+                               async_read_rebuild(next);
+                       else if (next->operation == BTRFS_RBIO_WRITE) {
+                               steal_rbio(rbio, next);
+                               async_rmw_stripe(next);
+                       } else if (next->operation == BTRFS_RBIO_PARITY_SCRUB) {
+                               steal_rbio(rbio, next);
+                               async_scrub_parity(next);
+                       }
+
+                       goto done_nolock;
+               } else  if (waitqueue_active(&h->wait)) {
+                       spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
+                       spin_unlock_irqrestore(&h->lock, flags);
+                       wake_up(&h->wait);
+                       goto done_nolock;
+               }
+       }
+done:
+       spin_unlock(&rbio->bio_list_lock);
+       spin_unlock_irqrestore(&h->lock, flags);
+
+done_nolock:
+       if (!keep_cache)
+               remove_rbio_from_cache(rbio);
+}
+
+static void __free_raid_bio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       int i;
+
+       WARN_ON(atomic_read(&rbio->refs) < 0);
+       if (!atomic_dec_and_test(&rbio->refs))
+               return;
+
+       WARN_ON(!list_empty(&rbio->stripe_cache));
+       WARN_ON(!list_empty(&rbio->hash_list));
+       WARN_ON(!bio_list_empty(&rbio->bio_list));
+
+       for (i = 0; i < rbio->nr_pages; i++) {
+               if (rbio->stripe_pages[i]) {
+                       __free_page(rbio->stripe_pages[i]);
+                       rbio->stripe_pages[i] = NULL;
+               }
+       }
+
+       btrfs_put_bbio(rbio->bbio);
+       kfree(rbio);
+}
+
+static void free_raid_bio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       unlock_stripe(rbio);
+       __free_raid_bio(rbio);
+}
+
+/*
+ * this frees the rbio and runs through all the bios in the
+ * bio_list and calls end_io on them
+ */
+static void rbio_orig_end_io(struct btrfs_raid_bio *rbio, int err, int uptodate)
+{
+       struct bio *cur = bio_list_get(&rbio->bio_list);
+       struct bio *next;
+
+       if (rbio->generic_bio_cnt)
+               btrfs_bio_counter_sub(rbio->fs_info, rbio->generic_bio_cnt);
+
+       free_raid_bio(rbio);
+
+       while (cur) {
+               next = cur->bi_next;
+               cur->bi_next = NULL;
+               if (uptodate)
+                       set_bit(BIO_UPTODATE, &cur->bi_flags);
+               bio_endio(cur, err);
+               cur = next;
+       }
+}
+
+/*
+ * end io function used by finish_rmw.  When we finally
+ * get here, we've written a full stripe
+ */
+static void raid_write_end_io(struct bio *bio, int err)
+{
+       struct btrfs_raid_bio *rbio = bio->bi_private;
+
+       if (err)
+               fail_bio_stripe(rbio, bio);
+
+       bio_put(bio);
+
+       if (!atomic_dec_and_test(&rbio->stripes_pending))
+               return;
+
+       err = 0;
+
+       /* OK, we have read all the stripes we need to. */
+       if (atomic_read(&rbio->error) > rbio->bbio->max_errors)
+               err = -EIO;
+
+       rbio_orig_end_io(rbio, err, 0);
+       return;
+}
+
+/*
+ * the read/modify/write code wants to use the original bio for
+ * any pages it included, and then use the rbio for everything
+ * else.  This function decides if a given index (stripe number)
+ * and page number in that stripe fall inside the original bio
+ * or the rbio.
+ *
+ * if you set bio_list_only, you'll get a NULL back for any ranges
+ * that are outside the bio_list
+ *
+ * This doesn't take any refs on anything, you get a bare page pointer
+ * and the caller must bump refs as required.
+ *
+ * You must call index_rbio_pages once before you can trust
+ * the answers from this function.
+ */
+static struct page *page_in_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio,
+                                int index, int pagenr, int bio_list_only)
+{
+       int chunk_page;
+       struct page *p = NULL;
+
+       chunk_page = index * (rbio->stripe_len >> PAGE_SHIFT) + pagenr;
+
+       spin_lock_irq(&rbio->bio_list_lock);
+       p = rbio->bio_pages[chunk_page];
+       spin_unlock_irq(&rbio->bio_list_lock);
+
+       if (p || bio_list_only)
+               return p;
+
+       return rbio->stripe_pages[chunk_page];
+}
+
+/*
+ * number of pages we need for the entire stripe across all the
+ * drives
+ */
+static unsigned long rbio_nr_pages(unsigned long stripe_len, int nr_stripes)
+{
+       unsigned long nr = stripe_len * nr_stripes;
+       return DIV_ROUND_UP(nr, PAGE_CACHE_SIZE);
+}
+
+/*
+ * allocation and initial setup for the btrfs_raid_bio.  Not
+ * this does not allocate any pages for rbio->pages.
+ */
+static struct btrfs_raid_bio *alloc_rbio(struct btrfs_root *root,
+                         struct btrfs_bio *bbio, u64 stripe_len)
+{
+       struct btrfs_raid_bio *rbio;
+       int nr_data = 0;
+       int real_stripes = bbio->num_stripes - bbio->num_tgtdevs;
+       int num_pages = rbio_nr_pages(stripe_len, real_stripes);
+       int stripe_npages = DIV_ROUND_UP(stripe_len, PAGE_SIZE);
+       void *p;
+
+       rbio = kzalloc(sizeof(*rbio) + num_pages * sizeof(struct page *) * 2 +
+                      DIV_ROUND_UP(stripe_npages, BITS_PER_LONG / 8),
+                       GFP_NOFS);
+       if (!rbio)
+               return ERR_PTR(-ENOMEM);
+
+       bio_list_init(&rbio->bio_list);
+       INIT_LIST_HEAD(&rbio->plug_list);
+       spin_lock_init(&rbio->bio_list_lock);
+       INIT_LIST_HEAD(&rbio->stripe_cache);
+       INIT_LIST_HEAD(&rbio->hash_list);
+       rbio->bbio = bbio;
+       rbio->fs_info = root->fs_info;
+       rbio->stripe_len = stripe_len;
+       rbio->nr_pages = num_pages;
+       rbio->real_stripes = real_stripes;
+       rbio->stripe_npages = stripe_npages;
+       rbio->faila = -1;
+       rbio->failb = -1;
+       atomic_set(&rbio->refs, 1);
+       atomic_set(&rbio->error, 0);
+       atomic_set(&rbio->stripes_pending, 0);
+
+       /*
+        * the stripe_pages and bio_pages array point to the extra
+        * memory we allocated past the end of the rbio
+        */
+       p = rbio + 1;
+       rbio->stripe_pages = p;
+       rbio->bio_pages = p + sizeof(struct page *) * num_pages;
+       rbio->dbitmap = p + sizeof(struct page *) * num_pages * 2;
+
+       if (bbio->map_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5)
+               nr_data = real_stripes - 1;
+       else if (bbio->map_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6)
+               nr_data = real_stripes - 2;
+       else
+               BUG();
+
+       rbio->nr_data = nr_data;
+       return rbio;
+}
+
+/* allocate pages for all the stripes in the bio, including parity */
+static int alloc_rbio_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       int i;
+       struct page *page;
+
+       for (i = 0; i < rbio->nr_pages; i++) {
+               if (rbio->stripe_pages[i])
+                       continue;
+               page = alloc_page(GFP_NOFS | __GFP_HIGHMEM);
+               if (!page)
+                       return -ENOMEM;
+               rbio->stripe_pages[i] = page;
+               ClearPageUptodate(page);
+       }
+       return 0;
+}
+
+/* allocate pages for just the p/q stripes */
+static int alloc_rbio_parity_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       int i;
+       struct page *page;
+
+       i = (rbio->nr_data * rbio->stripe_len) >> PAGE_CACHE_SHIFT;
+
+       for (; i < rbio->nr_pages; i++) {
+               if (rbio->stripe_pages[i])
+                       continue;
+               page = alloc_page(GFP_NOFS | __GFP_HIGHMEM);
+               if (!page)
+                       return -ENOMEM;
+               rbio->stripe_pages[i] = page;
+       }
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * add a single page from a specific stripe into our list of bios for IO
+ * this will try to merge into existing bios if possible, and returns
+ * zero if all went well.
