// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Copyright (C) 2007,2008 Oracle.  All rights reserved.
 */

#include <linux/sched.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/rbtree.h>
#include <linux/mm.h>
#include <linux/error-injection.h>
#include "messages.h"
#include "ctree.h"
#include "disk-io.h"
#include "transaction.h"
#include "print-tree.h"
#include "locking.h"
#include "volumes.h"
#include "qgroup.h"
#include "tree-mod-log.h"
#include "tree-checker.h"
#include "fs.h"
#include "accessors.h"
#include "extent-tree.h"
#include "relocation.h"
#include "file-item.h"

static struct kmem_cache *btrfs_path_cachep;

static int split_node(struct btrfs_trans_handle *trans, struct btrfs_root
        *root, struct btrfs_path *path, int level);
static int split_leaf(struct btrfs_trans_handle *trans, struct btrfs_root *root,
        const struct btrfs_key *ins_key, struct btrfs_path *path,
        int data_size, int extend);
static int push_node_left(struct btrfs_trans_handle *trans,
     struct extent_buffer *dst,
     struct extent_buffer *src, int empty);
static int balance_node_right(struct btrfs_trans_handle *trans,
         struct extent_buffer *dst_buf,
         struct extent_buffer *src_buf);
/*
 * The leaf data grows from end-to-front in the node.  this returns the address
 * of the start of the last item, which is the stop of the leaf data stack.
 */
static unsigned int leaf_data_end(const struct extent_buffer *leaf)
{
 u32 nr = btrfs_header_nritems(leaf);

 if (nr == 0)
  return BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(leaf->fs_info);
 return btrfs_item_offset(leaf, nr - 1);
}

/*
 * Move data in a @leaf (using memmove, safe for overlapping ranges).
 *
 * @leaf: leaf that we're doing a memmove on
 * @dst_offset: item data offset we're moving to
 * @src_offset: item data offset were' moving from
 * @len: length of the data we're moving
 *
 * Wrapper around memmove_extent_buffer() that takes into account the header on
 * the leaf.  The btrfs_item offset's start directly after the header, so we
 * have to adjust any offsets to account for the header in the leaf.  This
 * handles that math to simplify the callers.
 */
static inline void memmove_leaf_data(const struct extent_buffer *leaf,
         unsigned long dst_offset,
         unsigned long src_offset,
         unsigned long len)
{
 memmove_extent_buffer(leaf, btrfs_item_nr_offset(leaf, 0) + dst_offset,
         btrfs_item_nr_offset(leaf, 0) + src_offset, len);
}

/*
 * Copy item data from @src into @dst at the given @offset.
 *
 * @dst: destination leaf that we're copying into
 * @src: source leaf that we're copying from
 * @dst_offset: item data offset we're copying to
 * @src_offset: item data offset were' copying from
 * @len: length of the data we're copying
 *
 * Wrapper around copy_extent_buffer() that takes into account the header on
 * the leaf.  The btrfs_item offset's start directly after the header, so we
 * have to adjust any offsets to account for the header in the leaf.  This
 * handles that math to simplify the callers.
 */
static inline void copy_leaf_data(const struct extent_buffer *dst,
      const struct extent_buffer *src,
      unsigned long dst_offset,
      unsigned long src_offset, unsigned long len)
{
 copy_extent_buffer(dst, src, btrfs_item_nr_offset(dst, 0) + dst_offset,
      btrfs_item_nr_offset(src, 0) + src_offset, len);
}

/*
 * Move items in a @leaf (using memmove).
 *
 * @dst: destination leaf for the items
 * @dst_item: the item nr we're copying into
 * @src_item: the item nr we're copying from
 * @nr_items: the number of items to copy
 *
 * Wrapper around memmove_extent_buffer() that does the math to get the
 * appropriate offsets into the leaf from the item numbers.
 */
static inline void memmove_leaf_items(const struct extent_buffer *leaf,
          int dst_item, int src_item, int nr_items)
{
 memmove_extent_buffer(leaf, btrfs_item_nr_offset(leaf, dst_item),
         btrfs_item_nr_offset(leaf, src_item),
         nr_items * sizeof(struct btrfs_item));
}

/*
 * Copy items from @src into @dst at the given @offset.
 *
 * @dst: destination leaf for the items
 * @src: source leaf for the items
 * @dst_item: the item nr we're copying into
 * @src_item: the item nr we're copying from
 * @nr_items: the number of items to copy
 *
 * Wrapper around copy_extent_buffer() that does the math to get the
 * appropriate offsets into the leaf from the item numbers.
 */
static inline void copy_leaf_items(const struct extent_buffer *dst,
       const struct extent_buffer *src,
       int dst_item, int src_item, int nr_items)
{
 copy_extent_buffer(dst, src, btrfs_item_nr_offset(dst, dst_item),
         btrfs_item_nr_offset(src, src_item),
         nr_items * sizeof(struct btrfs_item));
}

struct btrfs_path *btrfs_alloc_path(void)
{
 might_sleep();

 return kmem_cache_zalloc(btrfs_path_cachep, GFP_NOFS);
}

/* this also releases the path */
void btrfs_free_path(struct btrfs_path *p)
{
 if (!p)
  return;
 btrfs_release_path(p);
 kmem_cache_free(btrfs_path_cachep, p);
}

/*
 * path release drops references on the extent buffers in the path
 * and it drops any locks held by this path
 *
 * It is safe to call this on paths that no locks or extent buffers held.
 */
noinline void btrfs_release_path(struct btrfs_path *p)
{
 int i;

 for (i = 0; i < BTRFS_MAX_LEVEL; i++) {
  p->slots[i] = 0;
  if (!p->nodes[i])
   continue;
  if (p->locks[i]) {
   btrfs_tree_unlock_rw(p->nodes[i], p->locks[i]);
   p->locks[i] = 0;
  }
  free_extent_buffer(p->nodes[i]);
  p->nodes[i] = NULL;
 }
}

/*
 * safely gets a reference on the root node of a tree.  A lock
 * is not taken, so a concurrent writer may put a different node
 * at the root of the tree.  See btrfs_lock_root_node for the
 * looping required.
 *
 * The extent buffer returned by this has a reference taken, so
 * it won't disappear.  It may stop being the root of the tree
 * at any time because there are no locks held.
 */
struct extent_buffer *btrfs_root_node(struct btrfs_root *root)
{
 struct extent_buffer *eb;

 while (1) {
  rcu_read_lock();
  eb = rcu_dereference(root->node);

  /*
   * RCU really hurts here, we could free up the root node because
   * it was COWed but we may not get the new root node yet so do
   * the inc_not_zero dance and if it doesn't work then
   * synchronize_rcu and try again.
 */
  if (refcount_inc_not_zero(&eb->refs)) {
   rcu_read_unlock();
   break;
  }
  rcu_read_unlock();
  synchronize_rcu();
 }
 return eb;
}

/*
 * Cowonly root (not-shareable trees, everything not subvolume or reloc roots),
 * just get put onto a simple dirty list.  Transaction walks this list to make
 * sure they get properly updated on disk.
 */
static void add_root_to_dirty_list(struct btrfs_root *root)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;

 if (test_bit(BTRFS_ROOT_DIRTY, &root->state) ||
     !test_bit(BTRFS_ROOT_TRACK_DIRTY, &root->state))
  return;

 spin_lock(&fs_info->trans_lock);
 if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_DIRTY, &root->state)) {
  /* Want the extent tree to be the last on the list */
  if (btrfs_root_id(root) == BTRFS_EXTENT_TREE_OBJECTID)
   list_move_tail(&root->dirty_list,
           &fs_info->dirty_cowonly_roots);
  else
   list_move(&root->dirty_list,
      &fs_info->dirty_cowonly_roots);
 }
 spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
}

/*
 * used by snapshot creation to make a copy of a root for a tree with
 * a given objectid.  The buffer with the new root node is returned in
 * cow_ret, and this func returns zero on success or a negative error code.
 */
int btrfs_copy_root(struct btrfs_trans_handle *trans,
        struct btrfs_root *root,
        struct extent_buffer *buf,
        struct extent_buffer **cow_ret, u64 new_root_objectid)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 struct extent_buffer *cow;
 int ret = 0;
 int level;
 struct btrfs_disk_key disk_key;
 u64 reloc_src_root = 0;

 WARN_ON(test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state) &&
  trans->transid != fs_info->running_transaction->transid);
 WARN_ON(test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state) &&
  trans->transid != btrfs_get_root_last_trans(root));

 level = btrfs_header_level(buf);
 if (level == 0)
  btrfs_item_key(buf, &disk_key, 0);
 else
  btrfs_node_key(buf, &disk_key, 0);

 if (new_root_objectid == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID)
  reloc_src_root = btrfs_header_owner(buf);
 cow = btrfs_alloc_tree_block(trans, root, 0, new_root_objectid,
         &disk_key, level, buf->start, 0,
         reloc_src_root, BTRFS_NESTING_NEW_ROOT);
 if (IS_ERR(cow))
  return PTR_ERR(cow);

 copy_extent_buffer_full(cow, buf);
 btrfs_set_header_bytenr(cow, cow->start);
 btrfs_set_header_generation(cow, trans->transid);
 btrfs_set_header_backref_rev(cow, BTRFS_MIXED_BACKREF_REV);
 btrfs_clear_header_flag(cow, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN |
         BTRFS_HEADER_FLAG_RELOC);
 if (new_root_objectid == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID)
  btrfs_set_header_flag(cow, BTRFS_HEADER_FLAG_RELOC);
 else
  btrfs_set_header_owner(cow, new_root_objectid);

 write_extent_buffer_fsid(cow, fs_info->fs_devices->metadata_uuid);

 if (unlikely(btrfs_header_generation(buf) > trans->transid)) {
  btrfs_tree_unlock(cow);
  free_extent_buffer(cow);
  ret = -EUCLEAN;
  btrfs_abort_transaction(trans, ret);
  return ret;
 }

 if (new_root_objectid == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID) {
  ret = btrfs_inc_ref(trans, root, cow, 1);
  if (ret)
   btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 } else {
  ret = btrfs_inc_ref(trans, root, cow, 0);
  if (ret)
   btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 }
 if (ret) {
  btrfs_tree_unlock(cow);
  free_extent_buffer(cow);
  return ret;
 }

 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, cow);
 *cow_ret = cow;
 return 0;
}

/*
 * check if the tree block can be shared by multiple trees
 */
bool btrfs_block_can_be_shared(const struct btrfs_trans_handle *trans,
          const struct btrfs_root *root,
          const struct extent_buffer *buf)
{
 const u64 buf_gen = btrfs_header_generation(buf);

 /*
  * Tree blocks not in shareable trees and tree roots are never shared.
  * If a block was allocated after the last snapshot and the block was
  * not allocated by tree relocation, we know the block is not shared.
 */

 if (!test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
  return false;

 if (buf == root->node)
  return false;

 if (buf_gen > btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item) &&
     !btrfs_header_flag(buf, BTRFS_HEADER_FLAG_RELOC))
  return false;

 if (buf != root->commit_root)
  return true;

 /*
  * An extent buffer that used to be the commit root may still be shared
  * because the tree height may have increased and it became a child of a
  * higher level root. This can happen when snapshotting a subvolume
  * created in the current transaction.
 */
 if (buf_gen == trans->transid)
  return true;

 return false;
}

static noinline int update_ref_for_cow(struct btrfs_trans_handle *trans,
           struct btrfs_root *root,
           struct extent_buffer *buf,
           struct extent_buffer *cow,
           int *last_ref)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 u64 refs;
 u64 owner;
 u64 flags;
 int ret;

 /*
  * Backrefs update rules:
  *
  * Always use full backrefs for extent pointers in tree block
  * allocated by tree relocation.
  *
  * If a shared tree block is no longer referenced by its owner
  * tree (btrfs_header_owner(buf) == root->root_key.objectid),
  * use full backrefs for extent pointers in tree block.
  *
  * If a tree block is been relocating
  * (root->root_key.objectid == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID),
  * use full backrefs for extent pointers in tree block.
  * The reason for this is some operations (such as drop tree)
  * are only allowed for blocks use full backrefs.
 */

 if (btrfs_block_can_be_shared(trans, root, buf)) {
  ret = btrfs_lookup_extent_info(trans, fs_info, buf->start,
            btrfs_header_level(buf), 1,
            &refs, &flags, NULL);
  if (ret)
   return ret;
  if (unlikely(refs == 0)) {
   btrfs_crit(fs_info,
  "found 0 references for tree block at bytenr %llu level %d root %llu",
       buf->start, btrfs_header_level(buf),
       btrfs_root_id(root));
   ret = -EUCLEAN;
   btrfs_abort_transaction(trans, ret);
   return ret;
  }
 } else {
  refs = 1;
  if (btrfs_root_id(root) == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID ||
      btrfs_header_backref_rev(buf) < BTRFS_MIXED_BACKREF_REV)
   flags = BTRFS_BLOCK_FLAG_FULL_BACKREF;
  else
   flags = 0;
 }

 owner = btrfs_header_owner(buf);
 if (unlikely(owner == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID &&
       !(flags & BTRFS_BLOCK_FLAG_FULL_BACKREF))) {
  btrfs_crit(fs_info,
"found tree block at bytenr %llu level %d root %llu refs %llu flags %llx without full backref flag set",
      buf->start, btrfs_header_level(buf),
      btrfs_root_id(root), refs, flags);
  ret = -EUCLEAN;
  btrfs_abort_transaction(trans, ret);
  return ret;
 }

 if (refs > 1) {
  if ((owner == btrfs_root_id(root) ||
       btrfs_root_id(root) == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID) &&
      !(flags & BTRFS_BLOCK_FLAG_FULL_BACKREF)) {
   ret = btrfs_inc_ref(trans, root, buf, 1);
   if (ret)
    return ret;

   if (btrfs_root_id(root) == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID) {
    ret = btrfs_dec_ref(trans, root, buf, 0);
    if (ret)
     return ret;
    ret = btrfs_inc_ref(trans, root, cow, 1);
    if (ret)
     return ret;
   }
   ret = btrfs_set_disk_extent_flags(trans, buf,
        BTRFS_BLOCK_FLAG_FULL_BACKREF);
   if (ret)
    return ret;
  } else {

   if (btrfs_root_id(root) == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID)
    ret = btrfs_inc_ref(trans, root, cow, 1);
   else
    ret = btrfs_inc_ref(trans, root, cow, 0);
   if (ret)
    return ret;
  }
 } else {
  if (flags & BTRFS_BLOCK_FLAG_FULL_BACKREF) {
   if (btrfs_root_id(root) == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID)
    ret = btrfs_inc_ref(trans, root, cow, 1);
   else
    ret = btrfs_inc_ref(trans, root, cow, 0);
   if (ret)
    return ret;
   ret = btrfs_dec_ref(trans, root, buf, 1);
   if (ret)
    return ret;
  }
  btrfs_clear_buffer_dirty(trans, buf);
  *last_ref = 1;
 }
 return 0;
}

/*
 * does the dirty work in cow of a single block.  The parent block (if
 * supplied) is updated to point to the new cow copy.  The new buffer is marked
 * dirty and returned locked.  If you modify the block it needs to be marked
 * dirty again.
 *
 * search_start -- an allocation hint for the new block
 *
 * empty_size -- a hint that you plan on doing more cow.  This is the size in
 * bytes the allocator should try to find free next to the block it returns.
 * This is just a hint and may be ignored by the allocator.
 */
int btrfs_force_cow_block(struct btrfs_trans_handle *trans,
     struct btrfs_root *root,
     struct extent_buffer *buf,
     struct extent_buffer *parent, int parent_slot,
     struct extent_buffer **cow_ret,
     u64 search_start, u64 empty_size,
     enum btrfs_lock_nesting nest)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 struct btrfs_disk_key disk_key;
 struct extent_buffer *cow;
 int level, ret;
 int last_ref = 0;
 int unlock_orig = 0;
 u64 parent_start = 0;
 u64 reloc_src_root = 0;

 if (*cow_ret == buf)
  unlock_orig = 1;

 btrfs_assert_tree_write_locked(buf);

 WARN_ON(test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state) &&
  trans->transid != fs_info->running_transaction->transid);
 WARN_ON(test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state) &&
  trans->transid != btrfs_get_root_last_trans(root));

 level = btrfs_header_level(buf);

 if (level == 0)
  btrfs_item_key(buf, &disk_key, 0);
 else
  btrfs_node_key(buf, &disk_key, 0);

 if (btrfs_root_id(root) == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID) {
  if (parent)
   parent_start = parent->start;
  reloc_src_root = btrfs_header_owner(buf);
 }
 cow = btrfs_alloc_tree_block(trans, root, parent_start,
         btrfs_root_id(root), &disk_key, level,
         search_start, empty_size, reloc_src_root, nest);
 if (IS_ERR(cow))
  return PTR_ERR(cow);

 /* cow is set to blocking by btrfs_init_new_buffer */

 copy_extent_buffer_full(cow, buf);
 btrfs_set_header_bytenr(cow, cow->start);
 btrfs_set_header_generation(cow, trans->transid);
 btrfs_set_header_backref_rev(cow, BTRFS_MIXED_BACKREF_REV);
 btrfs_clear_header_flag(cow, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN |
         BTRFS_HEADER_FLAG_RELOC);
 if (btrfs_root_id(root) == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID)
  btrfs_set_header_flag(cow, BTRFS_HEADER_FLAG_RELOC);
 else
  btrfs_set_header_owner(cow, btrfs_root_id(root));

 write_extent_buffer_fsid(cow, fs_info->fs_devices->metadata_uuid);

 ret = update_ref_for_cow(trans, root, buf, cow, &last_ref);
 if (ret) {
  btrfs_abort_transaction(trans, ret);
  goto error_unlock_cow;
 }

 if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state)) {
  ret = btrfs_reloc_cow_block(trans, root, buf, cow);
  if (ret) {
   btrfs_abort_transaction(trans, ret);
   goto error_unlock_cow;
  }
 }

 if (buf == root->node) {
  WARN_ON(parent && parent != buf);
  if (btrfs_root_id(root) == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID ||
      btrfs_header_backref_rev(buf) < BTRFS_MIXED_BACKREF_REV)
   parent_start = buf->start;

  ret = btrfs_tree_mod_log_insert_root(root->node, cow, true);
  if (ret < 0) {
   btrfs_abort_transaction(trans, ret);
   goto error_unlock_cow;
  }
  refcount_inc(&cow->refs);
  rcu_assign_pointer(root->node, cow);

  ret = btrfs_free_tree_block(trans, btrfs_root_id(root), buf,
         parent_start, last_ref);
  free_extent_buffer(buf);
  add_root_to_dirty_list(root);
  if (ret < 0) {
   btrfs_abort_transaction(trans, ret);
   goto error_unlock_cow;
  }
 } else {
  WARN_ON(trans->transid != btrfs_header_generation(parent));
  ret = btrfs_tree_mod_log_insert_key(parent, parent_slot,
          BTRFS_MOD_LOG_KEY_REPLACE);
  if (ret) {
   btrfs_abort_transaction(trans, ret);
   goto error_unlock_cow;
  }
  btrfs_set_node_blockptr(parent, parent_slot,
     cow->start);
  btrfs_set_node_ptr_generation(parent, parent_slot,
           trans->transid);
  btrfs_mark_buffer_dirty(trans, parent);
  if (last_ref) {
   ret = btrfs_tree_mod_log_free_eb(buf);
   if (ret) {
    btrfs_abort_transaction(trans, ret);
    goto error_unlock_cow;
   }
  }
  ret = btrfs_free_tree_block(trans, btrfs_root_id(root), buf,
         parent_start, last_ref);
  if (ret < 0) {
   btrfs_abort_transaction(trans, ret);
   goto error_unlock_cow;
  }
 }

 trace_btrfs_cow_block(root, buf, cow);
 if (unlock_orig)
  btrfs_tree_unlock(buf);
 free_extent_buffer_stale(buf);
 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, cow);
 *cow_ret = cow;
 return 0;

error_unlock_cow:
 btrfs_tree_unlock(cow);
 free_extent_buffer(cow);
 return ret;
}

static inline int should_cow_block(const struct btrfs_trans_handle *trans,
       const struct btrfs_root *root,
       const struct extent_buffer *buf)
{
 if (btrfs_is_testing(root->fs_info))
  return 0;

 /* Ensure we can see the FORCE_COW bit */
 smp_mb__before_atomic();

 /*
  * We do not need to cow a block if
  * 1) this block is not created or changed in this transaction;
  * 2) this block does not belong to TREE_RELOC tree;
  * 3) the root is not forced COW.
  *
  * What is forced COW:
  *    when we create snapshot during committing the transaction,
  *    after we've finished copying src root, we must COW the shared
  *    block to ensure the metadata consistency.
 */
 if (btrfs_header_generation(buf) == trans->transid &&
     !btrfs_header_flag(buf, BTRFS_HEADER_FLAG_WRITTEN) &&
     !(btrfs_root_id(root) != BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID &&
       btrfs_header_flag(buf, BTRFS_HEADER_FLAG_RELOC)) &&
     !test_bit(BTRFS_ROOT_FORCE_COW, &root->state))
  return 0;
 return 1;
}

/*
 * COWs a single block, see btrfs_force_cow_block() for the real work.
 * This version of it has extra checks so that a block isn't COWed more than
 * once per transaction, as long as it hasn't been written yet
 */
int btrfs_cow_block(struct btrfs_trans_handle *trans,
      struct btrfs_root *root, struct extent_buffer *buf,
      struct extent_buffer *parent, int parent_slot,
      struct extent_buffer **cow_ret,
      enum btrfs_lock_nesting nest)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 u64 search_start;

 if (unlikely(test_bit(BTRFS_ROOT_DELETING, &root->state))) {
  btrfs_abort_transaction(trans, -EUCLEAN);
  btrfs_crit(fs_info,
     "attempt to COW block %llu on root %llu that is being deleted",
      buf->start, btrfs_root_id(root));
  return -EUCLEAN;
 }

 /*
  * COWing must happen through a running transaction, which always
  * matches the current fs generation (it's a transaction with a state
  * less than TRANS_STATE_UNBLOCKED). If it doesn't, then turn the fs
  * into error state to prevent the commit of any transaction.
 */
 if (unlikely(trans->transaction != fs_info->running_transaction ||
       trans->transid != fs_info->generation)) {
  btrfs_abort_transaction(trans, -EUCLEAN);
  btrfs_crit(fs_info,
"unexpected transaction when attempting to COW block %llu on root %llu, transaction %llu running transaction %llu fs generation %llu",
      buf->start, btrfs_root_id(root), trans->transid,
      fs_info->running_transaction->transid,
      fs_info->generation);
  return -EUCLEAN;
 }

 if (!should_cow_block(trans, root, buf)) {
  *cow_ret = buf;
  return 0;
 }

 search_start = round_down(buf->start, SZ_1G);

 /*
  * Before CoWing this block for later modification, check if it's
  * the subtree root and do the delayed subtree trace if needed.
  *
  * Also We don't care about the error, as it's handled internally.
 */
 btrfs_qgroup_trace_subtree_after_cow(trans, root, buf);
 return btrfs_force_cow_block(trans, root, buf, parent, parent_slot,
         cow_ret, search_start, 0, nest);
}
ALLOW_ERROR_INJECTION(btrfs_cow_block, ERRNO);

/*
 * same as comp_keys only with two btrfs_key's
 */
int __pure btrfs_comp_cpu_keys(const struct btrfs_key *k1, const struct btrfs_key *k2)
{
 if (k1->objectid > k2->objectid)
  return 1;
 if (k1->objectid < k2->objectid)
  return -1;
 if (k1->type > k2->type)
  return 1;
 if (k1->type < k2->type)
  return -1;
 if (k1->offset > k2->offset)
  return 1;
 if (k1->offset < k2->offset)
  return -1;
 return 0;
}

/*
 * Search for a key in the given extent_buffer.
 *
 * The lower boundary for the search is specified by the slot number @first_slot.
 * Use a value of 0 to search over the whole extent buffer. Works for both
 * leaves and nodes.
 *
 * The slot in the extent buffer is returned via @slot. If the key exists in the
 * extent buffer, then @slot will point to the slot where the key is, otherwise
 * it points to the slot where you would insert the key.
 *
 * Slot may point to the total number of items (i.e. one position beyond the last
 * key) if the key is bigger than the last key in the extent buffer.
 */
int btrfs_bin_search(const struct extent_buffer *eb, int first_slot,
       const struct btrfs_key *key, int *slot)
{
 unsigned long p;
 int item_size;
 /*
  * Use unsigned types for the low and high slots, so that we get a more
  * efficient division in the search loop below.
 */
 u32 low = first_slot;
 u32 high = btrfs_header_nritems(eb);
 int ret;
 const int key_size = sizeof(struct btrfs_disk_key);

 if (unlikely(low > high)) {
  btrfs_err(eb->fs_info,
   "%s: low (%u) > high (%u) eb %llu owner %llu level %d",
     __func__, low, high, eb->start,
     btrfs_header_owner(eb), btrfs_header_level(eb));
  return -EINVAL;
 }

 if (btrfs_header_level(eb) == 0) {
  p = offsetof(struct btrfs_leaf, items);
  item_size = sizeof(struct btrfs_item);
 } else {
  p = offsetof(struct btrfs_node, ptrs);
  item_size = sizeof(struct btrfs_key_ptr);
 }

 while (low < high) {
  const int unit_size = eb->folio_size;
  unsigned long oil;
  unsigned long offset;
  struct btrfs_disk_key *tmp;
  struct btrfs_disk_key unaligned;
  int mid;

  mid = (low + high) / 2;
  offset = p + mid * item_size;
  oil = get_eb_offset_in_folio(eb, offset);

  if (oil + key_size <= unit_size) {
   const unsigned long idx = get_eb_folio_index(eb, offset);
   char *kaddr = folio_address(eb->folios[idx]);

   oil = get_eb_offset_in_folio(eb, offset);
   tmp = (struct btrfs_disk_key *)(kaddr + oil);
  } else {
   read_extent_buffer(eb, &unaligned, offset, key_size);
   tmp = &unaligned;
  }

  ret = btrfs_comp_keys(tmp, key);

  if (ret < 0)
   low = mid + 1;
  else if (ret > 0)
   high = mid;
  else {
   *slot = mid;
   return 0;
  }
 }
 *slot = low;
 return 1;
}

static void root_add_used_bytes(struct btrfs_root *root)
{
 spin_lock(&root->accounting_lock);
 btrfs_set_root_used(&root->root_item,
  btrfs_root_used(&root->root_item) + root->fs_info->nodesize);
 spin_unlock(&root->accounting_lock);
}

static void root_sub_used_bytes(struct btrfs_root *root)
{
 spin_lock(&root->accounting_lock);
 btrfs_set_root_used(&root->root_item,
  btrfs_root_used(&root->root_item) - root->fs_info->nodesize);
 spin_unlock(&root->accounting_lock);
}

/* given a node and slot number, this reads the blocks it points to.  The
 * extent buffer is returned with a reference taken (but unlocked).
 */
struct extent_buffer *btrfs_read_node_slot(struct extent_buffer *parent,
        int slot)
{
 int level = btrfs_header_level(parent);
 struct btrfs_tree_parent_check check = { 0 };
 struct extent_buffer *eb;

 if (slot < 0 || slot >= btrfs_header_nritems(parent))
  return ERR_PTR(-ENOENT);

 ASSERT(level);

 check.level = level - 1;
 check.transid = btrfs_node_ptr_generation(parent, slot);
 check.owner_root = btrfs_header_owner(parent);
 check.has_first_key = true;
 btrfs_node_key_to_cpu(parent, &check.first_key, slot);

 eb = read_tree_block(parent->fs_info, btrfs_node_blockptr(parent, slot),
        &check);
 if (IS_ERR(eb))
  return eb;
 if (!extent_buffer_uptodate(eb)) {
  free_extent_buffer(eb);
  return ERR_PTR(-EIO);
 }

 return eb;
}

/*
 * node level balancing, used to make sure nodes are in proper order for
 * item deletion.  We balance from the top down, so we have to make sure
 * that a deletion won't leave an node completely empty later on.
 */
static noinline int balance_level(struct btrfs_trans_handle *trans,
    struct btrfs_root *root,
    struct btrfs_path *path, int level)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 struct extent_buffer *right = NULL;
 struct extent_buffer *mid;
 struct extent_buffer *left = NULL;
 struct extent_buffer *parent = NULL;
 int ret = 0;
 int wret;
 int pslot;
 int orig_slot = path->slots[level];
 u64 orig_ptr;

 ASSERT(level > 0);

 mid = path->nodes[level];

 WARN_ON(path->locks[level] != BTRFS_WRITE_LOCK);
 WARN_ON(btrfs_header_generation(mid) != trans->transid);

 orig_ptr = btrfs_node_blockptr(mid, orig_slot);

 if (level < BTRFS_MAX_LEVEL - 1) {
  parent = path->nodes[level + 1];
  pslot = path->slots[level + 1];
 }

 /*
  * deal with the case where there is only one pointer in the root
  * by promoting the node below to a root
 */
 if (!parent) {
  struct extent_buffer *child;

  if (btrfs_header_nritems(mid) != 1)
   return 0;