+ */
+static int rbio_add_io_page(struct btrfs_raid_bio *rbio,
+                           struct bio_list *bio_list,
+                           struct page *page,
+                           int stripe_nr,
+                           unsigned long page_index,
+                           unsigned long bio_max_len)
+{
+       struct bio *last = bio_list->tail;
+       u64 last_end = 0;
+       int ret;
+       struct bio *bio;
+       struct btrfs_bio_stripe *stripe;
+       u64 disk_start;
+
+       stripe = &rbio->bbio->stripes[stripe_nr];
+       disk_start = stripe->physical + (page_index << PAGE_CACHE_SHIFT);
+
+       /* if the device is missing, just fail this stripe */
+       if (!stripe->dev->bdev)
+               return fail_rbio_index(rbio, stripe_nr);
+
+       /* see if we can add this page onto our existing bio */
+       if (last) {
+               last_end = (u64)last->bi_iter.bi_sector << 9;
+               last_end += last->bi_iter.bi_size;
+
+               /*
+                * we can't merge these if they are from different
+                * devices or if they are not contiguous
+                */
+               if (last_end == disk_start && stripe->dev->bdev &&
+                   test_bit(BIO_UPTODATE, &last->bi_flags) &&
+                   last->bi_bdev == stripe->dev->bdev) {
+                       ret = bio_add_page(last, page, PAGE_CACHE_SIZE, 0);
+                       if (ret == PAGE_CACHE_SIZE)
+                               return 0;
+               }
+       }
+
+       /* put a new bio on the list */
+       bio = btrfs_io_bio_alloc(GFP_NOFS, bio_max_len >> PAGE_SHIFT?:1);
+       if (!bio)
+               return -ENOMEM;
+
+       bio->bi_iter.bi_size = 0;
+       bio->bi_bdev = stripe->dev->bdev;
+       bio->bi_iter.bi_sector = disk_start >> 9;
+       set_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags);
+
+       bio_add_page(bio, page, PAGE_CACHE_SIZE, 0);
+       bio_list_add(bio_list, bio);
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * while we're doing the read/modify/write cycle, we could
+ * have errors in reading pages off the disk.  This checks
+ * for errors and if we're not able to read the page it'll
+ * trigger parity reconstruction.  The rmw will be finished
+ * after we've reconstructed the failed stripes
+ */
+static void validate_rbio_for_rmw(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       if (rbio->faila >= 0 || rbio->failb >= 0) {
+               BUG_ON(rbio->faila == rbio->real_stripes - 1);
+               __raid56_parity_recover(rbio);
+       } else {
+               finish_rmw(rbio);
+       }
+}
+
+/*
+ * these are just the pages from the rbio array, not from anything
+ * the FS sent down to us
+ */
+static struct page *rbio_stripe_page(struct btrfs_raid_bio *rbio, int stripe, int page)
+{
+       int index;
+       index = stripe * (rbio->stripe_len >> PAGE_CACHE_SHIFT);
+       index += page;
+       return rbio->stripe_pages[index];
+}
+
+/*
+ * helper function to walk our bio list and populate the bio_pages array with
+ * the result.  This seems expensive, but it is faster than constantly
+ * searching through the bio list as we setup the IO in finish_rmw or stripe
+ * reconstruction.
+ *
+ * This must be called before you trust the answers from page_in_rbio
+ */
+static void index_rbio_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       struct bio *bio;
+       u64 start;
+       unsigned long stripe_offset;
+       unsigned long page_index;
+       struct page *p;
+       int i;
+
+       spin_lock_irq(&rbio->bio_list_lock);
+       bio_list_for_each(bio, &rbio->bio_list) {
+               start = (u64)bio->bi_iter.bi_sector << 9;
+               stripe_offset = start - rbio->bbio->raid_map[0];
+               page_index = stripe_offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
+
+               for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
+                       p = bio->bi_io_vec[i].bv_page;
+                       rbio->bio_pages[page_index + i] = p;
+               }
+       }
+       spin_unlock_irq(&rbio->bio_list_lock);
+}
+
+/*
+ * this is called from one of two situations.  We either
+ * have a full stripe from the higher layers, or we've read all
+ * the missing bits off disk.
+ *
+ * This will calculate the parity and then send down any
+ * changed blocks.
+ */
+static noinline void finish_rmw(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       struct btrfs_bio *bbio = rbio->bbio;
+       void *pointers[rbio->real_stripes];
+       int stripe_len = rbio->stripe_len;
+       int nr_data = rbio->nr_data;
+       int stripe;
+       int pagenr;
+       int p_stripe = -1;
+       int q_stripe = -1;
+       struct bio_list bio_list;
+       struct bio *bio;
+       int pages_per_stripe = stripe_len >> PAGE_CACHE_SHIFT;
+       int ret;
+
+       bio_list_init(&bio_list);
+
+       if (rbio->real_stripes - rbio->nr_data == 1) {
+               p_stripe = rbio->real_stripes - 1;
+       } else if (rbio->real_stripes - rbio->nr_data == 2) {
+               p_stripe = rbio->real_stripes - 2;
+               q_stripe = rbio->real_stripes - 1;
+       } else {
+               BUG();
+       }
+
+       /* at this point we either have a full stripe,
+        * or we've read the full stripe from the drive.
+        * recalculate the parity and write the new results.
+        *
+        * We're not allowed to add any new bios to the
+        * bio list here, anyone else that wants to
+        * change this stripe needs to do their own rmw.
+        */
+       spin_lock_irq(&rbio->bio_list_lock);
+       set_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &rbio->flags);
+       spin_unlock_irq(&rbio->bio_list_lock);
+
+       atomic_set(&rbio->error, 0);
+
+       /*
+        * now that we've set rmw_locked, run through the
+        * bio list one last time and map the page pointers
+        *
+        * We don't cache full rbios because we're assuming
+        * the higher layers are unlikely to use this area of
+        * the disk again soon.  If they do use it again,
+        * hopefully they will send another full bio.
+        */
+       index_rbio_pages(rbio);
+       if (!rbio_is_full(rbio))
+               cache_rbio_pages(rbio);
+       else
+               clear_bit(RBIO_CACHE_READY_BIT, &rbio->flags);
+
+       for (pagenr = 0; pagenr < pages_per_stripe; pagenr++) {
+               struct page *p;
+               /* first collect one page from each data stripe */
+               for (stripe = 0; stripe < nr_data; stripe++) {
+                       p = page_in_rbio(rbio, stripe, pagenr, 0);
+                       pointers[stripe] = kmap(p);
+               }
+
+               /* then add the parity stripe */
+               p = rbio_pstripe_page(rbio, pagenr);
+               SetPageUptodate(p);
+               pointers[stripe++] = kmap(p);
+
+               if (q_stripe != -1) {
+
+                       /*
+                        * raid6, add the qstripe and call the
+                        * library function to fill in our p/q
+                        */
+                       p = rbio_qstripe_page(rbio, pagenr);
+                       SetPageUptodate(p);
+                       pointers[stripe++] = kmap(p);
+
+                       raid6_call.gen_syndrome(rbio->real_stripes, PAGE_SIZE,
+                                               pointers);
+               } else {
+                       /* raid5 */
+                       memcpy(pointers[nr_data], pointers[0], PAGE_SIZE);
+                       run_xor(pointers + 1, nr_data - 1, PAGE_CACHE_SIZE);
+               }
+
+
+               for (stripe = 0; stripe < rbio->real_stripes; stripe++)
+                       kunmap(page_in_rbio(rbio, stripe, pagenr, 0));
+       }
+
+       /*
+        * time to start writing.  Make bios for everything from the
+        * higher layers (the bio_list in our rbio) and our p/q.  Ignore
+        * everything else.