  /* promote the child to a root */
  child = btrfs_read_node_slot(mid, 0);
  if (IS_ERR(child)) {
   ret = PTR_ERR(child);
   goto out;
  }

  btrfs_tree_lock(child);
  ret = btrfs_cow_block(trans, root, child, mid, 0, &child,
          BTRFS_NESTING_COW);
  if (ret) {
   btrfs_tree_unlock(child);
   free_extent_buffer(child);
   goto out;
  }

  ret = btrfs_tree_mod_log_insert_root(root->node, child, true);
  if (ret < 0) {
   btrfs_tree_unlock(child);
   free_extent_buffer(child);
   btrfs_abort_transaction(trans, ret);
   goto out;
  }
  rcu_assign_pointer(root->node, child);

  add_root_to_dirty_list(root);
  btrfs_tree_unlock(child);

  path->locks[level] = 0;
  path->nodes[level] = NULL;
  btrfs_clear_buffer_dirty(trans, mid);
  btrfs_tree_unlock(mid);
  /* once for the path */
  free_extent_buffer(mid);

  root_sub_used_bytes(root);
  ret = btrfs_free_tree_block(trans, btrfs_root_id(root), mid, 0, 1);
  /* once for the root ptr */
  free_extent_buffer_stale(mid);
  if (ret < 0) {
   btrfs_abort_transaction(trans, ret);
   goto out;
  }
  return 0;
 }
 if (btrfs_header_nritems(mid) >
     BTRFS_NODEPTRS_PER_BLOCK(fs_info) / 4)
  return 0;

 if (pslot) {
  left = btrfs_read_node_slot(parent, pslot - 1);
  if (IS_ERR(left)) {
   ret = PTR_ERR(left);
   left = NULL;
   goto out;
  }

  btrfs_tree_lock_nested(left, BTRFS_NESTING_LEFT);
  wret = btrfs_cow_block(trans, root, left,
           parent, pslot - 1, &left,
           BTRFS_NESTING_LEFT_COW);
  if (wret) {
   ret = wret;
   goto out;
  }
 }

 if (pslot + 1 < btrfs_header_nritems(parent)) {
  right = btrfs_read_node_slot(parent, pslot + 1);
  if (IS_ERR(right)) {
   ret = PTR_ERR(right);
   right = NULL;
   goto out;
  }

  btrfs_tree_lock_nested(right, BTRFS_NESTING_RIGHT);
  wret = btrfs_cow_block(trans, root, right,
           parent, pslot + 1, &right,
           BTRFS_NESTING_RIGHT_COW);
  if (wret) {
   ret = wret;
   goto out;
  }
 }

 /* first, try to make some room in the middle buffer */
 if (left) {
  orig_slot += btrfs_header_nritems(left);
  wret = push_node_left(trans, left, mid, 1);
  if (wret < 0)
   ret = wret;
 }

 /*
  * then try to empty the right most buffer into the middle
 */
 if (right) {
  wret = push_node_left(trans, mid, right, 1);
  if (wret < 0 && wret != -ENOSPC)
   ret = wret;
  if (btrfs_header_nritems(right) == 0) {
   btrfs_clear_buffer_dirty(trans, right);
   btrfs_tree_unlock(right);
   ret = btrfs_del_ptr(trans, root, path, level + 1, pslot + 1);
   if (ret < 0) {
    free_extent_buffer_stale(right);
    right = NULL;
    goto out;
   }
   root_sub_used_bytes(root);
   ret = btrfs_free_tree_block(trans, btrfs_root_id(root),
          right, 0, 1);
   free_extent_buffer_stale(right);
   right = NULL;
   if (ret < 0) {
    btrfs_abort_transaction(trans, ret);
    goto out;
   }
  } else {
   struct btrfs_disk_key right_key;
   btrfs_node_key(right, &right_key, 0);
   ret = btrfs_tree_mod_log_insert_key(parent, pslot + 1,
     BTRFS_MOD_LOG_KEY_REPLACE);
   if (ret < 0) {
    btrfs_abort_transaction(trans, ret);
    goto out;
   }
   btrfs_set_node_key(parent, &right_key, pslot + 1);
   btrfs_mark_buffer_dirty(trans, parent);
  }
 }
 if (btrfs_header_nritems(mid) == 1) {
  /*
   * we're not allowed to leave a node with one item in the
   * tree during a delete.  A deletion from lower in the tree
   * could try to delete the only pointer in this node.
   * So, pull some keys from the left.
   * There has to be a left pointer at this point because
   * otherwise we would have pulled some pointers from the
   * right
 */
  if (unlikely(!left)) {
   btrfs_crit(fs_info,
"missing left child when middle child only has 1 item, parent bytenr %llu level %d mid bytenr %llu root %llu",
       parent->start, btrfs_header_level(parent),
       mid->start, btrfs_root_id(root));
   ret = -EUCLEAN;
   btrfs_abort_transaction(trans, ret);
   goto out;
  }
  wret = balance_node_right(trans, mid, left);
  if (wret < 0) {
   ret = wret;
   goto out;
  }
  if (wret == 1) {
   wret = push_node_left(trans, left, mid, 1);
   if (wret < 0)
    ret = wret;
  }
  BUG_ON(wret == 1);
 }
 if (btrfs_header_nritems(mid) == 0) {
  btrfs_clear_buffer_dirty(trans, mid);
  btrfs_tree_unlock(mid);
  ret = btrfs_del_ptr(trans, root, path, level + 1, pslot);
  if (ret < 0) {
   free_extent_buffer_stale(mid);
   mid = NULL;
   goto out;
  }
  root_sub_used_bytes(root);
  ret = btrfs_free_tree_block(trans, btrfs_root_id(root), mid, 0, 1);
  free_extent_buffer_stale(mid);
  mid = NULL;
  if (ret < 0) {
   btrfs_abort_transaction(trans, ret);
   goto out;
  }
 } else {
  /* update the parent key to reflect our changes */
  struct btrfs_disk_key mid_key;
  btrfs_node_key(mid, &mid_key, 0);
  ret = btrfs_tree_mod_log_insert_key(parent, pslot,
          BTRFS_MOD_LOG_KEY_REPLACE);
  if (ret < 0) {
   btrfs_abort_transaction(trans, ret);
   goto out;
  }
  btrfs_set_node_key(parent, &mid_key, pslot);
  btrfs_mark_buffer_dirty(trans, parent);
 }

 /* update the path */
 if (left) {
  if (btrfs_header_nritems(left) > orig_slot) {
   refcount_inc(&left->refs);
   /* left was locked after cow */
   path->nodes[level] = left;
   path->slots[level + 1] -= 1;
   path->slots[level] = orig_slot;
   if (mid) {
    btrfs_tree_unlock(mid);
    free_extent_buffer(mid);
   }
  } else {
   orig_slot -= btrfs_header_nritems(left);
   path->slots[level] = orig_slot;
  }
 }
 /* double check we haven't messed things up */
 if (orig_ptr !=
     btrfs_node_blockptr(path->nodes[level], path->slots[level]))
  BUG();
out:
 if (right) {
  btrfs_tree_unlock(right);
  free_extent_buffer(right);
 }
 if (left) {
  if (path->nodes[level] != left)
   btrfs_tree_unlock(left);
  free_extent_buffer(left);
 }
 return ret;
}

/* Node balancing for insertion.  Here we only split or push nodes around
 * when they are completely full.  This is also done top down, so we
 * have to be pessimistic.
 */
static noinline int push_nodes_for_insert(struct btrfs_trans_handle *trans,
       struct btrfs_root *root,
       struct btrfs_path *path, int level)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 struct extent_buffer *right = NULL;
 struct extent_buffer *mid;
 struct extent_buffer *left = NULL;
 struct extent_buffer *parent = NULL;
 int ret = 0;
 int wret;
 int pslot;
 int orig_slot = path->slots[level];

 if (level == 0)
  return 1;

 mid = path->nodes[level];
 WARN_ON(btrfs_header_generation(mid) != trans->transid);

 if (level < BTRFS_MAX_LEVEL - 1) {
  parent = path->nodes[level + 1];
  pslot = path->slots[level + 1];
 }

 if (!parent)
  return 1;

 /* first, try to make some room in the middle buffer */
 if (pslot) {
  u32 left_nr;

  left = btrfs_read_node_slot(parent, pslot - 1);
  if (IS_ERR(left))
   return PTR_ERR(left);

  btrfs_tree_lock_nested(left, BTRFS_NESTING_LEFT);

  left_nr = btrfs_header_nritems(left);
  if (left_nr >= BTRFS_NODEPTRS_PER_BLOCK(fs_info) - 1) {
   wret = 1;
  } else {
   ret = btrfs_cow_block(trans, root, left, parent,
           pslot - 1, &left,
           BTRFS_NESTING_LEFT_COW);
   if (ret)
    wret = 1;
   else {
    wret = push_node_left(trans, left, mid, 0);
   }
  }
  if (wret < 0)
   ret = wret;
  if (wret == 0) {
   struct btrfs_disk_key disk_key;
   orig_slot += left_nr;
   btrfs_node_key(mid, &disk_key, 0);
   ret = btrfs_tree_mod_log_insert_key(parent, pslot,
     BTRFS_MOD_LOG_KEY_REPLACE);
   if (ret < 0) {
    btrfs_tree_unlock(left);
    free_extent_buffer(left);
    btrfs_abort_transaction(trans, ret);
    return ret;
   }
   btrfs_set_node_key(parent, &disk_key, pslot);
   btrfs_mark_buffer_dirty(trans, parent);
   if (btrfs_header_nritems(left) > orig_slot) {
    path->nodes[level] = left;
    path->slots[level + 1] -= 1;
    path->slots[level] = orig_slot;
    btrfs_tree_unlock(mid);
    free_extent_buffer(mid);
   } else {
    orig_slot -=
     btrfs_header_nritems(left);
    path->slots[level] = orig_slot;
    btrfs_tree_unlock(left);
    free_extent_buffer(left);
   }
   return 0;
  }
  btrfs_tree_unlock(left);
  free_extent_buffer(left);
 }

 /*
  * then try to empty the right most buffer into the middle
 */
 if (pslot + 1 < btrfs_header_nritems(parent)) {
  u32 right_nr;

  right = btrfs_read_node_slot(parent, pslot + 1);
  if (IS_ERR(right))
   return PTR_ERR(right);

  btrfs_tree_lock_nested(right, BTRFS_NESTING_RIGHT);

  right_nr = btrfs_header_nritems(right);
  if (right_nr >= BTRFS_NODEPTRS_PER_BLOCK(fs_info) - 1) {
   wret = 1;
  } else {
   ret = btrfs_cow_block(trans, root, right,
           parent, pslot + 1,
           &right, BTRFS_NESTING_RIGHT_COW);
   if (ret)
    wret = 1;
   else {
    wret = balance_node_right(trans, right, mid);
   }
  }
  if (wret < 0)
   ret = wret;
  if (wret == 0) {
   struct btrfs_disk_key disk_key;

   btrfs_node_key(right, &disk_key, 0);
   ret = btrfs_tree_mod_log_insert_key(parent, pslot + 1,
     BTRFS_MOD_LOG_KEY_REPLACE);
   if (ret < 0) {
    btrfs_tree_unlock(right);
    free_extent_buffer(right);
    btrfs_abort_transaction(trans, ret);
    return ret;
   }
   btrfs_set_node_key(parent, &disk_key, pslot + 1);
   btrfs_mark_buffer_dirty(trans, parent);

   if (btrfs_header_nritems(mid) <= orig_slot) {
    path->nodes[level] = right;
    path->slots[level + 1] += 1;
    path->slots[level] = orig_slot -
     btrfs_header_nritems(mid);
    btrfs_tree_unlock(mid);
    free_extent_buffer(mid);
   } else {
    btrfs_tree_unlock(right);
    free_extent_buffer(right);
   }
   return 0;
  }
  btrfs_tree_unlock(right);
  free_extent_buffer(right);
 }
 return 1;
}

/*
 * readahead one full node of leaves, finding things that are close
 * to the block in 'slot', and triggering ra on them.
 */
static void reada_for_search(struct btrfs_fs_info *fs_info,
        const struct btrfs_path *path,
        int level, int slot, u64 objectid)
{
 struct extent_buffer *node;
 struct btrfs_disk_key disk_key;
 u32 nritems;
 u64 search;
 u64 target;
 u64 nread = 0;
 u64 nread_max;
 u32 nr;
 u32 blocksize;
 u32 nscan = 0;

 if (level != 1 && path->reada != READA_FORWARD_ALWAYS)
  return;

 if (!path->nodes[level])
  return;

 node = path->nodes[level];

 /*
  * Since the time between visiting leaves is much shorter than the time
  * between visiting nodes, limit read ahead of nodes to 1, to avoid too
  * much IO at once (possibly random).
 */
 if (path->reada == READA_FORWARD_ALWAYS) {
  if (level > 1)
   nread_max = node->fs_info->nodesize;
  else
   nread_max = SZ_128K;
 } else {
  nread_max = SZ_64K;
 }

 search = btrfs_node_blockptr(node, slot);
 blocksize = fs_info->nodesize;
 if (path->reada != READA_FORWARD_ALWAYS) {
  struct extent_buffer *eb;

  eb = find_extent_buffer(fs_info, search);
  if (eb) {
   free_extent_buffer(eb);
   return;
  }
 }

 target = search;

 nritems = btrfs_header_nritems(node);
 nr = slot;

 while (1) {
  if (path->reada == READA_BACK) {
   if (nr == 0)
    break;
   nr--;
  } else if (path->reada == READA_FORWARD ||
      path->reada == READA_FORWARD_ALWAYS) {
   nr++;
   if (nr >= nritems)
    break;
  }
  if (path->reada == READA_BACK && objectid) {
   btrfs_node_key(node, &disk_key, nr);
   if (btrfs_disk_key_objectid(&disk_key) != objectid)
    break;
  }
  search = btrfs_node_blockptr(node, nr);
  if (path->reada == READA_FORWARD_ALWAYS ||
      (search <= target && target - search <= 65536) ||
      (search > target && search - target <= 65536)) {
   btrfs_readahead_node_child(node, nr);
   nread += blocksize;
  }
  nscan++;
  if (nread > nread_max || nscan > 32)
   break;
 }
}

static noinline void reada_for_balance(const struct btrfs_path *path, int level)
{
 struct extent_buffer *parent;
 int slot;
 int nritems;

 parent = path->nodes[level + 1];
 if (!parent)
  return;

 nritems = btrfs_header_nritems(parent);
 slot = path->slots[level + 1];

 if (slot > 0)
  btrfs_readahead_node_child(parent, slot - 1);
 if (slot + 1 < nritems)
  btrfs_readahead_node_child(parent, slot + 1);
}


/*
 * when we walk down the tree, it is usually safe to unlock the higher layers
 * in the tree.  The exceptions are when our path goes through slot 0, because
 * operations on the tree might require changing key pointers higher up in the
 * tree.
 *
 * callers might also have set path->keep_locks, which tells this code to keep
 * the lock if the path points to the last slot in the block.  This is part of
 * walking through the tree, and selecting the next slot in the higher block.
 *
 * lowest_unlock sets the lowest level in the tree we're allowed to unlock.  so
 * if lowest_unlock is 1, level 0 won't be unlocked
 */
static noinline void unlock_up(struct btrfs_path *path, int level,
          int lowest_unlock, int min_write_lock_level,
          int *write_lock_level)
{
 int i;
 int skip_level = level;
 bool check_skip = true;

 for (i = level; i < BTRFS_MAX_LEVEL; i++) {
  if (!path->nodes[i])
   break;
  if (!path->locks[i])
   break;

  if (check_skip) {
   if (path->slots[i] == 0) {
    skip_level = i + 1;
    continue;
   }

   if (path->keep_locks) {
    u32 nritems;

    nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[i]);
    if (nritems < 1 || path->slots[i] >= nritems - 1) {
     skip_level = i + 1;
     continue;
    }
   }
  }

  if (i >= lowest_unlock && i > skip_level) {
   check_skip = false;
   btrfs_tree_unlock_rw(path->nodes[i], path->locks[i]);
   path->locks[i] = 0;
   if (write_lock_level &&
       i > min_write_lock_level &&
       i <= *write_lock_level) {
    *write_lock_level = i - 1;
   }
  }
 }
}

/*
 * Helper function for btrfs_search_slot() and other functions that do a search
 * on a btree. The goal is to find a tree block in the cache (the radix tree at
 * fs_info->buffer_radix), but if we can't find it, or it's not up to date, read
 * its pages from disk.
 *
 * Returns -EAGAIN, with the path unlocked, if the caller needs to repeat the
 * whole btree search, starting again from the current root node.
 */
static int
read_block_for_search(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *p,
        struct extent_buffer **eb_ret, int slot,
        const struct btrfs_key *key)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 struct btrfs_tree_parent_check check = { 0 };
 u64 blocknr;
 struct extent_buffer *tmp = NULL;
 int ret = 0;
 int ret2;
 int parent_level;
 bool read_tmp = false;
 bool tmp_locked = false;
 bool path_released = false;

 blocknr = btrfs_node_blockptr(*eb_ret, slot);
 parent_level = btrfs_header_level(*eb_ret);
 btrfs_node_key_to_cpu(*eb_ret, &check.first_key, slot);
 check.has_first_key = true;
 check.level = parent_level - 1;
 check.transid = btrfs_node_ptr_generation(*eb_ret, slot);
 check.owner_root = btrfs_root_id(root);

 /*
  * If we need to read an extent buffer from disk and we are holding locks
  * on upper level nodes, we unlock all the upper nodes before reading the
  * extent buffer, and then return -EAGAIN to the caller as it needs to
  * restart the search. We don't release the lock on the current level
  * because we need to walk this node to figure out which blocks to read.
 */
 tmp = find_extent_buffer(fs_info, blocknr);
 if (tmp) {
  if (p->reada == READA_FORWARD_ALWAYS)
   reada_for_search(fs_info, p, parent_level, slot, key->objectid);

  /* first we do an atomic uptodate check */
  if (btrfs_buffer_uptodate(tmp, check.transid, 1) > 0) {
   /*
    * Do extra check for first_key, eb can be stale due to
    * being cached, read from scrub, or have multiple
    * parents (shared tree blocks).
 */
   if (btrfs_verify_level_key(tmp, &check)) {
    ret = -EUCLEAN;
    goto out;
   }
   *eb_ret = tmp;
   tmp = NULL;
   ret = 0;
   goto out;
  }

  if (p->nowait) {
   ret = -EAGAIN;
   goto out;
  }

  if (!p->skip_locking) {
   btrfs_unlock_up_safe(p, parent_level + 1);
   btrfs_maybe_reset_lockdep_class(root, tmp);
   tmp_locked = true;
   btrfs_tree_read_lock(tmp);
   btrfs_release_path(p);
   ret = -EAGAIN;
   path_released = true;
  }

  /* Now we're allowed to do a blocking uptodate check. */
  ret2 = btrfs_read_extent_buffer(tmp, &check);
  if (ret2) {
   ret = ret2;
   goto out;
  }

  if (ret == 0) {
   ASSERT(!tmp_locked);
   *eb_ret = tmp;
   tmp = NULL;
  }
  goto out;
 } else if (p->nowait) {
  ret = -EAGAIN;
  goto out;
 }

 if (!p->skip_locking) {
  btrfs_unlock_up_safe(p, parent_level + 1);
  ret = -EAGAIN;
 }

 if (p->reada != READA_NONE)
  reada_for_search(fs_info, p, parent_level, slot, key->objectid);

 tmp = btrfs_find_create_tree_block(fs_info, blocknr, check.owner_root, check.level);
 if (IS_ERR(tmp)) {
  ret = PTR_ERR(tmp);
  tmp = NULL;
  goto out;
 }
 read_tmp = true;

 if (!p->skip_locking) {
  ASSERT(ret == -EAGAIN);
  btrfs_maybe_reset_lockdep_class(root, tmp);
  tmp_locked = true;
  btrfs_tree_read_lock(tmp);
  btrfs_release_path(p);
  path_released = true;
 }

 /* Now we're allowed to do a blocking uptodate check. */
 ret2 = btrfs_read_extent_buffer(tmp, &check);
 if (ret2) {
  ret = ret2;
  goto out;
 }

 /*
  * If the read above didn't mark this buffer up to date,
  * it will never end up being up to date.  Set ret to EIO now
  * and give up so that our caller doesn't loop forever
  * on our EAGAINs.
 */
 if (!extent_buffer_uptodate(tmp)) {
  ret = -EIO;
  goto out;
 }

 if (ret == 0) {
  ASSERT(!tmp_locked);
  *eb_ret = tmp;
  tmp = NULL;
 }
out:
 if (tmp) {
  if (tmp_locked)
   btrfs_tree_read_unlock(tmp);
  if (read_tmp && ret && ret != -EAGAIN)
   free_extent_buffer_stale(tmp);
  else
   free_extent_buffer(tmp);
 }
 if (ret && !path_released)
  btrfs_release_path(p);

 return ret;
}

/*
 * helper function for btrfs_search_slot.  This does all of the checks
 * for node-level blocks and does any balancing required based on
 * the ins_len.
 *
 * If no extra work was required, zero is returned.  If we had to
 * drop the path, -EAGAIN is returned and btrfs_search_slot must
 * start over
 */
static int
setup_nodes_for_search(struct btrfs_trans_handle *trans,
         struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *p,
         struct extent_buffer *b, int level, int ins_len,
         int *write_lock_level)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 int ret = 0;

 if ((p->search_for_split || ins_len > 0) && btrfs_header_nritems(b) >=
     BTRFS_NODEPTRS_PER_BLOCK(fs_info) - 3) {

  if (*write_lock_level < level + 1) {
   *write_lock_level = level + 1;
   btrfs_release_path(p);
   return -EAGAIN;
  }

  reada_for_balance(p, level);
  ret = split_node(trans, root, p, level);

  b = p->nodes[level];
 } else if (ins_len < 0 && btrfs_header_nritems(b) <
     BTRFS_NODEPTRS_PER_BLOCK(fs_info) / 2) {

  if (*write_lock_level < level + 1) {
   *write_lock_level = level + 1;
   btrfs_release_path(p);
   return -EAGAIN;
  }

  reada_for_balance(p, level);
  ret = balance_level(trans, root, p, level);
  if (ret)
   return ret;

  b = p->nodes[level];
  if (!b) {
   btrfs_release_path(p);
   return -EAGAIN;
  }
  BUG_ON(btrfs_header_nritems(b) == 1);
 }
 return ret;
}

int btrfs_find_item(struct btrfs_root *fs_root, struct btrfs_path *path,
  u64 iobjectid, u64 ioff, u8 key_type,
  struct btrfs_key *found_key)
{
 int ret;
 struct btrfs_key key;
 struct extent_buffer *eb;

 ASSERT(path);
 ASSERT(found_key);

 key.type = key_type;
 key.objectid = iobjectid;
 key.offset = ioff;

 ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_root, &key, path, 0, 0);
 if (ret < 0)
  return ret;

 eb = path->nodes[0];
 if (ret && path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(eb)) {
  ret = btrfs_next_leaf(fs_root, path);
  if (ret)
   return ret;
  eb = path->nodes[0];
 }

 btrfs_item_key_to_cpu(eb, found_key, path->slots[0]);
 if (found_key->type != key.type ||
   found_key->objectid != key.objectid)
  return 1;

 return 0;
}

static struct extent_buffer *btrfs_search_slot_get_root(struct btrfs_root *root,
       struct btrfs_path *p,
       int write_lock_level)
{
 struct extent_buffer *b;
 int root_lock = 0;
 int level = 0;

 if (p->search_commit_root) {
  b = root->commit_root;
  refcount_inc(&b->refs);
  level = btrfs_header_level(b);
  /*
   * Ensure that all callers have set skip_locking when
   * p->search_commit_root = 1.
 */
  ASSERT(p->skip_locking == 1);

  goto out;
 }

 if (p->skip_locking) {
  b = btrfs_root_node(root);
  level = btrfs_header_level(b);
  goto out;
 }

 /* We try very hard to do read locks on the root */
 root_lock = BTRFS_READ_LOCK;

 /*
  * If the level is set to maximum, we can skip trying to get the read
  * lock.
 */
 if (write_lock_level < BTRFS_MAX_LEVEL) {
  /*
   * We don't know the level of the root node until we actually
   * have it read locked
 */
  if (p->nowait) {
   b = btrfs_try_read_lock_root_node(root);
   if (IS_ERR(b))
    return b;
  } else {
   b = btrfs_read_lock_root_node(root);
  }
  level = btrfs_header_level(b);
  if (level > write_lock_level)
   goto out;

  /* Whoops, must trade for write lock */
  btrfs_tree_read_unlock(b);
  free_extent_buffer(b);
 }

 b = btrfs_lock_root_node(root);
 root_lock = BTRFS_WRITE_LOCK;

 /* The level might have changed, check again */
 level = btrfs_header_level(b);

out:
 /*
  * The root may have failed to write out at some point, and thus is no
  * longer valid, return an error in this case.
 */
 if (!extent_buffer_uptodate(b)) {
  if (root_lock)
   btrfs_tree_unlock_rw(b, root_lock);
  free_extent_buffer(b);
  return ERR_PTR(-EIO);
 }

 p->nodes[level] = b;
 if (!p->skip_locking)
  p->locks[level] = root_lock;
 /*
  * Callers are responsible for dropping b's references.
 */
 return b;
}

/*
 * Replace the extent buffer at the lowest level of the path with a cloned
 * version. The purpose is to be able to use it safely, after releasing the
 * commit root semaphore, even if relocation is happening in parallel, the
 * transaction used for relocation is committed and the extent buffer is
 * reallocated in the next transaction.
 *
 * This is used in a context where the caller does not prevent transaction
 * commits from happening, either by holding a transaction handle or holding
 * some lock, while it's doing searches through a commit root.
 * At the moment it's only used for send operations.
 */
static int finish_need_commit_sem_search(struct btrfs_path *path)
{
 const int i = path->lowest_level;
 const int slot = path->slots[i];
 struct extent_buffer *lowest = path->nodes[i];
 struct extent_buffer *clone;

 ASSERT(path->need_commit_sem);

 if (!lowest)
  return 0;

 lockdep_assert_held_read(&lowest->fs_info->commit_root_sem);

 clone = btrfs_clone_extent_buffer(lowest);
 if (!clone)
  return -ENOMEM;

 btrfs_release_path(path);
 path->nodes[i] = clone;
 path->slots[i] = slot;

 return 0;
}

static inline int search_for_key_slot(const struct extent_buffer *eb,
          int search_low_slot,
          const struct btrfs_key *key,
          int prev_cmp,
          int *slot)
{
 /*
  * If a previous call to btrfs_bin_search() on a parent node returned an
  * exact match (prev_cmp == 0), we can safely assume the target key will
  * always be at slot 0 on lower levels, since each key pointer
  * (struct btrfs_key_ptr) refers to the lowest key accessible from the
  * subtree it points to. Thus we can skip searching lower levels.
 */
 if (prev_cmp == 0) {
  *slot = 0;
  return 0;
 }

 return btrfs_bin_search(eb, search_low_slot, key, slot);
}

static int search_leaf(struct btrfs_trans_handle *trans,
         struct btrfs_root *root,
         const struct btrfs_key *key,
         struct btrfs_path *path,
         int ins_len,
         int prev_cmp)
{
 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
 int leaf_free_space = -1;
 int search_low_slot = 0;
 int ret;
 bool do_bin_search = true;

 /*
  * If we are doing an insertion, the leaf has enough free space and the
  * destination slot for the key is not slot 0, then we can unlock our
  * write lock on the parent, and any other upper nodes, before doing the
  * binary search on the leaf (with search_for_key_slot()), allowing other
  * tasks to lock the parent and any other upper nodes.
 */
 if (ins_len > 0) {
  /*
   * Cache the leaf free space, since we will need it later and it
   * will not change until then.
 */
  leaf_free_space = btrfs_leaf_free_space(leaf);

  /*
   * !path->locks[1] means we have a single node tree, the leaf is
   * the root of the tree.
 */
  if (path->locks[1] && leaf_free_space >= ins_len) {
   struct btrfs_disk_key first_key;

   ASSERT(btrfs_header_nritems(leaf) > 0);
   btrfs_item_key(leaf, &first_key, 0);

   /*
    * Doing the extra comparison with the first key is cheap,
    * taking into account that the first key is very likely
    * already in a cache line because it immediately follows
    * the extent buffer's header and we have recently accessed
    * the header's level field.
 */
   ret = btrfs_comp_keys(&first_key, key);
   if (ret < 0) {
    /*
     * The first key is smaller than the key we want
     * to insert, so we are safe to unlock all upper
     * nodes and we have to do the binary search.
     *
     * We do use btrfs_unlock_up_safe() and not
     * unlock_up() because the later does not unlock
     * nodes with a slot of 0 - we can safely unlock
     * any node even if its slot is 0 since in this
     * case the key does not end up at slot 0 of the
     * leaf and there's no need to split the leaf.
 */
    btrfs_unlock_up_safe(path, 1);
    search_low_slot = 1;
   } else {
    /*
     * The first key is >= then the key we want to
     * insert, so we can skip the binary search as
     * the target key will be at slot 0.
     *
     * We can not unlock upper nodes when the key is
     * less than the first key, because we will need
     * to update the key at slot 0 of the parent node
     * and possibly of other upper nodes too.
     * If the key matches the first key, then we can
     * unlock all the upper nodes, using
     * btrfs_unlock_up_safe() instead of unlock_up()
     * as stated above.
 */
    if (ret == 0)
     btrfs_unlock_up_safe(path, 1);
    /*
     * ret is already 0 or 1, matching the result of
     * a btrfs_bin_search() call, so there is no need
     * to adjust it.
 */
    do_bin_search = false;
    path->slots[0] = 0;
   }
  }
 }

 if (do_bin_search) {
  ret = search_for_key_slot(leaf, search_low_slot, key,
       prev_cmp, &path->slots[0]);
  if (ret < 0)
   return ret;
 }

 if (ins_len > 0) {
  /*
   * Item key already exists. In this case, if we are allowed to
   * insert the item (for example, in dir_item case, item key
   * collision is allowed), it will be merged with the original
   * item. Only the item size grows, no new btrfs item will be
   * added. If search_for_extension is not set, ins_len already
   * accounts the size btrfs_item, deduct it here so leaf space
   * check will be correct.
 */
  if (ret == 0 && !path->search_for_extension) {
   ASSERT(ins_len >= sizeof(struct btrfs_item));
   ins_len -= sizeof(struct btrfs_item);
  }