+        */
+       for (stripe = 0; stripe < rbio->real_stripes; stripe++) {
+               for (pagenr = 0; pagenr < pages_per_stripe; pagenr++) {
+                       struct page *page;
+                       if (stripe < rbio->nr_data) {
+                               page = page_in_rbio(rbio, stripe, pagenr, 1);
+                               if (!page)
+                                       continue;
+                       } else {
+                              page = rbio_stripe_page(rbio, stripe, pagenr);
+                       }
+
+                       ret = rbio_add_io_page(rbio, &bio_list,
+                                      page, stripe, pagenr, rbio->stripe_len);
+                       if (ret)
+                               goto cleanup;
+               }
+       }
+
+       if (likely(!bbio->num_tgtdevs))
+               goto write_data;
+
+       for (stripe = 0; stripe < rbio->real_stripes; stripe++) {
+               if (!bbio->tgtdev_map[stripe])
+                       continue;
+
+               for (pagenr = 0; pagenr < pages_per_stripe; pagenr++) {
+                       struct page *page;
+                       if (stripe < rbio->nr_data) {
+                               page = page_in_rbio(rbio, stripe, pagenr, 1);
+                               if (!page)
+                                       continue;
+                       } else {
+                              page = rbio_stripe_page(rbio, stripe, pagenr);
+                       }
+
+                       ret = rbio_add_io_page(rbio, &bio_list, page,
+                                              rbio->bbio->tgtdev_map[stripe],
+                                              pagenr, rbio->stripe_len);
+                       if (ret)
+                               goto cleanup;
+               }
+       }
+
+write_data:
+       atomic_set(&rbio->stripes_pending, bio_list_size(&bio_list));
+       BUG_ON(atomic_read(&rbio->stripes_pending) == 0);
+
+       while (1) {
+               bio = bio_list_pop(&bio_list);
+               if (!bio)
+                       break;
+
+               bio->bi_private = rbio;
+               bio->bi_end_io = raid_write_end_io;
+               BUG_ON(!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags));
+               submit_bio(WRITE, bio);
+       }
+       return;
+
+cleanup:
+       rbio_orig_end_io(rbio, -EIO, 0);
+}
+
+/*
+ * helper to find the stripe number for a given bio.  Used to figure out which
+ * stripe has failed.  This expects the bio to correspond to a physical disk,
+ * so it looks up based on physical sector numbers.
+ */
+static int find_bio_stripe(struct btrfs_raid_bio *rbio,
+                          struct bio *bio)
+{
+       u64 physical = bio->bi_iter.bi_sector;
+       u64 stripe_start;
+       int i;
+       struct btrfs_bio_stripe *stripe;
+
+       physical <<= 9;
+
+       for (i = 0; i < rbio->bbio->num_stripes; i++) {
+               stripe = &rbio->bbio->stripes[i];
+               stripe_start = stripe->physical;
+               if (physical >= stripe_start &&
+                   physical < stripe_start + rbio->stripe_len &&
+                   bio->bi_bdev == stripe->dev->bdev) {
+                       return i;
+               }
+       }
+       return -1;
+}
+
+/*
+ * helper to find the stripe number for a given
+ * bio (before mapping).  Used to figure out which stripe has
+ * failed.  This looks up based on logical block numbers.
+ */
+static int find_logical_bio_stripe(struct btrfs_raid_bio *rbio,
+                                  struct bio *bio)
+{
+       u64 logical = bio->bi_iter.bi_sector;
+       u64 stripe_start;
+       int i;
+
+       logical <<= 9;
+
+       for (i = 0; i < rbio->nr_data; i++) {
+               stripe_start = rbio->bbio->raid_map[i];
+               if (logical >= stripe_start &&
+                   logical < stripe_start + rbio->stripe_len) {
+                       return i;
+               }
+       }
+       return -1;
+}
+
+/*
+ * returns -EIO if we had too many failures
+ */
+static int fail_rbio_index(struct btrfs_raid_bio *rbio, int failed)
+{
+       unsigned long flags;
+       int ret = 0;
+
+       spin_lock_irqsave(&rbio->bio_list_lock, flags);
+
+       /* we already know this stripe is bad, move on */
+       if (rbio->faila == failed || rbio->failb == failed)
+               goto out;
+
+       if (rbio->faila == -1) {
+               /* first failure on this rbio */
+               rbio->faila = failed;
+               atomic_inc(&rbio->error);
+       } else if (rbio->failb == -1) {
+               /* second failure on this rbio */
+               rbio->failb = failed;
+               atomic_inc(&rbio->error);
+       } else {
+               ret = -EIO;
+       }
+out:
+       spin_unlock_irqrestore(&rbio->bio_list_lock, flags);
+
+       return ret;
+}
+
+/*
+ * helper to fail a stripe based on a physical disk
+ * bio.
+ */
+static int fail_bio_stripe(struct btrfs_raid_bio *rbio,
+                          struct bio *bio)
+{
+       int failed = find_bio_stripe(rbio, bio);
+
+       if (failed < 0)
+               return -EIO;
+
+       return fail_rbio_index(rbio, failed);
+}
+
+/*
+ * this sets each page in the bio uptodate.  It should only be used on private
+ * rbio pages, nothing that comes in from the higher layers
+ */
+static void set_bio_pages_uptodate(struct bio *bio)
+{
+       int i;
+       struct page *p;
+
+       for (i = 0; i < bio->bi_vcnt; i++) {
+               p = bio->bi_io_vec[i].bv_page;
+               SetPageUptodate(p);
+       }
+}
+
+/*
+ * end io for the read phase of the rmw cycle.  All the bios here are physical
+ * stripe bios we've read from the disk so we can recalculate the parity of the
+ * stripe.
+ *
+ * This will usually kick off finish_rmw once all the bios are read in, but it
+ * may trigger parity reconstruction if we had any errors along the way
+ */
+static void raid_rmw_end_io(struct bio *bio, int err)
+{
+       struct btrfs_raid_bio *rbio = bio->bi_private;
+
+       if (err)
+               fail_bio_stripe(rbio, bio);
+       else
+               set_bio_pages_uptodate(bio);
+
+       bio_put(bio);
+
+       if (!atomic_dec_and_test(&rbio->stripes_pending))
+               return;
+
+       err = 0;
+       if (atomic_read(&rbio->error) > rbio->bbio->max_errors)
+               goto cleanup;
+
+       /*
+        * this will normally call finish_rmw to start our write
+        * but if there are any failed stripes we'll reconstruct
+        * from parity first
+        */
+       validate_rbio_for_rmw(rbio);
+       return;
+
+cleanup:
+
+       rbio_orig_end_io(rbio, -EIO, 0);
+}
+
+static void async_rmw_stripe(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       btrfs_init_work(&rbio->work, btrfs_rmw_helper,
+                       rmw_work, NULL, NULL);
+
+       btrfs_queue_work(rbio->fs_info->rmw_workers,
+                        &rbio->work);
+}
+
+static void async_read_rebuild(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       btrfs_init_work(&rbio->work, btrfs_rmw_helper,
+                       read_rebuild_work, NULL, NULL);
+
+       btrfs_queue_work(rbio->fs_info->rmw_workers,
+                        &rbio->work);
+}
+
+/*
+ * the stripe must be locked by the caller.  It will
+ * unlock after all the writes are done
+ */
+static int raid56_rmw_stripe(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       int bios_to_read = 0;
+       struct bio_list bio_list;
+       int ret;
+       int nr_pages = DIV_ROUND_UP(rbio->stripe_len, PAGE_CACHE_SIZE);
+       int pagenr;
+       int stripe;
+       struct bio *bio;
+
+       bio_list_init(&bio_list);
+
+       ret = alloc_rbio_pages(rbio);
+       if (ret)
+               goto cleanup;
+
+       index_rbio_pages(rbio);
+
+       atomic_set(&rbio->error, 0);
+       /*
+        * build a list of bios to read all the missing parts of this
+        * stripe
+        */
+       for (stripe = 0; stripe < rbio->nr_data; stripe++) {
+               for (pagenr = 0; pagenr < nr_pages; pagenr++) {
+                       struct page *page;
+                       /*
+                        * we want to find all the pages missing from
+                        * the rbio and read them from the disk.  If
+                        * page_in_rbio finds a page in the bio list
+                        * we don't need to read it off the stripe.
+                        */
+                       page = page_in_rbio(rbio, stripe, pagenr, 1);
+                       if (page)
+                               continue;
+
+                       page = rbio_stripe_page(rbio, stripe, pagenr);
+                       /*
+                        * the bio cache may have handed us an uptodate
+                        * page.  If so, be happy and use it
+                        */
+                       if (PageUptodate(page))
+                               continue;
+
+                       ret = rbio_add_io_page(rbio, &bio_list, page,
+                                      stripe, pagenr, rbio->stripe_len);
+                       if (ret)
+                               goto cleanup;
+               }
+       }
+
+       bios_to_read = bio_list_size(&bio_list);
+       if (!bios_to_read) {
+               /*
+                * this can happen if others have merged with
+                * us, it means there is nothing left to read.
+                * But if there are missing devices it may not be
+                * safe to do the full stripe write yet.
+                */
+               goto finish;
+       }
+
+       /*
+        * the bbio may be freed once we submit the last bio.  Make sure
+        * not to touch it after that
+        */
+       atomic_set(&rbio->stripes_pending, bios_to_read);
+       while (1) {
+               bio = bio_list_pop(&bio_list);
+               if (!bio)
+                       break;
+
+               bio->bi_private = rbio;
+               bio->bi_end_io = raid_rmw_end_io;
+
+               btrfs_bio_wq_end_io(rbio->fs_info, bio,
+                                   BTRFS_WQ_ENDIO_RAID56);
+
+               BUG_ON(!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags));
+               submit_bio(READ, bio);
+       }
+       /* the actual write will happen once the reads are done */
+       return 0;
+
+cleanup:
+       rbio_orig_end_io(rbio, -EIO, 0);
+       return -EIO;
+
+finish:
+       validate_rbio_for_rmw(rbio);
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * if the upper layers pass in a full stripe, we thank them by only allocating
+ * enough pages to hold the parity, and sending it all down quickly.
+ */
+static int full_stripe_write(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       int ret;
+
+       ret = alloc_rbio_parity_pages(rbio);
+       if (ret) {
+               __free_raid_bio(rbio);
+               return ret;
+       }
+
+       ret = lock_stripe_add(rbio);
+       if (ret == 0)
+               finish_rmw(rbio);
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * partial stripe writes get handed over to async helpers.
+ * We're really hoping to merge a few more writes into this
+ * rbio before calculating new parity
+ */
+static int partial_stripe_write(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       int ret;
+
+       ret = lock_stripe_add(rbio);
+       if (ret == 0)
+               async_rmw_stripe(rbio);
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * sometimes while we were reading from the drive to
+ * recalculate parity, enough new bios come into create
+ * a full stripe.  So we do a check here to see if we can
+ * go directly to finish_rmw
+ */
+static int __raid56_parity_write(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       /* head off into rmw land if we don't have a full stripe */
+       if (!rbio_is_full(rbio))
+               return partial_stripe_write(rbio);
+       return full_stripe_write(rbio);
+}
+
+/*
+ * We use plugging call backs to collect full stripes.
+ * Any time we get a partial stripe write while plugged
+ * we collect it into a list.  When the unplug comes down,
+ * we sort the list by logical block number and merge
+ * everything we can into the same rbios
+ */
+struct btrfs_plug_cb {
+       struct blk_plug_cb cb;
+       struct btrfs_fs_info *info;
+       struct list_head rbio_list;
+       struct btrfs_work work;
+};
+
+/*
+ * rbios on the plug list are sorted for easier merging.
+ */
+static int plug_cmp(void *priv, struct list_head *a, struct list_head *b)
+{
+       struct btrfs_raid_bio *ra = container_of(a, struct btrfs_raid_bio,
+                                                plug_list);
+       struct btrfs_raid_bio *rb = container_of(b, struct btrfs_raid_bio,
+                                                plug_list);
+       u64 a_sector = ra->bio_list.head->bi_iter.bi_sector;
+       u64 b_sector = rb->bio_list.head->bi_iter.bi_sector;
+
+       if (a_sector < b_sector)
+               return -1;
+       if (a_sector > b_sector)
+               return 1;
+       return 0;
+}
+
+static void run_plug(struct btrfs_plug_cb *plug)
+{
+       struct btrfs_raid_bio *cur;
+       struct btrfs_raid_bio *last = NULL;
+
+       /*
+        * sort our plug list then try to merge
+        * everything we can in hopes of creating full
+        * stripes.
+        */
+       list_sort(NULL, &plug->rbio_list, plug_cmp);
+       while (!list_empty(&plug->rbio_list)) {
+               cur = list_entry(plug->rbio_list.next,
+                                struct btrfs_raid_bio, plug_list);
+               list_del_init(&cur->plug_list);
+
+               if (rbio_is_full(cur)) {
+                       /* we have a full stripe, send it down */
+                       full_stripe_write(cur);
+                       continue;
+               }
+               if (last) {
+                       if (rbio_can_merge(last, cur)) {
+                               merge_rbio(last, cur);
+                               __free_raid_bio(cur);
+                               continue;
+
+                       }
+                       __raid56_parity_write(last);
+               }
+               last = cur;
+       }
+       if (last) {
+               __raid56_parity_write(last);
+       }
+       kfree(plug);
+}
+
+/*
+ * if the unplug comes from schedule, we have to push the
+ * work off to a helper thread
+ */
+static void unplug_work(struct btrfs_work *work)
+{
+       struct btrfs_plug_cb *plug;
+       plug = container_of(work, struct btrfs_plug_cb, work);
+       run_plug(plug);
+}
+
+static void btrfs_raid_unplug(struct blk_plug_cb *cb, bool from_schedule)
+{
+       struct btrfs_plug_cb *plug;
+       plug = container_of(cb, struct btrfs_plug_cb, cb);
+
+       if (from_schedule) {
+               btrfs_init_work(&plug->work, btrfs_rmw_helper,
+                               unplug_work, NULL, NULL);
+               btrfs_queue_work(plug->info->rmw_workers,
+                                &plug->work);
+               return;
+       }
+       run_plug(plug);
+}
+
+/*
+ * our main entry point for writes from the rest of the FS.