  ASSERT(leaf_free_space >= 0);

  if (leaf_free_space < ins_len) {
   int ret2;

   ret2 = split_leaf(trans, root, key, path, ins_len, (ret == 0));
   ASSERT(ret2 <= 0);
   if (WARN_ON(ret2 > 0))
    ret2 = -EUCLEAN;
   if (ret2)
    ret = ret2;
  }
 }

 return ret;
}

/*
 * Look for a key in a tree and perform necessary modifications to preserve
 * tree invariants.
 *
 * @trans: Handle of transaction, used when modifying the tree
 * @p:  Holds all btree nodes along the search path
 * @root: The root node of the tree
 * @key: The key we are looking for
 * @ins_len: Indicates purpose of search:
 *              >0  for inserts it's size of item inserted (*)
 *              <0  for deletions
 *               0  for plain searches, not modifying the tree
 *
 *              (*) If size of item inserted doesn't include
 *              sizeof(struct btrfs_item), then p->search_for_extension must
 *              be set.
 * @cow: boolean should CoW operations be performed. Must always be 1
 *  when modifying the tree.
 *
 * If @ins_len > 0, nodes and leaves will be split as we walk down the tree.
 * If @ins_len < 0, nodes will be merged as we walk down the tree (if possible)
 *
 * If @key is found, 0 is returned and you can find the item in the leaf level
 * of the path (level 0)
 *
 * If @key isn't found, 1 is returned and the leaf level of the path (level 0)
 * points to the slot where it should be inserted
 *
 * If an error is encountered while searching the tree a negative error number
 * is returned
 */
int btrfs_search_slot(struct btrfs_trans_handle *trans, struct btrfs_root *root,
        const struct btrfs_key *key, struct btrfs_path *p,
        int ins_len, int cow)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info;
 struct extent_buffer *b;
 int slot;
 int ret;
 int level;
 int lowest_unlock = 1;
 /* everything at write_lock_level or lower must be write locked */
 int write_lock_level = 0;
 u8 lowest_level = 0;
 int min_write_lock_level;
 int prev_cmp;

 if (!root)
  return -EINVAL;

 fs_info = root->fs_info;
 might_sleep();

 lowest_level = p->lowest_level;
 WARN_ON(lowest_level && ins_len > 0);
 WARN_ON(p->nodes[0] != NULL);
 BUG_ON(!cow && ins_len);

 /*
  * For now only allow nowait for read only operations.  There's no
  * strict reason why we can't, we just only need it for reads so it's
  * only implemented for reads.
 */
 ASSERT(!p->nowait || !cow);

 if (ins_len < 0) {
  lowest_unlock = 2;

  /* when we are removing items, we might have to go up to level
   * two as we update tree pointers  Make sure we keep write
   * for those levels as well
 */
  write_lock_level = 2;
 } else if (ins_len > 0) {
  /*
   * for inserting items, make sure we have a write lock on
   * level 1 so we can update keys
 */
  write_lock_level = 1;
 }

 if (!cow)
  write_lock_level = -1;

 if (cow && (p->keep_locks || p->lowest_level))
  write_lock_level = BTRFS_MAX_LEVEL;

 min_write_lock_level = write_lock_level;

 if (p->need_commit_sem) {
  ASSERT(p->search_commit_root);
  if (p->nowait) {
   if (!down_read_trylock(&fs_info->commit_root_sem))
    return -EAGAIN;
  } else {
   down_read(&fs_info->commit_root_sem);
  }
 }

again:
 prev_cmp = -1;
 b = btrfs_search_slot_get_root(root, p, write_lock_level);
 if (IS_ERR(b)) {
  ret = PTR_ERR(b);
  goto done;
 }

 while (b) {
  int dec = 0;
  int ret2;

  level = btrfs_header_level(b);

  if (cow) {
   bool last_level = (level == (BTRFS_MAX_LEVEL - 1));

   /*
    * if we don't really need to cow this block
    * then we don't want to set the path blocking,
    * so we test it here
 */
   if (!should_cow_block(trans, root, b))
    goto cow_done;

   /*
    * must have write locks on this node and the
    * parent
 */
   if (level > write_lock_level ||
       (level + 1 > write_lock_level &&
       level + 1 < BTRFS_MAX_LEVEL &&
       p->nodes[level + 1])) {
    write_lock_level = level + 1;
    btrfs_release_path(p);
    goto again;
   }

   if (last_level)
    ret2 = btrfs_cow_block(trans, root, b, NULL, 0,
             &b, BTRFS_NESTING_COW);
   else
    ret2 = btrfs_cow_block(trans, root, b,
             p->nodes[level + 1],
             p->slots[level + 1], &b,
             BTRFS_NESTING_COW);
   if (ret2) {
    ret = ret2;
    goto done;
   }
  }
cow_done:
  p->nodes[level] = b;

  /*
   * we have a lock on b and as long as we aren't changing
   * the tree, there is no way to for the items in b to change.
   * It is safe to drop the lock on our parent before we
   * go through the expensive btree search on b.
   *
   * If we're inserting or deleting (ins_len != 0), then we might
   * be changing slot zero, which may require changing the parent.
   * So, we can't drop the lock until after we know which slot
   * we're operating on.
 */
  if (!ins_len && !p->keep_locks) {
   int u = level + 1;

   if (u < BTRFS_MAX_LEVEL && p->locks[u]) {
    btrfs_tree_unlock_rw(p->nodes[u], p->locks[u]);
    p->locks[u] = 0;
   }
  }

  if (level == 0) {
   if (ins_len > 0)
    ASSERT(write_lock_level >= 1);

   ret = search_leaf(trans, root, key, p, ins_len, prev_cmp);
   if (!p->search_for_split)
    unlock_up(p, level, lowest_unlock,
       min_write_lock_level, NULL);
   goto done;
  }

  ret = search_for_key_slot(b, 0, key, prev_cmp, &slot);
  if (ret < 0)
   goto done;
  prev_cmp = ret;

  if (ret && slot > 0) {
   dec = 1;
   slot--;
  }
  p->slots[level] = slot;
  ret2 = setup_nodes_for_search(trans, root, p, b, level, ins_len,
           &write_lock_level);
  if (ret2 == -EAGAIN)
   goto again;
  if (ret2) {
   ret = ret2;
   goto done;
  }
  b = p->nodes[level];
  slot = p->slots[level];

  /*
   * Slot 0 is special, if we change the key we have to update
   * the parent pointer which means we must have a write lock on
   * the parent
 */
  if (slot == 0 && ins_len && write_lock_level < level + 1) {
   write_lock_level = level + 1;
   btrfs_release_path(p);
   goto again;
  }

  unlock_up(p, level, lowest_unlock, min_write_lock_level,
     &write_lock_level);

  if (level == lowest_level) {
   if (dec)
    p->slots[level]++;
   goto done;
  }

  ret2 = read_block_for_search(root, p, &b, slot, key);
  if (ret2 == -EAGAIN && !p->nowait)
   goto again;
  if (ret2) {
   ret = ret2;
   goto done;
  }

  if (!p->skip_locking) {
   level = btrfs_header_level(b);

   btrfs_maybe_reset_lockdep_class(root, b);

   if (level <= write_lock_level) {
    btrfs_tree_lock(b);
    p->locks[level] = BTRFS_WRITE_LOCK;
   } else {
    if (p->nowait) {
     if (!btrfs_try_tree_read_lock(b)) {
      free_extent_buffer(b);
      ret = -EAGAIN;
      goto done;
     }
    } else {
     btrfs_tree_read_lock(b);
    }
    p->locks[level] = BTRFS_READ_LOCK;
   }
   p->nodes[level] = b;
  }
 }
 ret = 1;
done:
 if (ret < 0 && !p->skip_release_on_error)
  btrfs_release_path(p);

 if (p->need_commit_sem) {
  int ret2;

  ret2 = finish_need_commit_sem_search(p);
  up_read(&fs_info->commit_root_sem);
  if (ret2)
   ret = ret2;
 }

 return ret;
}
ALLOW_ERROR_INJECTION(btrfs_search_slot, ERRNO);

/*
 * Like btrfs_search_slot, this looks for a key in the given tree. It uses the
 * current state of the tree together with the operations recorded in the tree
 * modification log to search for the key in a previous version of this tree, as
 * denoted by the time_seq parameter.
 *
 * Naturally, there is no support for insert, delete or cow operations.
 *
 * The resulting path and return value will be set up as if we called
 * btrfs_search_slot at that point in time with ins_len and cow both set to 0.
 */
int btrfs_search_old_slot(struct btrfs_root *root, const struct btrfs_key *key,
     struct btrfs_path *p, u64 time_seq)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 struct extent_buffer *b;
 int slot;
 int ret;
 int level;
 int lowest_unlock = 1;
 u8 lowest_level = 0;

 lowest_level = p->lowest_level;
 WARN_ON(p->nodes[0] != NULL);
 ASSERT(!p->nowait);

 if (p->search_commit_root) {
  BUG_ON(time_seq);
  return btrfs_search_slot(NULL, root, key, p, 0, 0);
 }

again:
 b = btrfs_get_old_root(root, time_seq);
 if (!b) {
  ret = -EIO;
  goto done;
 }
 level = btrfs_header_level(b);
 p->locks[level] = BTRFS_READ_LOCK;

 while (b) {
  int dec = 0;
  int ret2;

  level = btrfs_header_level(b);
  p->nodes[level] = b;

  /*
   * we have a lock on b and as long as we aren't changing
   * the tree, there is no way to for the items in b to change.
   * It is safe to drop the lock on our parent before we
   * go through the expensive btree search on b.
 */
  btrfs_unlock_up_safe(p, level + 1);

  ret = btrfs_bin_search(b, 0, key, &slot);
  if (ret < 0)
   goto done;

  if (level == 0) {
   p->slots[level] = slot;
   unlock_up(p, level, lowest_unlock, 0, NULL);
   goto done;
  }

  if (ret && slot > 0) {
   dec = 1;
   slot--;
  }
  p->slots[level] = slot;
  unlock_up(p, level, lowest_unlock, 0, NULL);

  if (level == lowest_level) {
   if (dec)
    p->slots[level]++;
   goto done;
  }

  ret2 = read_block_for_search(root, p, &b, slot, key);
  if (ret2 == -EAGAIN && !p->nowait)
   goto again;
  if (ret2) {
   ret = ret2;
   goto done;
  }

  level = btrfs_header_level(b);
  btrfs_tree_read_lock(b);
  b = btrfs_tree_mod_log_rewind(fs_info, b, time_seq);
  if (!b) {
   ret = -ENOMEM;
   goto done;
  }
  p->locks[level] = BTRFS_READ_LOCK;
  p->nodes[level] = b;
 }
 ret = 1;
done:
 if (ret < 0)
  btrfs_release_path(p);

 return ret;
}

/*
 * Search the tree again to find a leaf with smaller keys.
 * Returns 0 if it found something.
 * Returns 1 if there are no smaller keys.
 * Returns < 0 on error.
 *
 * This may release the path, and so you may lose any locks held at the
 * time you call it.
 */
static int btrfs_prev_leaf(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
{
 struct btrfs_key key;
 struct btrfs_key orig_key;
 struct btrfs_disk_key found_key;
 int ret;

 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, 0);
 orig_key = key;

 if (key.offset > 0) {
  key.offset--;
 } else if (key.type > 0) {
  key.type--;
  key.offset = (u64)-1;
 } else if (key.objectid > 0) {
  key.objectid--;
  key.type = (u8)-1;
  key.offset = (u64)-1;
 } else {
  return 1;
 }

 btrfs_release_path(path);
 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 if (ret <= 0)
  return ret;

 /*
  * Previous key not found. Even if we were at slot 0 of the leaf we had
  * before releasing the path and calling btrfs_search_slot(), we now may
  * be in a slot pointing to the same original key - this can happen if
  * after we released the path, one of more items were moved from a
  * sibling leaf into the front of the leaf we had due to an insertion
  * (see push_leaf_right()).
  * If we hit this case and our slot is > 0 and just decrement the slot
  * so that the caller does not process the same key again, which may or
  * may not break the caller, depending on its logic.
 */
 if (path->slots[0] < btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
  btrfs_item_key(path->nodes[0], &found_key, path->slots[0]);
  ret = btrfs_comp_keys(&found_key, &orig_key);
  if (ret == 0) {
   if (path->slots[0] > 0) {
    path->slots[0]--;
    return 0;
   }
   /*
    * At slot 0, same key as before, it means orig_key is
    * the lowest, leftmost, key in the tree. We're done.
 */
   return 1;
  }
 }

 btrfs_item_key(path->nodes[0], &found_key, 0);
 ret = btrfs_comp_keys(&found_key, &key);
 /*
  * We might have had an item with the previous key in the tree right
  * before we released our path. And after we released our path, that
  * item might have been pushed to the first slot (0) of the leaf we
  * were holding due to a tree balance. Alternatively, an item with the
  * previous key can exist as the only element of a leaf (big fat item).
  * Therefore account for these 2 cases, so that our callers (like
  * btrfs_previous_item) don't miss an existing item with a key matching
  * the previous key we computed above.
 */
 if (ret <= 0)
  return 0;
 return 1;
}

/*
 * helper to use instead of search slot if no exact match is needed but
 * instead the next or previous item should be returned.
 * When find_higher is true, the next higher item is returned, the next lower
 * otherwise.
 * When return_any and find_higher are both true, and no higher item is found,
 * return the next lower instead.
 * When return_any is true and find_higher is false, and no lower item is found,
 * return the next higher instead.
 * It returns 0 if any item is found, 1 if none is found (tree empty), and
 * < 0 on error
 */
int btrfs_search_slot_for_read(struct btrfs_root *root,
          const struct btrfs_key *key,
          struct btrfs_path *p, int find_higher,
          int return_any)
{
 int ret;
 struct extent_buffer *leaf;

again:
 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, key, p, 0, 0);
 if (ret <= 0)
  return ret;
 /*
  * a return value of 1 means the path is at the position where the
  * item should be inserted. Normally this is the next bigger item,
  * but in case the previous item is the last in a leaf, path points
  * to the first free slot in the previous leaf, i.e. at an invalid
  * item.
 */
 leaf = p->nodes[0];

 if (find_higher) {
  if (p->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
   ret = btrfs_next_leaf(root, p);
   if (ret <= 0)
    return ret;
   if (!return_any)
    return 1;
   /*
    * no higher item found, return the next
    * lower instead
 */
   return_any = 0;
   find_higher = 0;
   btrfs_release_path(p);
   goto again;
  }
 } else {
  if (p->slots[0] == 0) {
   ret = btrfs_prev_leaf(root, p);
   if (ret < 0)
    return ret;
   if (!ret) {
    leaf = p->nodes[0];
    if (p->slots[0] == btrfs_header_nritems(leaf))
     p->slots[0]--;
    return 0;
   }
   if (!return_any)
    return 1;
   /*
    * no lower item found, return the next
    * higher instead
 */
   return_any = 0;
   find_higher = 1;
   btrfs_release_path(p);
   goto again;
  } else {
   --p->slots[0];
  }
 }
 return 0;
}

/*
 * Execute search and call btrfs_previous_item to traverse backwards if the item
 * was not found.
 *
 * Return 0 if found, 1 if not found and < 0 if error.
 */
int btrfs_search_backwards(struct btrfs_root *root, struct btrfs_key *key,
      struct btrfs_path *path)
{
 int ret;