+ */
+int raid56_parity_write(struct btrfs_root *root, struct bio *bio,
+                       struct btrfs_bio *bbio, u64 stripe_len)
+{
+       struct btrfs_raid_bio *rbio;
+       struct btrfs_plug_cb *plug = NULL;
+       struct blk_plug_cb *cb;
+       int ret;
+
+       rbio = alloc_rbio(root, bbio, stripe_len);
+       if (IS_ERR(rbio)) {
+               btrfs_put_bbio(bbio);
+               return PTR_ERR(rbio);
+       }
+       bio_list_add(&rbio->bio_list, bio);
+       rbio->bio_list_bytes = bio->bi_iter.bi_size;
+       rbio->operation = BTRFS_RBIO_WRITE;
+
+       btrfs_bio_counter_inc_noblocked(root->fs_info);
+       rbio->generic_bio_cnt = 1;
+
+       /*
+        * don't plug on full rbios, just get them out the door
+        * as quickly as we can
+        */
+       if (rbio_is_full(rbio)) {
+               ret = full_stripe_write(rbio);
+               if (ret)
+                       btrfs_bio_counter_dec(root->fs_info);
+               return ret;
+       }
+
+       cb = blk_check_plugged(btrfs_raid_unplug, root->fs_info,
+                              sizeof(*plug));
+       if (cb) {
+               plug = container_of(cb, struct btrfs_plug_cb, cb);
+               if (!plug->info) {
+                       plug->info = root->fs_info;
+                       INIT_LIST_HEAD(&plug->rbio_list);
+               }
+               list_add_tail(&rbio->plug_list, &plug->rbio_list);
+               ret = 0;
+       } else {
+               ret = __raid56_parity_write(rbio);
+               if (ret)
+                       btrfs_bio_counter_dec(root->fs_info);
+       }
+       return ret;
+}
+
+/*
+ * all parity reconstruction happens here.  We've read in everything
+ * we can find from the drives and this does the heavy lifting of
+ * sorting the good from the bad.
+ */
+static void __raid_recover_end_io(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       int pagenr, stripe;
+       void **pointers;
+       int faila = -1, failb = -1;
+       int nr_pages = DIV_ROUND_UP(rbio->stripe_len, PAGE_CACHE_SIZE);
+       struct page *page;
+       int err;
+       int i;
+
+       pointers = kcalloc(rbio->real_stripes, sizeof(void *), GFP_NOFS);
+       if (!pointers) {
+               err = -ENOMEM;
+               goto cleanup_io;
+       }
+
+       faila = rbio->faila;
+       failb = rbio->failb;
+
+       if (rbio->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD) {
+               spin_lock_irq(&rbio->bio_list_lock);
+               set_bit(RBIO_RMW_LOCKED_BIT, &rbio->flags);
+               spin_unlock_irq(&rbio->bio_list_lock);
+       }
+
+       index_rbio_pages(rbio);
+
+       for (pagenr = 0; pagenr < nr_pages; pagenr++) {
+               /*
+                * Now we just use bitmap to mark the horizontal stripes in
+                * which we have data when doing parity scrub.
+                */
+               if (rbio->operation == BTRFS_RBIO_PARITY_SCRUB &&
+                   !test_bit(pagenr, rbio->dbitmap))
+                       continue;
+
+               /* setup our array of pointers with pages
+                * from each stripe
+                */
+               for (stripe = 0; stripe < rbio->real_stripes; stripe++) {
+                       /*
+                        * if we're rebuilding a read, we have to use
+                        * pages from the bio list
+                        */
+                       if (rbio->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD &&
+                           (stripe == faila || stripe == failb)) {
+                               page = page_in_rbio(rbio, stripe, pagenr, 0);
+                       } else {
+                               page = rbio_stripe_page(rbio, stripe, pagenr);
+                       }
+                       pointers[stripe] = kmap(page);
+               }
+
+               /* all raid6 handling here */
+               if (rbio->bbio->map_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6) {
+                       /*
+                        * single failure, rebuild from parity raid5
+                        * style
+                        */
+                       if (failb < 0) {
+                               if (faila == rbio->nr_data) {
+                                       /*
+                                        * Just the P stripe has failed, without
+                                        * a bad data or Q stripe.
+                                        * TODO, we should redo the xor here.
+                                        */
+                                       err = -EIO;
+                                       goto cleanup;
+                               }
+                               /*
+                                * a single failure in raid6 is rebuilt
+                                * in the pstripe code below
+                                */
+                               goto pstripe;
+                       }
+
+                       /* make sure our ps and qs are in order */
+                       if (faila > failb) {
+                               int tmp = failb;
+                               failb = faila;
+                               faila = tmp;
+                       }
+
+                       /* if the q stripe is failed, do a pstripe reconstruction
+                        * from the xors.
+                        * If both the q stripe and the P stripe are failed, we're
+                        * here due to a crc mismatch and we can't give them the
+                        * data they want
+                        */
+                       if (rbio->bbio->raid_map[failb] == RAID6_Q_STRIPE) {
+                               if (rbio->bbio->raid_map[faila] ==
+                                   RAID5_P_STRIPE) {
+                                       err = -EIO;
+                                       goto cleanup;
+                               }
+                               /*
+                                * otherwise we have one bad data stripe and
+                                * a good P stripe.  raid5!
+                                */
+                               goto pstripe;
+                       }
+
+                       if (rbio->bbio->raid_map[failb] == RAID5_P_STRIPE) {
+                               raid6_datap_recov(rbio->real_stripes,
+                                                 PAGE_SIZE, faila, pointers);
+                       } else {
+                               raid6_2data_recov(rbio->real_stripes,
+                                                 PAGE_SIZE, faila, failb,
+                                                 pointers);
+                       }
+               } else {
+                       void *p;
+
+                       /* rebuild from P stripe here (raid5 or raid6) */
+                       BUG_ON(failb != -1);
+pstripe:
+                       /* Copy parity block into failed block to start with */
+                       memcpy(pointers[faila],
+                              pointers[rbio->nr_data],
+                              PAGE_CACHE_SIZE);
+
+                       /* rearrange the pointer array */
+                       p = pointers[faila];
+                       for (stripe = faila; stripe < rbio->nr_data - 1; stripe++)
+                               pointers[stripe] = pointers[stripe + 1];
+                       pointers[rbio->nr_data - 1] = p;
+
+                       /* xor in the rest */
+                       run_xor(pointers, rbio->nr_data - 1, PAGE_CACHE_SIZE);
+               }
+               /* if we're doing this rebuild as part of an rmw, go through
+                * and set all of our private rbio pages in the
+                * failed stripes as uptodate.  This way finish_rmw will
+                * know they can be trusted.  If this was a read reconstruction,
+                * other endio functions will fiddle the uptodate bits
+                */
+               if (rbio->operation == BTRFS_RBIO_WRITE) {
+                       for (i = 0;  i < nr_pages; i++) {
+                               if (faila != -1) {
+                                       page = rbio_stripe_page(rbio, faila, i);
+                                       SetPageUptodate(page);
+                               }
+                               if (failb != -1) {
+                                       page = rbio_stripe_page(rbio, failb, i);
+                                       SetPageUptodate(page);
+                               }
+                       }
+               }
+               for (stripe = 0; stripe < rbio->real_stripes; stripe++) {
+                       /*
+                        * if we're rebuilding a read, we have to use
+                        * pages from the bio list
+                        */
+                       if (rbio->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD &&
+                           (stripe == faila || stripe == failb)) {
+                               page = page_in_rbio(rbio, stripe, pagenr, 0);
+                       } else {
+                               page = rbio_stripe_page(rbio, stripe, pagenr);
+                       }
+                       kunmap(page);
+               }
+       }
+
+       err = 0;
+cleanup:
+       kfree(pointers);
+
+cleanup_io:
+       if (rbio->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD) {
+               if (err == 0)
+                       cache_rbio_pages(rbio);
+               else
+                       clear_bit(RBIO_CACHE_READY_BIT, &rbio->flags);
+
+               rbio_orig_end_io(rbio, err, err == 0);
+       } else if (err == 0) {
+               rbio->faila = -1;
+               rbio->failb = -1;
+
+               if (rbio->operation == BTRFS_RBIO_WRITE)
+                       finish_rmw(rbio);
+               else if (rbio->operation == BTRFS_RBIO_PARITY_SCRUB)
+                       finish_parity_scrub(rbio, 0);
+               else
+                       BUG();
+       } else {
+               rbio_orig_end_io(rbio, err, 0);
+       }
+}
+
+/*
+ * This is called only for stripes we've read from disk to
+ * reconstruct the parity.