 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, key, path, 0, 0);
 if (ret > 0)
  ret = btrfs_previous_item(root, path, key->objectid, key->type);

 if (ret == 0)
  btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], key, path->slots[0]);

 return ret;
}

/*
 * Search for a valid slot for the given path.
 *
 * @root: The root node of the tree.
 * @key: Will contain a valid item if found.
 * @path: The starting point to validate the slot.
 *
 * Return: 0  if the item is valid
 *         1  if not found
 *         <0 if error.
 */
int btrfs_get_next_valid_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_key *key,
         struct btrfs_path *path)
{
 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
  int ret;

  ret = btrfs_next_leaf(root, path);
  if (ret)
   return ret;
 }

 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], key, path->slots[0]);
 return 0;
}

/*
 * adjust the pointers going up the tree, starting at level
 * making sure the right key of each node is points to 'key'.
 * This is used after shifting pointers to the left, so it stops
 * fixing up pointers when a given leaf/node is not in slot 0 of the
 * higher levels
 *
 */
static void fixup_low_keys(struct btrfs_trans_handle *trans,
      const struct btrfs_path *path,
      const struct btrfs_disk_key *key, int level)
{
 int i;
 struct extent_buffer *t;
 int ret;

 for (i = level; i < BTRFS_MAX_LEVEL; i++) {
  int tslot = path->slots[i];

  if (!path->nodes[i])
   break;
  t = path->nodes[i];
  ret = btrfs_tree_mod_log_insert_key(t, tslot,
          BTRFS_MOD_LOG_KEY_REPLACE);
  BUG_ON(ret < 0);
  btrfs_set_node_key(t, key, tslot);
  btrfs_mark_buffer_dirty(trans, path->nodes[i]);
  if (tslot != 0)
   break;
 }
}

/*
 * update item key.
 *
 * This function isn't completely safe. It's the caller's responsibility
 * that the new key won't break the order
 */
void btrfs_set_item_key_safe(struct btrfs_trans_handle *trans,
        const struct btrfs_path *path,
        const struct btrfs_key *new_key)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
 struct btrfs_disk_key disk_key;
 struct extent_buffer *eb;
 int slot;

 eb = path->nodes[0];
 slot = path->slots[0];
 if (slot > 0) {
  btrfs_item_key(eb, &disk_key, slot - 1);
  if (unlikely(btrfs_comp_keys(&disk_key, new_key) >= 0)) {
   btrfs_print_leaf(eb);
   btrfs_crit(fs_info,
  "slot %u key (%llu %u %llu) new key (%llu %u %llu)",
       slot, btrfs_disk_key_objectid(&disk_key),
       btrfs_disk_key_type(&disk_key),
       btrfs_disk_key_offset(&disk_key),
       new_key->objectid, new_key->type,
       new_key->offset);
   BUG();
  }
 }
 if (slot < btrfs_header_nritems(eb) - 1) {
  btrfs_item_key(eb, &disk_key, slot + 1);
  if (unlikely(btrfs_comp_keys(&disk_key, new_key) <= 0)) {
   btrfs_print_leaf(eb);
   btrfs_crit(fs_info,
  "slot %u key (%llu %u %llu) new key (%llu %u %llu)",
       slot, btrfs_disk_key_objectid(&disk_key),
       btrfs_disk_key_type(&disk_key),
       btrfs_disk_key_offset(&disk_key),
       new_key->objectid, new_key->type,
       new_key->offset);
   BUG();
  }
 }

 btrfs_cpu_key_to_disk(&disk_key, new_key);
 btrfs_set_item_key(eb, &disk_key, slot);
 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, eb);
 if (slot == 0)
  fixup_low_keys(trans, path, &disk_key, 1);
}

/*
 * Check key order of two sibling extent buffers.
 *
 * Return true if something is wrong.
 * Return false if everything is fine.
 *
 * Tree-checker only works inside one tree block, thus the following
 * corruption can not be detected by tree-checker:
 *
 * Leaf @left   | Leaf @right
 * --------------------------------------------------------------
 * | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | f6 |   | 7 | 8 |
 *
 * Key f6 in leaf @left itself is valid, but not valid when the next
 * key in leaf @right is 7.
 * This can only be checked at tree block merge time.
 * And since tree checker has ensured all key order in each tree block
 * is correct, we only need to bother the last key of @left and the first
 * key of @right.
 */
static bool check_sibling_keys(const struct extent_buffer *left,
          const struct extent_buffer *right)
{
 struct btrfs_key left_last;
 struct btrfs_key right_first;
 int level = btrfs_header_level(left);
 int nr_left = btrfs_header_nritems(left);
 int nr_right = btrfs_header_nritems(right);

 /* No key to check in one of the tree blocks */
 if (!nr_left || !nr_right)
  return false;

 if (level) {
  btrfs_node_key_to_cpu(left, &left_last, nr_left - 1);
  btrfs_node_key_to_cpu(right, &right_first, 0);
 } else {
  btrfs_item_key_to_cpu(left, &left_last, nr_left - 1);
  btrfs_item_key_to_cpu(right, &right_first, 0);
 }

 if (unlikely(btrfs_comp_cpu_keys(&left_last, &right_first) >= 0)) {
  btrfs_crit(left->fs_info, "left extent buffer:");
  btrfs_print_tree(left, false);
  btrfs_crit(left->fs_info, "right extent buffer:");
  btrfs_print_tree(right, false);
  btrfs_crit(left->fs_info,
"bad key order, sibling blocks, left last (%llu %u %llu) right first (%llu %u %llu)",
      left_last.objectid, left_last.type,
      left_last.offset, right_first.objectid,
      right_first.type, right_first.offset);
  return true;
 }
 return false;
}

/*
 * try to push data from one node into the next node left in the
 * tree.
 *
 * returns 0 if some ptrs were pushed left, < 0 if there was some horrible
 * error, and > 0 if there was no room in the left hand block.
 */
static int push_node_left(struct btrfs_trans_handle *trans,
     struct extent_buffer *dst,
     struct extent_buffer *src, int empty)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
 int push_items = 0;
 int src_nritems;
 int dst_nritems;
 int ret = 0;

 src_nritems = btrfs_header_nritems(src);
 dst_nritems = btrfs_header_nritems(dst);
 push_items = BTRFS_NODEPTRS_PER_BLOCK(fs_info) - dst_nritems;
 WARN_ON(btrfs_header_generation(src) != trans->transid);
 WARN_ON(btrfs_header_generation(dst) != trans->transid);

 if (!empty && src_nritems <= 8)
  return 1;

 if (push_items <= 0)
  return 1;

 if (empty) {
  push_items = min(src_nritems, push_items);
  if (push_items < src_nritems) {
   /* leave at least 8 pointers in the node if
    * we aren't going to empty it
 */
   if (src_nritems - push_items < 8) {
    if (push_items <= 8)
     return 1;
    push_items -= 8;
   }
  }
 } else
  push_items = min(src_nritems - 8, push_items);

 /* dst is the left eb, src is the middle eb */
 if (check_sibling_keys(dst, src)) {
  ret = -EUCLEAN;
  btrfs_abort_transaction(trans, ret);
  return ret;
 }
 ret = btrfs_tree_mod_log_eb_copy(dst, src, dst_nritems, 0, push_items);
 if (ret) {
  btrfs_abort_transaction(trans, ret);
  return ret;
 }
 copy_extent_buffer(dst, src,
      btrfs_node_key_ptr_offset(dst, dst_nritems),
      btrfs_node_key_ptr_offset(src, 0),
      push_items * sizeof(struct btrfs_key_ptr));

 if (push_items < src_nritems) {
  /*
   * btrfs_tree_mod_log_eb_copy handles logging the move, so we
   * don't need to do an explicit tree mod log operation for it.
 */
  memmove_extent_buffer(src, btrfs_node_key_ptr_offset(src, 0),
          btrfs_node_key_ptr_offset(src, push_items),
          (src_nritems - push_items) *
          sizeof(struct btrfs_key_ptr));
 }
 btrfs_set_header_nritems(src, src_nritems - push_items);
 btrfs_set_header_nritems(dst, dst_nritems + push_items);
 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, src);
 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, dst);

 return ret;
}

/*
 * try to push data from one node into the next node right in the
 * tree.
 *
 * returns 0 if some ptrs were pushed, < 0 if there was some horrible
 * error, and > 0 if there was no room in the right hand block.
 *
 * this will  only push up to 1/2 the contents of the left node over
 */
static int balance_node_right(struct btrfs_trans_handle *trans,
         struct extent_buffer *dst,
         struct extent_buffer *src)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
 int push_items = 0;
 int max_push;
 int src_nritems;
 int dst_nritems;
 int ret = 0;

 WARN_ON(btrfs_header_generation(src) != trans->transid);
 WARN_ON(btrfs_header_generation(dst) != trans->transid);

 src_nritems = btrfs_header_nritems(src);
 dst_nritems = btrfs_header_nritems(dst);
 push_items = BTRFS_NODEPTRS_PER_BLOCK(fs_info) - dst_nritems;
 if (push_items <= 0)
  return 1;

 if (src_nritems < 4)
  return 1;

 max_push = src_nritems / 2 + 1;
 /* don't try to empty the node */
 if (max_push >= src_nritems)
  return 1;

 if (max_push < push_items)
  push_items = max_push;

 /* dst is the right eb, src is the middle eb */
 if (check_sibling_keys(src, dst)) {
  ret = -EUCLEAN;
  btrfs_abort_transaction(trans, ret);
  return ret;
 }

 /*
  * btrfs_tree_mod_log_eb_copy handles logging the move, so we don't
  * need to do an explicit tree mod log operation for it.
 */
 memmove_extent_buffer(dst, btrfs_node_key_ptr_offset(dst, push_items),
          btrfs_node_key_ptr_offset(dst, 0),
          (dst_nritems) *
          sizeof(struct btrfs_key_ptr));

 ret = btrfs_tree_mod_log_eb_copy(dst, src, 0, src_nritems - push_items,
      push_items);
 if (ret) {
  btrfs_abort_transaction(trans, ret);
  return ret;
 }
 copy_extent_buffer(dst, src,
      btrfs_node_key_ptr_offset(dst, 0),
      btrfs_node_key_ptr_offset(src, src_nritems - push_items),
      push_items * sizeof(struct btrfs_key_ptr));

 btrfs_set_header_nritems(src, src_nritems - push_items);
 btrfs_set_header_nritems(dst, dst_nritems + push_items);

 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, src);
 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, dst);

 return ret;
}

/*
 * helper function to insert a new root level in the tree.
 * A new node is allocated, and a single item is inserted to
 * point to the existing root
 *
 * returns zero on success or < 0 on failure.
 */
static noinline int insert_new_root(struct btrfs_trans_handle *trans,
      struct btrfs_root *root,
      struct btrfs_path *path, int level)
{
 u64 lower_gen;
 struct extent_buffer *lower;
 struct extent_buffer *c;
 struct extent_buffer *old;
 struct btrfs_disk_key lower_key;
 int ret;

 BUG_ON(path->nodes[level]);
 BUG_ON(path->nodes[level-1] != root->node);

 lower = path->nodes[level-1];
 if (level == 1)
  btrfs_item_key(lower, &lower_key, 0);
 else
  btrfs_node_key(lower, &lower_key, 0);

 c = btrfs_alloc_tree_block(trans, root, 0, btrfs_root_id(root),
       &lower_key, level, root->node->start, 0,
       0, BTRFS_NESTING_NEW_ROOT);
 if (IS_ERR(c))
  return PTR_ERR(c);

 root_add_used_bytes(root);

 btrfs_set_header_nritems(c, 1);
 btrfs_set_node_key(c, &lower_key, 0);
 btrfs_set_node_blockptr(c, 0, lower->start);
 lower_gen = btrfs_header_generation(lower);
 WARN_ON(lower_gen != trans->transid);

 btrfs_set_node_ptr_generation(c, 0, lower_gen);

 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, c);

 old = root->node;
 ret = btrfs_tree_mod_log_insert_root(root->node, c, false);
 if (ret < 0) {
  int ret2;

  btrfs_clear_buffer_dirty(trans, c);
  ret2 = btrfs_free_tree_block(trans, btrfs_root_id(root), c, 0, 1);
  if (ret2 < 0)
   btrfs_abort_transaction(trans, ret2);
  btrfs_tree_unlock(c);
  free_extent_buffer(c);
  return ret;
 }
 rcu_assign_pointer(root->node, c);

 /* the super has an extra ref to root->node */
 free_extent_buffer(old);

 add_root_to_dirty_list(root);
 refcount_inc(&c->refs);
 path->nodes[level] = c;
 path->locks[level] = BTRFS_WRITE_LOCK;
 path->slots[level] = 0;
 return 0;
}

/*
 * worker function to insert a single pointer in a node.
 * the node should have enough room for the pointer already
 *
 * slot and level indicate where you want the key to go, and
 * blocknr is the block the key points to.
 */
static int insert_ptr(struct btrfs_trans_handle *trans,
        const struct btrfs_path *path,
        const struct btrfs_disk_key *key, u64 bytenr,
        int slot, int level)
{
 struct extent_buffer *lower;
 int nritems;
 int ret;

 BUG_ON(!path->nodes[level]);
 btrfs_assert_tree_write_locked(path->nodes[level]);
 lower = path->nodes[level];
 nritems = btrfs_header_nritems(lower);
 BUG_ON(slot > nritems);
 BUG_ON(nritems == BTRFS_NODEPTRS_PER_BLOCK(trans->fs_info));
 if (slot != nritems) {
  if (level) {
   ret = btrfs_tree_mod_log_insert_move(lower, slot + 1,
     slot, nritems - slot);
   if (ret < 0) {
    btrfs_abort_transaction(trans, ret);
    return ret;
   }
  }
  memmove_extent_buffer(lower,
         btrfs_node_key_ptr_offset(lower, slot + 1),
         btrfs_node_key_ptr_offset(lower, slot),
         (nritems - slot) * sizeof(struct btrfs_key_ptr));
 }
 if (level) {
  ret = btrfs_tree_mod_log_insert_key(lower, slot,
          BTRFS_MOD_LOG_KEY_ADD);
  if (ret < 0) {
   btrfs_abort_transaction(trans, ret);
   return ret;
  }
 }
 btrfs_set_node_key(lower, key, slot);
 btrfs_set_node_blockptr(lower, slot, bytenr);
 WARN_ON(trans->transid == 0);
 btrfs_set_node_ptr_generation(lower, slot, trans->transid);
 btrfs_set_header_nritems(lower, nritems + 1);
 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, lower);

 return 0;
}

/*
 * split the node at the specified level in path in two.
 * The path is corrected to point to the appropriate node after the split
 *
 * Before splitting this tries to make some room in the node by pushing
 * left and right, if either one works, it returns right away.
 *
 * returns 0 on success and < 0 on failure
 */
static noinline int split_node(struct btrfs_trans_handle *trans,
          struct btrfs_root *root,
          struct btrfs_path *path, int level)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 struct extent_buffer *c;
 struct extent_buffer *split;
 struct btrfs_disk_key disk_key;
 int mid;
 int ret;
 u32 c_nritems;

 c = path->nodes[level];
 WARN_ON(btrfs_header_generation(c) != trans->transid);
 if (c == root->node) {
  /*
   * trying to split the root, lets make a new one
   *
   * tree mod log: We don't log_removal old root in
   * insert_new_root, because that root buffer will be kept as a
   * normal node. We are going to log removal of half of the
   * elements below with btrfs_tree_mod_log_eb_copy(). We're
   * holding a tree lock on the buffer, which is why we cannot
   * race with other tree_mod_log users.
 */
  ret = insert_new_root(trans, root, path, level + 1);
  if (ret)
   return ret;
 } else {
  ret = push_nodes_for_insert(trans, root, path, level);
  c = path->nodes[level];
  if (!ret && btrfs_header_nritems(c) <
      BTRFS_NODEPTRS_PER_BLOCK(fs_info) - 3)
   return 0;
  if (ret < 0)
   return ret;
 }

 c_nritems = btrfs_header_nritems(c);
 mid = (c_nritems + 1) / 2;
 btrfs_node_key(c, &disk_key, mid);

 split = btrfs_alloc_tree_block(trans, root, 0, btrfs_root_id(root),
           &disk_key, level, c->start, 0,
           0, BTRFS_NESTING_SPLIT);
 if (IS_ERR(split))
  return PTR_ERR(split);

 root_add_used_bytes(root);
 ASSERT(btrfs_header_level(c) == level);

 ret = btrfs_tree_mod_log_eb_copy(split, c, 0, mid, c_nritems - mid);
 if (ret) {
  btrfs_tree_unlock(split);
  free_extent_buffer(split);
  btrfs_abort_transaction(trans, ret);
  return ret;
 }
 copy_extent_buffer(split, c,
      btrfs_node_key_ptr_offset(split, 0),
      btrfs_node_key_ptr_offset(c, mid),
      (c_nritems - mid) * sizeof(struct btrfs_key_ptr));
 btrfs_set_header_nritems(split, c_nritems - mid);
 btrfs_set_header_nritems(c, mid);