+ */
+static void raid_recover_end_io(struct bio *bio, int err)
+{
+       struct btrfs_raid_bio *rbio = bio->bi_private;
+
+       /*
+        * we only read stripe pages off the disk, set them
+        * up to date if there were no errors
+        */
+       if (err)
+               fail_bio_stripe(rbio, bio);
+       else
+               set_bio_pages_uptodate(bio);
+       bio_put(bio);
+
+       if (!atomic_dec_and_test(&rbio->stripes_pending))
+               return;
+
+       if (atomic_read(&rbio->error) > rbio->bbio->max_errors)
+               rbio_orig_end_io(rbio, -EIO, 0);
+       else
+               __raid_recover_end_io(rbio);
+}
+
+/*
+ * reads everything we need off the disk to reconstruct
+ * the parity. endio handlers trigger final reconstruction
+ * when the IO is done.
+ *
+ * This is used both for reads from the higher layers and for
+ * parity construction required to finish a rmw cycle.
+ */
+static int __raid56_parity_recover(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       int bios_to_read = 0;
+       struct bio_list bio_list;
+       int ret;
+       int nr_pages = DIV_ROUND_UP(rbio->stripe_len, PAGE_CACHE_SIZE);
+       int pagenr;
+       int stripe;
+       struct bio *bio;
+
+       bio_list_init(&bio_list);
+
+       ret = alloc_rbio_pages(rbio);
+       if (ret)
+               goto cleanup;
+
+       atomic_set(&rbio->error, 0);
+
+       /*
+        * read everything that hasn't failed.  Thanks to the
+        * stripe cache, it is possible that some or all of these
+        * pages are going to be uptodate.
+        */
+       for (stripe = 0; stripe < rbio->real_stripes; stripe++) {
+               if (rbio->faila == stripe || rbio->failb == stripe) {
+                       atomic_inc(&rbio->error);
+                       continue;
+               }
+
+               for (pagenr = 0; pagenr < nr_pages; pagenr++) {
+                       struct page *p;
+
+                       /*
+                        * the rmw code may have already read this
+                        * page in
+                        */
+                       p = rbio_stripe_page(rbio, stripe, pagenr);
+                       if (PageUptodate(p))
+                               continue;
+
+                       ret = rbio_add_io_page(rbio, &bio_list,
+                                      rbio_stripe_page(rbio, stripe, pagenr),
+                                      stripe, pagenr, rbio->stripe_len);
+                       if (ret < 0)
+                               goto cleanup;
+               }
+       }
+
+       bios_to_read = bio_list_size(&bio_list);
+       if (!bios_to_read) {
+               /*
+                * we might have no bios to read just because the pages
+                * were up to date, or we might have no bios to read because
+                * the devices were gone.
+                */
+               if (atomic_read(&rbio->error) <= rbio->bbio->max_errors) {
+                       __raid_recover_end_io(rbio);
+                       goto out;
+               } else {
+                       goto cleanup;
+               }
+       }
+
+       /*
+        * the bbio may be freed once we submit the last bio.  Make sure
+        * not to touch it after that
+        */
+       atomic_set(&rbio->stripes_pending, bios_to_read);
+       while (1) {
+               bio = bio_list_pop(&bio_list);
+               if (!bio)
+                       break;
+
+               bio->bi_private = rbio;
+               bio->bi_end_io = raid_recover_end_io;
+
+               btrfs_bio_wq_end_io(rbio->fs_info, bio,
+                                   BTRFS_WQ_ENDIO_RAID56);
+
+               BUG_ON(!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags));
+               submit_bio(READ, bio);
+       }
+out:
+       return 0;
+
+cleanup:
+       if (rbio->operation == BTRFS_RBIO_READ_REBUILD)
+               rbio_orig_end_io(rbio, -EIO, 0);
+       return -EIO;
+}
+
+/*
+ * the main entry point for reads from the higher layers.  This
+ * is really only called when the normal read path had a failure,
+ * so we assume the bio they send down corresponds to a failed part
+ * of the drive.
+ */
+int raid56_parity_recover(struct btrfs_root *root, struct bio *bio,
+                         struct btrfs_bio *bbio, u64 stripe_len,
+                         int mirror_num, int generic_io)
+{
+       struct btrfs_raid_bio *rbio;
+       int ret;
+
+       rbio = alloc_rbio(root, bbio, stripe_len);
+       if (IS_ERR(rbio)) {
+               if (generic_io)
+                       btrfs_put_bbio(bbio);
+               return PTR_ERR(rbio);
+       }
+
+       rbio->operation = BTRFS_RBIO_READ_REBUILD;
+       bio_list_add(&rbio->bio_list, bio);
+       rbio->bio_list_bytes = bio->bi_iter.bi_size;
+
+       rbio->faila = find_logical_bio_stripe(rbio, bio);
+       if (rbio->faila == -1) {
+               BUG();
+               if (generic_io)
+                       btrfs_put_bbio(bbio);
+               kfree(rbio);
+               return -EIO;
+       }
+
+       if (generic_io) {
+               btrfs_bio_counter_inc_noblocked(root->fs_info);
+               rbio->generic_bio_cnt = 1;
+       } else {
+               btrfs_get_bbio(bbio);
+       }
+
+       /*
+        * reconstruct from the q stripe if they are
+        * asking for mirror 3
+        */
+       if (mirror_num == 3)
+               rbio->failb = rbio->real_stripes - 2;
+
+       ret = lock_stripe_add(rbio);
+
+       /*
+        * __raid56_parity_recover will end the bio with
+        * any errors it hits.  We don't want to return
+        * its error value up the stack because our caller
+        * will end up calling bio_endio with any nonzero
+        * return
+        */
+       if (ret == 0)
+               __raid56_parity_recover(rbio);
+       /*
+        * our rbio has been added to the list of
+        * rbios that will be handled after the
+        * currently lock owner is done
+        */
+       return 0;
+
+}
+
+static void rmw_work(struct btrfs_work *work)
+{
+       struct btrfs_raid_bio *rbio;
+
+       rbio = container_of(work, struct btrfs_raid_bio, work);
+       raid56_rmw_stripe(rbio);
+}
+
+static void read_rebuild_work(struct btrfs_work *work)
+{
+       struct btrfs_raid_bio *rbio;
+
+       rbio = container_of(work, struct btrfs_raid_bio, work);
+       __raid56_parity_recover(rbio);
+}
+
+/*
+ * The following code is used to scrub/replace the parity stripe
+ *
+ * Note: We need make sure all the pages that add into the scrub/replace
+ * raid bio are correct and not be changed during the scrub/replace. That
+ * is those pages just hold metadata or file data with checksum.
+ */
+
+struct btrfs_raid_bio *
+raid56_parity_alloc_scrub_rbio(struct btrfs_root *root, struct bio *bio,
+                              struct btrfs_bio *bbio, u64 stripe_len,
+                              struct btrfs_device *scrub_dev,
+                              unsigned long *dbitmap, int stripe_nsectors)
+{
+       struct btrfs_raid_bio *rbio;
+       int i;
+
+       rbio = alloc_rbio(root, bbio, stripe_len);
+       if (IS_ERR(rbio))
+               return NULL;
+       bio_list_add(&rbio->bio_list, bio);
+       /*
+        * This is a special bio which is used to hold the completion handler
+        * and make the scrub rbio is similar to the other types
+        */
+       ASSERT(!bio->bi_iter.bi_size);
+       rbio->operation = BTRFS_RBIO_PARITY_SCRUB;
+
+       for (i = 0; i < rbio->real_stripes; i++) {
+               if (bbio->stripes[i].dev == scrub_dev) {
+                       rbio->scrubp = i;
+                       break;
+               }
+       }
+
+       /* Now we just support the sectorsize equals to page size */
+       ASSERT(root->sectorsize == PAGE_SIZE);
+       ASSERT(rbio->stripe_npages == stripe_nsectors);
+       bitmap_copy(rbio->dbitmap, dbitmap, stripe_nsectors);
+
+       return rbio;
+}
+
+void raid56_parity_add_scrub_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio,
+                                  struct page *page, u64 logical)
+{
+       int stripe_offset;
+       int index;
+
+       ASSERT(logical >= rbio->bbio->raid_map[0]);
+       ASSERT(logical + PAGE_SIZE <= rbio->bbio->raid_map[0] +
+                               rbio->stripe_len * rbio->nr_data);
+       stripe_offset = (int)(logical - rbio->bbio->raid_map[0]);
+       index = stripe_offset >> PAGE_CACHE_SHIFT;
+       rbio->bio_pages[index] = page;
+}
+
+/*
+ * We just scrub the parity that we have correct data on the same horizontal,
+ * so we needn't allocate all pages for all the stripes.
+ */
+static int alloc_rbio_essential_pages(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       int i;
+       int bit;
+       int index;
+       struct page *page;
+
+       for_each_set_bit(bit, rbio->dbitmap, rbio->stripe_npages) {
+               for (i = 0; i < rbio->real_stripes; i++) {
+                       index = i * rbio->stripe_npages + bit;
+                       if (rbio->stripe_pages[index])
+                               continue;
+
+                       page = alloc_page(GFP_NOFS | __GFP_HIGHMEM);
+                       if (!page)
+                               return -ENOMEM;
+                       rbio->stripe_pages[index] = page;
+                       ClearPageUptodate(page);
+               }
+       }
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * end io function used by finish_rmw.  When we finally
+ * get here, we've written a full stripe
+ */
+static void raid_write_parity_end_io(struct bio *bio, int err)
+{
+       struct btrfs_raid_bio *rbio = bio->bi_private;
+
+       if (err)
+               fail_bio_stripe(rbio, bio);
+
+       bio_put(bio);
+
+       if (!atomic_dec_and_test(&rbio->stripes_pending))
+               return;
+
+       err = 0;
+
+       if (atomic_read(&rbio->error))
+               err = -EIO;
+
+       rbio_orig_end_io(rbio, err, 0);
+}
+
+static noinline void finish_parity_scrub(struct btrfs_raid_bio *rbio,
+                                        int need_check)
+{
+       struct btrfs_bio *bbio = rbio->bbio;
+       void *pointers[rbio->real_stripes];
+       DECLARE_BITMAP(pbitmap, rbio->stripe_npages);
+       int nr_data = rbio->nr_data;
+       int stripe;
+       int pagenr;
+       int p_stripe = -1;
+       int q_stripe = -1;
+       struct page *p_page = NULL;
+       struct page *q_page = NULL;
+       struct bio_list bio_list;
+       struct bio *bio;
+       int is_replace = 0;
+       int ret;
+
+       bio_list_init(&bio_list);
+
+       if (rbio->real_stripes - rbio->nr_data == 1) {
+               p_stripe = rbio->real_stripes - 1;
+       } else if (rbio->real_stripes - rbio->nr_data == 2) {
+               p_stripe = rbio->real_stripes - 2;
+               q_stripe = rbio->real_stripes - 1;
+       } else {
+               BUG();
+       }
+
+       if (bbio->num_tgtdevs && bbio->tgtdev_map[rbio->scrubp]) {
+               is_replace = 1;
+               bitmap_copy(pbitmap, rbio->dbitmap, rbio->stripe_npages);
+       }
+
+       /*
+        * Because the higher layers(scrubber) are unlikely to
+        * use this area of the disk again soon, so don't cache
+        * it.
+        */
+       clear_bit(RBIO_CACHE_READY_BIT, &rbio->flags);
+
+       if (!need_check)
+               goto writeback;
+
+       p_page = alloc_page(GFP_NOFS | __GFP_HIGHMEM);
+       if (!p_page)
+               goto cleanup;
+       SetPageUptodate(p_page);
+
+       if (q_stripe != -1) {
+               q_page = alloc_page(GFP_NOFS | __GFP_HIGHMEM);
+               if (!q_page) {
+                       __free_page(p_page);
+                       goto cleanup;
+               }
+               SetPageUptodate(q_page);
+       }
+
+       atomic_set(&rbio->error, 0);
+
+       for_each_set_bit(pagenr, rbio->dbitmap, rbio->stripe_npages) {
+               struct page *p;
+               void *parity;
+               /* first collect one page from each data stripe */
+               for (stripe = 0; stripe < nr_data; stripe++) {
+                       p = page_in_rbio(rbio, stripe, pagenr, 0);
+                       pointers[stripe] = kmap(p);
+               }
+
+               /* then add the parity stripe */
+               pointers[stripe++] = kmap(p_page);
+
+               if (q_stripe != -1) {
+
+                       /*
+                        * raid6, add the qstripe and call the
+                        * library function to fill in our p/q
+                        */
+                       pointers[stripe++] = kmap(q_page);
+
+                       raid6_call.gen_syndrome(rbio->real_stripes, PAGE_SIZE,
+                                               pointers);
+               } else {
+                       /* raid5 */
+                       memcpy(pointers[nr_data], pointers[0], PAGE_SIZE);
+                       run_xor(pointers + 1, nr_data - 1, PAGE_CACHE_SIZE);
+               }
+
+               /* Check scrubbing pairty and repair it */
+               p = rbio_stripe_page(rbio, rbio->scrubp, pagenr);
+               parity = kmap(p);
+               if (memcmp(parity, pointers[rbio->scrubp], PAGE_CACHE_SIZE))
+                       memcpy(parity, pointers[rbio->scrubp], PAGE_CACHE_SIZE);
+               else
+                       /* Parity is right, needn't writeback */
+                       bitmap_clear(rbio->dbitmap, pagenr, 1);
+               kunmap(p);
+
+               for (stripe = 0; stripe < rbio->real_stripes; stripe++)
+                       kunmap(page_in_rbio(rbio, stripe, pagenr, 0));
+       }
+
+       __free_page(p_page);
+       if (q_page)
+               __free_page(q_page);
+
+writeback:
+       /*
+        * time to start writing.  Make bios for everything from the
+        * higher layers (the bio_list in our rbio) and our p/q.  Ignore
+        * everything else.