 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, c);
 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, split);

 ret = insert_ptr(trans, path, &disk_key, split->start,
    path->slots[level + 1] + 1, level + 1);
 if (ret < 0) {
  btrfs_tree_unlock(split);
  free_extent_buffer(split);
  return ret;
 }

 if (path->slots[level] >= mid) {
  path->slots[level] -= mid;
  btrfs_tree_unlock(c);
  free_extent_buffer(c);
  path->nodes[level] = split;
  path->slots[level + 1] += 1;
 } else {
  btrfs_tree_unlock(split);
  free_extent_buffer(split);
 }
 return 0;
}

/*
 * how many bytes are required to store the items in a leaf.  start
 * and nr indicate which items in the leaf to check.  This totals up the
 * space used both by the item structs and the item data
 */
static int leaf_space_used(const struct extent_buffer *l, int start, int nr)
{
 int data_len;
 int nritems = btrfs_header_nritems(l);
 int end = min(nritems, start + nr) - 1;

 if (!nr)
  return 0;
 data_len = btrfs_item_offset(l, start) + btrfs_item_size(l, start);
 data_len = data_len - btrfs_item_offset(l, end);
 data_len += sizeof(struct btrfs_item) * nr;
 WARN_ON(data_len < 0);
 return data_len;
}

/*
 * The space between the end of the leaf items and
 * the start of the leaf data.  IOW, how much room
 * the leaf has left for both items and data
 */
int btrfs_leaf_free_space(const struct extent_buffer *leaf)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = leaf->fs_info;
 int nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
 int ret;

 ret = BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info) - leaf_space_used(leaf, 0, nritems);
 if (ret < 0) {
  btrfs_crit(fs_info,
      "leaf free space ret %d, leaf data size %lu, used %d nritems %d",
      ret,
      (unsigned long) BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info),
      leaf_space_used(leaf, 0, nritems), nritems);
 }
 return ret;
}

/*
 * min slot controls the lowest index we're willing to push to the
 * right.  We'll push up to and including min_slot, but no lower
 */
static noinline int __push_leaf_right(struct btrfs_trans_handle *trans,
          struct btrfs_path *path,
          int data_size, int empty,
          struct extent_buffer *right,
          int free_space, u32 left_nritems,
          u32 min_slot)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = right->fs_info;
 struct extent_buffer *left = path->nodes[0];
 struct extent_buffer *upper = path->nodes[1];
 struct btrfs_disk_key disk_key;
 int slot;
 u32 i;
 int push_space = 0;
 int push_items = 0;
 u32 nr;
 u32 right_nritems;
 u32 data_end;
 u32 this_item_size;

 if (empty)
  nr = 0;
 else
  nr = max_t(u32, 1, min_slot);

 if (path->slots[0] >= left_nritems)
  push_space += data_size;

 slot = path->slots[1];
 i = left_nritems - 1;
 while (i >= nr) {
  if (!empty && push_items > 0) {
   if (path->slots[0] > i)
    break;
   if (path->slots[0] == i) {
    int space = btrfs_leaf_free_space(left);

    if (space + push_space * 2 > free_space)
     break;
   }
  }

  if (path->slots[0] == i)
   push_space += data_size;

  this_item_size = btrfs_item_size(left, i);
  if (this_item_size + sizeof(struct btrfs_item) +
      push_space > free_space)
   break;

  push_items++;
  push_space += this_item_size + sizeof(struct btrfs_item);
  if (i == 0)
   break;
  i--;
 }

 if (push_items == 0)
  goto out_unlock;

 WARN_ON(!empty && push_items == left_nritems);

 /* push left to right */
 right_nritems = btrfs_header_nritems(right);

 push_space = btrfs_item_data_end(left, left_nritems - push_items);
 push_space -= leaf_data_end(left);

 /* make room in the right data area */
 data_end = leaf_data_end(right);
 memmove_leaf_data(right, data_end - push_space, data_end,
     BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info) - data_end);

 /* copy from the left data area */
 copy_leaf_data(right, left, BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info) - push_space,
         leaf_data_end(left), push_space);

 memmove_leaf_items(right, push_items, 0, right_nritems);

 /* copy the items from left to right */
 copy_leaf_items(right, left, 0, left_nritems - push_items, push_items);

 /* update the item pointers */
 right_nritems += push_items;
 btrfs_set_header_nritems(right, right_nritems);
 push_space = BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info);
 for (i = 0; i < right_nritems; i++) {
  push_space -= btrfs_item_size(right, i);
  btrfs_set_item_offset(right, i, push_space);
 }

 left_nritems -= push_items;
 btrfs_set_header_nritems(left, left_nritems);

 if (left_nritems)
  btrfs_mark_buffer_dirty(trans, left);
 else
  btrfs_clear_buffer_dirty(trans, left);

 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, right);

 btrfs_item_key(right, &disk_key, 0);
 btrfs_set_node_key(upper, &disk_key, slot + 1);
 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, upper);

 /* then fixup the leaf pointer in the path */
 if (path->slots[0] >= left_nritems) {
  path->slots[0] -= left_nritems;
  if (btrfs_header_nritems(path->nodes[0]) == 0)
   btrfs_clear_buffer_dirty(trans, path->nodes[0]);
  btrfs_tree_unlock(path->nodes[0]);
  free_extent_buffer(path->nodes[0]);
  path->nodes[0] = right;
  path->slots[1] += 1;
 } else {
  btrfs_tree_unlock(right);
  free_extent_buffer(right);
 }
 return 0;

out_unlock:
 btrfs_tree_unlock(right);
 free_extent_buffer(right);
 return 1;
}

/*
 * push some data in the path leaf to the right, trying to free up at
 * least data_size bytes.  returns zero if the push worked, nonzero otherwise
 *
 * returns 1 if the push failed because the other node didn't have enough
 * room, 0 if everything worked out and < 0 if there were major errors.
 *
 * this will push starting from min_slot to the end of the leaf.  It won't
 * push any slot lower than min_slot
 */
static int push_leaf_right(struct btrfs_trans_handle *trans, struct btrfs_root
      *root, struct btrfs_path *path,
      int min_data_size, int data_size,
      int empty, u32 min_slot)
{
 struct extent_buffer *left = path->nodes[0];
 struct extent_buffer *right;
 struct extent_buffer *upper;
 int slot;
 int free_space;
 u32 left_nritems;
 int ret;

 if (!path->nodes[1])
  return 1;

 slot = path->slots[1];
 upper = path->nodes[1];
 if (slot >= btrfs_header_nritems(upper) - 1)
  return 1;

 btrfs_assert_tree_write_locked(path->nodes[1]);

 right = btrfs_read_node_slot(upper, slot + 1);
 if (IS_ERR(right))
  return PTR_ERR(right);

 btrfs_tree_lock_nested(right, BTRFS_NESTING_RIGHT);

 free_space = btrfs_leaf_free_space(right);
 if (free_space < data_size)
  goto out_unlock;

 ret = btrfs_cow_block(trans, root, right, upper,
         slot + 1, &right, BTRFS_NESTING_RIGHT_COW);
 if (ret)
  goto out_unlock;

 left_nritems = btrfs_header_nritems(left);
 if (left_nritems == 0)
  goto out_unlock;

 if (check_sibling_keys(left, right)) {
  ret = -EUCLEAN;
  btrfs_abort_transaction(trans, ret);
  btrfs_tree_unlock(right);
  free_extent_buffer(right);
  return ret;
 }
 if (path->slots[0] == left_nritems && !empty) {
  /* Key greater than all keys in the leaf, right neighbor has
   * enough room for it and we're not emptying our leaf to delete
   * it, therefore use right neighbor to insert the new item and
 * no need to touch/dirty our left leaf. */
  btrfs_tree_unlock(left);
  free_extent_buffer(left);
  path->nodes[0] = right;
  path->slots[0] = 0;
  path->slots[1]++;
  return 0;
 }

 return __push_leaf_right(trans, path, min_data_size, empty, right,
     free_space, left_nritems, min_slot);
out_unlock:
 btrfs_tree_unlock(right);
 free_extent_buffer(right);
 return 1;
}

/*
 * push some data in the path leaf to the left, trying to free up at
 * least data_size bytes.  returns zero if the push worked, nonzero otherwise
 *
 * max_slot can put a limit on how far into the leaf we'll push items.  The
 * item at 'max_slot' won't be touched.  Use (u32)-1 to make us do all the
 * items
 */
static noinline int __push_leaf_left(struct btrfs_trans_handle *trans,
         struct btrfs_path *path, int data_size,
         int empty, struct extent_buffer *left,
         int free_space, u32 right_nritems,
         u32 max_slot)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = left->fs_info;
 struct btrfs_disk_key disk_key;
 struct extent_buffer *right = path->nodes[0];
 int i;
 int push_space = 0;
 int push_items = 0;
 u32 old_left_nritems;
 u32 nr;
 int ret = 0;
 u32 this_item_size;
 u32 old_left_item_size;

 if (empty)
  nr = min(right_nritems, max_slot);
 else
  nr = min(right_nritems - 1, max_slot);

 for (i = 0; i < nr; i++) {
  if (!empty && push_items > 0) {
   if (path->slots[0] < i)
    break;
   if (path->slots[0] == i) {
    int space = btrfs_leaf_free_space(right);

    if (space + push_space * 2 > free_space)
     break;
   }
  }

  if (path->slots[0] == i)
   push_space += data_size;

  this_item_size = btrfs_item_size(right, i);
  if (this_item_size + sizeof(struct btrfs_item) + push_space >
      free_space)
   break;

  push_items++;
  push_space += this_item_size + sizeof(struct btrfs_item);
 }

 if (push_items == 0) {
  ret = 1;
  goto out;
 }
 WARN_ON(!empty && push_items == btrfs_header_nritems(right));

 /* push data from right to left */
 copy_leaf_items(left, right, btrfs_header_nritems(left), 0, push_items);

 push_space = BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info) -
       btrfs_item_offset(right, push_items - 1);

 copy_leaf_data(left, right, leaf_data_end(left) - push_space,
         btrfs_item_offset(right, push_items - 1), push_space);
 old_left_nritems = btrfs_header_nritems(left);
 BUG_ON(old_left_nritems <= 0);

 old_left_item_size = btrfs_item_offset(left, old_left_nritems - 1);
 for (i = old_left_nritems; i < old_left_nritems + push_items; i++) {
  u32 ioff;

  ioff = btrfs_item_offset(left, i);
  btrfs_set_item_offset(left, i,
        ioff - (BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info) - old_left_item_size));
 }
 btrfs_set_header_nritems(left, old_left_nritems + push_items);

 /* fixup right node */
 if (push_items > right_nritems)
  WARN(1, KERN_CRIT "push items %d nr %u\n", push_items,
         right_nritems);

 if (push_items < right_nritems) {
  push_space = btrfs_item_offset(right, push_items - 1) -
        leaf_data_end(right);
  memmove_leaf_data(right,
      BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info) - push_space,
      leaf_data_end(right), push_space);

  memmove_leaf_items(right, 0, push_items,
       btrfs_header_nritems(right) - push_items);
 }

 right_nritems -= push_items;
 btrfs_set_header_nritems(right, right_nritems);
 push_space = BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info);
 for (i = 0; i < right_nritems; i++) {
  push_space = push_space - btrfs_item_size(right, i);
  btrfs_set_item_offset(right, i, push_space);
 }

 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, left);
 if (right_nritems)
  btrfs_mark_buffer_dirty(trans, right);
 else
  btrfs_clear_buffer_dirty(trans, right);

 btrfs_item_key(right, &disk_key, 0);
 fixup_low_keys(trans, path, &disk_key, 1);

 /* then fixup the leaf pointer in the path */
 if (path->slots[0] < push_items) {
  path->slots[0] += old_left_nritems;
  btrfs_tree_unlock(path->nodes[0]);
  free_extent_buffer(path->nodes[0]);
  path->nodes[0] = left;
  path->slots[1] -= 1;
 } else {
  btrfs_tree_unlock(left);
  free_extent_buffer(left);
  path->slots[0] -= push_items;
 }
 BUG_ON(path->slots[0] < 0);
 return ret;
out:
 btrfs_tree_unlock(left);
 free_extent_buffer(left);
 return ret;
}

/*
 * push some data in the path leaf to the left, trying to free up at
 * least data_size bytes.  returns zero if the push worked, nonzero otherwise
 *
 * max_slot can put a limit on how far into the leaf we'll push items.  The
 * item at 'max_slot' won't be touched.  Use (u32)-1 to make us push all the
 * items
 */
static int push_leaf_left(struct btrfs_trans_handle *trans, struct btrfs_root
     *root, struct btrfs_path *path, int min_data_size,
     int data_size, int empty, u32 max_slot)
{
 struct extent_buffer *right = path->nodes[0];
 struct extent_buffer *left;
 int slot;
 int free_space;
 u32 right_nritems;
 int ret = 0;

 slot = path->slots[1];
 if (slot == 0)
  return 1;
 if (!path->nodes[1])
  return 1;

 right_nritems = btrfs_header_nritems(right);
 if (right_nritems == 0)
  return 1;

 btrfs_assert_tree_write_locked(path->nodes[1]);

 left = btrfs_read_node_slot(path->nodes[1], slot - 1);
 if (IS_ERR(left))
  return PTR_ERR(left);

 btrfs_tree_lock_nested(left, BTRFS_NESTING_LEFT);

 free_space = btrfs_leaf_free_space(left);
 if (free_space < data_size) {
  ret = 1;
  goto out;
 }

 ret = btrfs_cow_block(trans, root, left,
         path->nodes[1], slot - 1, &left,
         BTRFS_NESTING_LEFT_COW);
 if (ret) {
  /* we hit -ENOSPC, but it isn't fatal here */
  if (ret == -ENOSPC)
   ret = 1;
  goto out;
 }

 if (check_sibling_keys(left, right)) {
  ret = -EUCLEAN;
  btrfs_abort_transaction(trans, ret);
  goto out;
 }
 return __push_leaf_left(trans, path, min_data_size, empty, left,
    free_space, right_nritems, max_slot);
out:
 btrfs_tree_unlock(left);
 free_extent_buffer(left);
 return ret;
}