+        */
+       for_each_set_bit(pagenr, rbio->dbitmap, rbio->stripe_npages) {
+               struct page *page;
+
+               page = rbio_stripe_page(rbio, rbio->scrubp, pagenr);
+               ret = rbio_add_io_page(rbio, &bio_list,
+                              page, rbio->scrubp, pagenr, rbio->stripe_len);
+               if (ret)
+                       goto cleanup;
+       }
+
+       if (!is_replace)
+               goto submit_write;
+
+       for_each_set_bit(pagenr, pbitmap, rbio->stripe_npages) {
+               struct page *page;
+
+               page = rbio_stripe_page(rbio, rbio->scrubp, pagenr);
+               ret = rbio_add_io_page(rbio, &bio_list, page,
+                                      bbio->tgtdev_map[rbio->scrubp],
+                                      pagenr, rbio->stripe_len);
+               if (ret)
+                       goto cleanup;
+       }
+
+submit_write:
+       nr_data = bio_list_size(&bio_list);
+       if (!nr_data) {
+               /* Every parity is right */
+               rbio_orig_end_io(rbio, 0, 0);
+               return;
+       }
+
+       atomic_set(&rbio->stripes_pending, nr_data);
+
+       while (1) {
+               bio = bio_list_pop(&bio_list);
+               if (!bio)
+                       break;
+
+               bio->bi_private = rbio;
+               bio->bi_end_io = raid_write_parity_end_io;
+               BUG_ON(!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags));
+               submit_bio(WRITE, bio);
+       }
+       return;
+
+cleanup:
+       rbio_orig_end_io(rbio, -EIO, 0);
+}
+
+static inline int is_data_stripe(struct btrfs_raid_bio *rbio, int stripe)
+{
+       if (stripe >= 0 && stripe < rbio->nr_data)
+               return 1;
+       return 0;
+}
+
+/*
+ * While we're doing the parity check and repair, we could have errors
+ * in reading pages off the disk.  This checks for errors and if we're
+ * not able to read the page it'll trigger parity reconstruction.  The
+ * parity scrub will be finished after we've reconstructed the failed
+ * stripes
+ */
+static void validate_rbio_for_parity_scrub(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       if (atomic_read(&rbio->error) > rbio->bbio->max_errors)
+               goto cleanup;
+
+       if (rbio->faila >= 0 || rbio->failb >= 0) {
+               int dfail = 0, failp = -1;
+
+               if (is_data_stripe(rbio, rbio->faila))
+                       dfail++;
+               else if (is_parity_stripe(rbio->faila))
+                       failp = rbio->faila;
+
+               if (is_data_stripe(rbio, rbio->failb))
+                       dfail++;
+               else if (is_parity_stripe(rbio->failb))
+                       failp = rbio->failb;
+
+               /*
+                * Because we can not use a scrubbing parity to repair
+                * the data, so the capability of the repair is declined.
+                * (In the case of RAID5, we can not repair anything)
+                */
+               if (dfail > rbio->bbio->max_errors - 1)
+                       goto cleanup;
+
+               /*
+                * If all data is good, only parity is correctly, just
+                * repair the parity.
+                */
+               if (dfail == 0) {
+                       finish_parity_scrub(rbio, 0);
+                       return;
+               }
+
+               /*
+                * Here means we got one corrupted data stripe and one
+                * corrupted parity on RAID6, if the corrupted parity
+                * is scrubbing parity, luckly, use the other one to repair
+                * the data, or we can not repair the data stripe.
+                */
+               if (failp != rbio->scrubp)
+                       goto cleanup;
+
+               __raid_recover_end_io(rbio);
+       } else {
+               finish_parity_scrub(rbio, 1);
+       }
+       return;
+
+cleanup:
+       rbio_orig_end_io(rbio, -EIO, 0);
+}
+
+/*
+ * end io for the read phase of the rmw cycle.  All the bios here are physical
+ * stripe bios we've read from the disk so we can recalculate the parity of the
+ * stripe.
+ *
+ * This will usually kick off finish_rmw once all the bios are read in, but it
+ * may trigger parity reconstruction if we had any errors along the way
+ */
+static void raid56_parity_scrub_end_io(struct bio *bio, int err)
+{
+       struct btrfs_raid_bio *rbio = bio->bi_private;
+
+       if (err)
+               fail_bio_stripe(rbio, bio);
+       else
+               set_bio_pages_uptodate(bio);
+
+       bio_put(bio);
+
+       if (!atomic_dec_and_test(&rbio->stripes_pending))
+               return;
+
+       /*
+        * this will normally call finish_rmw to start our write
+        * but if there are any failed stripes we'll reconstruct
+        * from parity first
+        */
+       validate_rbio_for_parity_scrub(rbio);
+}
+
+static void raid56_parity_scrub_stripe(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       int bios_to_read = 0;
+       struct bio_list bio_list;
+       int ret;
+       int pagenr;
+       int stripe;
+       struct bio *bio;
+
+       ret = alloc_rbio_essential_pages(rbio);
+       if (ret)
+               goto cleanup;
+
+       bio_list_init(&bio_list);
+
+       atomic_set(&rbio->error, 0);
+       /*
+        * build a list of bios to read all the missing parts of this
+        * stripe
+        */
+       for (stripe = 0; stripe < rbio->real_stripes; stripe++) {
+               for_each_set_bit(pagenr, rbio->dbitmap, rbio->stripe_npages) {
+                       struct page *page;
+                       /*
+                        * we want to find all the pages missing from
+                        * the rbio and read them from the disk.  If
+                        * page_in_rbio finds a page in the bio list
+                        * we don't need to read it off the stripe.
+                        */
+                       page = page_in_rbio(rbio, stripe, pagenr, 1);
+                       if (page)
+                               continue;
+
+                       page = rbio_stripe_page(rbio, stripe, pagenr);
+                       /*
+                        * the bio cache may have handed us an uptodate
+                        * page.  If so, be happy and use it
+                        */
+                       if (PageUptodate(page))
+                               continue;
+
+                       ret = rbio_add_io_page(rbio, &bio_list, page,
+                                      stripe, pagenr, rbio->stripe_len);
+                       if (ret)
+                               goto cleanup;
+               }
+       }
+
+       bios_to_read = bio_list_size(&bio_list);
+       if (!bios_to_read) {
+               /*
+                * this can happen if others have merged with
+                * us, it means there is nothing left to read.
+                * But if there are missing devices it may not be
+                * safe to do the full stripe write yet.
+                */
+               goto finish;
+       }
+
+       /*
+        * the bbio may be freed once we submit the last bio.  Make sure
+        * not to touch it after that
+        */
+       atomic_set(&rbio->stripes_pending, bios_to_read);
+       while (1) {
+               bio = bio_list_pop(&bio_list);
+               if (!bio)
+                       break;
+
+               bio->bi_private = rbio;
+               bio->bi_end_io = raid56_parity_scrub_end_io;
+
+               btrfs_bio_wq_end_io(rbio->fs_info, bio,
+                                   BTRFS_WQ_ENDIO_RAID56);
+
+               BUG_ON(!test_bit(BIO_UPTODATE, &bio->bi_flags));
+               submit_bio(READ, bio);
+       }
+       /* the actual write will happen once the reads are done */
+       return;
+
+cleanup:
+       rbio_orig_end_io(rbio, -EIO, 0);
+       return;
+
+finish:
+       validate_rbio_for_parity_scrub(rbio);
+}
+
+static void scrub_parity_work(struct btrfs_work *work)
+{
+       struct btrfs_raid_bio *rbio;
+
+       rbio = container_of(work, struct btrfs_raid_bio, work);
+       raid56_parity_scrub_stripe(rbio);
+}
+
+static void async_scrub_parity(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       btrfs_init_work(&rbio->work, btrfs_rmw_helper,
+                       scrub_parity_work, NULL, NULL);
+
+       btrfs_queue_work(rbio->fs_info->rmw_workers,
+                        &rbio->work);
+}
+
+void raid56_parity_submit_scrub_rbio(struct btrfs_raid_bio *rbio)
+{
+       if (!lock_stripe_add(rbio))
+               async_scrub_parity(rbio);
+}