/*
 * split the path's leaf in two, making sure there is at least data_size
 * available for the resulting leaf level of the path.
 */
static noinline int copy_for_split(struct btrfs_trans_handle *trans,
       struct btrfs_path *path,
       struct extent_buffer *l,
       struct extent_buffer *right,
       int slot, int mid, int nritems)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
 int data_copy_size;
 int rt_data_off;
 int i;
 int ret;
 struct btrfs_disk_key disk_key;

 nritems = nritems - mid;
 btrfs_set_header_nritems(right, nritems);
 data_copy_size = btrfs_item_data_end(l, mid) - leaf_data_end(l);

 copy_leaf_items(right, l, 0, mid, nritems);

 copy_leaf_data(right, l, BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info) - data_copy_size,
         leaf_data_end(l), data_copy_size);

 rt_data_off = BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info) - btrfs_item_data_end(l, mid);

 for (i = 0; i < nritems; i++) {
  u32 ioff;

  ioff = btrfs_item_offset(right, i);
  btrfs_set_item_offset(right, i, ioff + rt_data_off);
 }

 btrfs_set_header_nritems(l, mid);
 btrfs_item_key(right, &disk_key, 0);
 ret = insert_ptr(trans, path, &disk_key, right->start, path->slots[1] + 1, 1);
 if (ret < 0)
  return ret;

 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, right);
 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, l);
 BUG_ON(path->slots[0] != slot);

 if (mid <= slot) {
  btrfs_tree_unlock(path->nodes[0]);
  free_extent_buffer(path->nodes[0]);
  path->nodes[0] = right;
  path->slots[0] -= mid;
  path->slots[1] += 1;
 } else {
  btrfs_tree_unlock(right);
  free_extent_buffer(right);
 }

 BUG_ON(path->slots[0] < 0);

 return 0;
}

/*
 * double splits happen when we need to insert a big item in the middle
 * of a leaf.  A double split can leave us with 3 mostly empty leaves:
 * leaf: [ slots 0 - N] [ our target ] [ N + 1 - total in leaf ]
 *          A                 B                 C
 *
 * We avoid this by trying to push the items on either side of our target
 * into the adjacent leaves.  If all goes well we can avoid the double split
 * completely.
 */
static noinline int push_for_double_split(struct btrfs_trans_handle *trans,
       struct btrfs_root *root,
       struct btrfs_path *path,
       int data_size)
{
 int ret;
 int progress = 0;
 int slot;
 u32 nritems;
 int space_needed = data_size;

 slot = path->slots[0];
 if (slot < btrfs_header_nritems(path->nodes[0]))
  space_needed -= btrfs_leaf_free_space(path->nodes[0]);

 /*
  * try to push all the items after our slot into the
  * right leaf
 */
 ret = push_leaf_right(trans, root, path, 1, space_needed, 0, slot);
 if (ret < 0)
  return ret;

 if (ret == 0)
  progress++;

 nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[0]);
 /*
  * our goal is to get our slot at the start or end of a leaf.  If
  * we've done so we're done
 */
 if (path->slots[0] == 0 || path->slots[0] == nritems)
  return 0;

 if (btrfs_leaf_free_space(path->nodes[0]) >= data_size)
  return 0;

 /* try to push all the items before our slot into the next leaf */
 slot = path->slots[0];
 space_needed = data_size;
 if (slot > 0)
  space_needed -= btrfs_leaf_free_space(path->nodes[0]);
 ret = push_leaf_left(trans, root, path, 1, space_needed, 0, slot);
 if (ret < 0)
  return ret;

 if (ret == 0)
  progress++;

 if (progress)
  return 0;
 return 1;
}

/*
 * split the path's leaf in two, making sure there is at least data_size
 * available for the resulting leaf level of the path.
 *
 * returns 0 if all went well and < 0 on failure.
 */
static noinline int split_leaf(struct btrfs_trans_handle *trans,
          struct btrfs_root *root,
          const struct btrfs_key *ins_key,
          struct btrfs_path *path, int data_size,
          int extend)
{
 struct btrfs_disk_key disk_key;
 struct extent_buffer *l;
 u32 nritems;
 int mid;
 int slot;
 struct extent_buffer *right;
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 int ret = 0;
 int wret;
 int split;
 int num_doubles = 0;
 int tried_avoid_double = 0;

 l = path->nodes[0];
 slot = path->slots[0];
 if (extend && data_size + btrfs_item_size(l, slot) +
     sizeof(struct btrfs_item) > BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info))
  return -EOVERFLOW;

 /* first try to make some room by pushing left and right */
 if (data_size && path->nodes[1]) {
  int space_needed = data_size;

  if (slot < btrfs_header_nritems(l))
   space_needed -= btrfs_leaf_free_space(l);

  wret = push_leaf_right(trans, root, path, space_needed,
           space_needed, 0, 0);
  if (wret < 0)
   return wret;
  if (wret) {
   space_needed = data_size;
   if (slot > 0)
    space_needed -= btrfs_leaf_free_space(l);
   wret = push_leaf_left(trans, root, path, space_needed,
           space_needed, 0, (u32)-1);
   if (wret < 0)
    return wret;
  }
  l = path->nodes[0];

  /* did the pushes work? */
  if (btrfs_leaf_free_space(l) >= data_size)
   return 0;
 }

 if (!path->nodes[1]) {
  ret = insert_new_root(trans, root, path, 1);
  if (ret)
   return ret;
 }
again:
 split = 1;
 l = path->nodes[0];
 slot = path->slots[0];
 nritems = btrfs_header_nritems(l);
 mid = (nritems + 1) / 2;

 if (mid <= slot) {
  if (nritems == 1 ||
      leaf_space_used(l, mid, nritems - mid) + data_size >
   BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info)) {
   if (slot >= nritems) {
    split = 0;
   } else {
    mid = slot;
    if (mid != nritems &&
        leaf_space_used(l, mid, nritems - mid) +
        data_size > BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info)) {
     if (data_size && !tried_avoid_double)
      goto push_for_double;
     split = 2;
    }
   }
  }
 } else {
  if (leaf_space_used(l, 0, mid) + data_size >
   BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info)) {
   if (!extend && data_size && slot == 0) {
    split = 0;
   } else if ((extend || !data_size) && slot == 0) {
    mid = 1;
   } else {
    mid = slot;
    if (mid != nritems &&
        leaf_space_used(l, mid, nritems - mid) +
        data_size > BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info)) {
     if (data_size && !tried_avoid_double)
      goto push_for_double;
     split = 2;
    }
   }
  }
 }

 if (split == 0)
  btrfs_cpu_key_to_disk(&disk_key, ins_key);
 else
  btrfs_item_key(l, &disk_key, mid);

 /*
  * We have to about BTRFS_NESTING_NEW_ROOT here if we've done a double
  * split, because we're only allowed to have MAX_LOCKDEP_SUBCLASSES
  * subclasses, which is 8 at the time of this patch, and we've maxed it
  * out.  In the future we could add a
  * BTRFS_NESTING_SPLIT_THE_SPLITTENING if we need to, but for now just
  * use BTRFS_NESTING_NEW_ROOT.
 */
 right = btrfs_alloc_tree_block(trans, root, 0, btrfs_root_id(root),
           &disk_key, 0, l->start, 0, 0,
           num_doubles ? BTRFS_NESTING_NEW_ROOT :
           BTRFS_NESTING_SPLIT);
 if (IS_ERR(right))
  return PTR_ERR(right);

 root_add_used_bytes(root);

 if (split == 0) {
  if (mid <= slot) {
   btrfs_set_header_nritems(right, 0);
   ret = insert_ptr(trans, path, &disk_key,
      right->start, path->slots[1] + 1, 1);
   if (ret < 0) {
    btrfs_tree_unlock(right);
    free_extent_buffer(right);
    return ret;
   }
   btrfs_tree_unlock(path->nodes[0]);
   free_extent_buffer(path->nodes[0]);
   path->nodes[0] = right;
   path->slots[0] = 0;
   path->slots[1] += 1;
  } else {
   btrfs_set_header_nritems(right, 0);
   ret = insert_ptr(trans, path, &disk_key,
      right->start, path->slots[1], 1);
   if (ret < 0) {
    btrfs_tree_unlock(right);
    free_extent_buffer(right);
    return ret;
   }
   btrfs_tree_unlock(path->nodes[0]);
   free_extent_buffer(path->nodes[0]);
   path->nodes[0] = right;
   path->slots[0] = 0;
   if (path->slots[1] == 0)
    fixup_low_keys(trans, path, &disk_key, 1);
  }
  /*
   * We create a new leaf 'right' for the required ins_len and
   * we'll do btrfs_mark_buffer_dirty() on this leaf after copying
   * the content of ins_len to 'right'.
 */
  return ret;
 }

 ret = copy_for_split(trans, path, l, right, slot, mid, nritems);
 if (ret < 0) {
  btrfs_tree_unlock(right);
  free_extent_buffer(right);
  return ret;
 }

 if (split == 2) {
  BUG_ON(num_doubles != 0);
  num_doubles++;
  goto again;
 }

 return 0;

push_for_double:
 push_for_double_split(trans, root, path, data_size);
 tried_avoid_double = 1;
 if (btrfs_leaf_free_space(path->nodes[0]) >= data_size)
  return 0;
 goto again;
}

static noinline int setup_leaf_for_split(struct btrfs_trans_handle *trans,
      struct btrfs_root *root,
      struct btrfs_path *path, int ins_len)
{
 struct btrfs_key key;
 struct extent_buffer *leaf;
 struct btrfs_file_extent_item *fi;
 u64 extent_len = 0;
 u32 item_size;
 int ret;

 leaf = path->nodes[0];
 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);

 BUG_ON(key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY &&
        key.type != BTRFS_RAID_STRIPE_KEY &&
        key.type != BTRFS_EXTENT_CSUM_KEY);

 if (btrfs_leaf_free_space(leaf) >= ins_len)
  return 0;

 item_size = btrfs_item_size(leaf, path->slots[0]);
 if (key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
  fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
        struct btrfs_file_extent_item);
  extent_len = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
 }
 btrfs_release_path(path);

 path->keep_locks = 1;
 path->search_for_split = 1;
 ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 1);
 path->search_for_split = 0;
 if (ret > 0)
  ret = -EAGAIN;
 if (ret < 0)
  goto err;

 ret = -EAGAIN;
 leaf = path->nodes[0];
 /* if our item isn't there, return now */
 if (item_size != btrfs_item_size(leaf, path->slots[0]))
  goto err;

 /* the leaf has  changed, it now has room.  return now */
 if (btrfs_leaf_free_space(path->nodes[0]) >= ins_len)
  goto err;

 if (key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
  fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
        struct btrfs_file_extent_item);
  if (extent_len != btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi))
   goto err;
 }

 ret = split_leaf(trans, root, &key, path, ins_len, 1);
 if (ret)
  goto err;

 path->keep_locks = 0;
 btrfs_unlock_up_safe(path, 1);
 return 0;
err:
 path->keep_locks = 0;
 return ret;
}

static noinline int split_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
          struct btrfs_path *path,
          const struct btrfs_key *new_key,
          unsigned long split_offset)
{
 struct extent_buffer *leaf;
 int orig_slot, slot;
 char *buf;
 u32 nritems;
 u32 item_size;
 u32 orig_offset;
 struct btrfs_disk_key disk_key;

 leaf = path->nodes[0];
 /*
  * Shouldn't happen because the caller must have previously called
  * setup_leaf_for_split() to make room for the new item in the leaf.
 */
 if (WARN_ON(btrfs_leaf_free_space(leaf) < sizeof(struct btrfs_item)))
  return -ENOSPC;

 orig_slot = path->slots[0];
 orig_offset = btrfs_item_offset(leaf, path->slots[0]);
 item_size = btrfs_item_size(leaf, path->slots[0]);

 buf = kmalloc(item_size, GFP_NOFS);
 if (!buf)
  return -ENOMEM;

 read_extent_buffer(leaf, buf, btrfs_item_ptr_offset(leaf,
       path->slots[0]), item_size);

 slot = path->slots[0] + 1;
 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
 if (slot != nritems) {
  /* shift the items */
  memmove_leaf_items(leaf, slot + 1, slot, nritems - slot);
 }

 btrfs_cpu_key_to_disk(&disk_key, new_key);
 btrfs_set_item_key(leaf, &disk_key, slot);

 btrfs_set_item_offset(leaf, slot, orig_offset);
 btrfs_set_item_size(leaf, slot, item_size - split_offset);

 btrfs_set_item_offset(leaf, orig_slot,
     orig_offset + item_size - split_offset);
 btrfs_set_item_size(leaf, orig_slot, split_offset);

 btrfs_set_header_nritems(leaf, nritems + 1);

 /* write the data for the start of the original item */
 write_extent_buffer(leaf, buf,
       btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
       split_offset);

 /* write the data for the new item */
 write_extent_buffer(leaf, buf + split_offset,
       btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot),
       item_size - split_offset);
 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);

 BUG_ON(btrfs_leaf_free_space(leaf) < 0);
 kfree(buf);
 return 0;
}

/*
 * This function splits a single item into two items,
 * giving 'new_key' to the new item and splitting the
 * old one at split_offset (from the start of the item).
 *
 * The path may be released by this operation.  After
 * the split, the path is pointing to the old item.  The
 * new item is going to be in the same node as the old one.
 *
 * Note, the item being split must be smaller enough to live alone on
 * a tree block with room for one extra struct btrfs_item
 *
 * This allows us to split the item in place, keeping a lock on the
 * leaf the entire time.
 */
int btrfs_split_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
       struct btrfs_root *root,
       struct btrfs_path *path,
       const struct btrfs_key *new_key,
       unsigned long split_offset)
{
 int ret;
 ret = setup_leaf_for_split(trans, root, path,
       sizeof(struct btrfs_item));
 if (ret)
  return ret;

 ret = split_item(trans, path, new_key, split_offset);
 return ret;
}

/*
 * make the item pointed to by the path smaller.  new_size indicates
 * how small to make it, and from_end tells us if we just chop bytes
 * off the end of the item or if we shift the item to chop bytes off
 * the front.
 */
void btrfs_truncate_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
    const struct btrfs_path *path, u32 new_size, int from_end)
{
 int slot;
 struct extent_buffer *leaf;
 u32 nritems;
 unsigned int data_end;
 unsigned int old_data_start;
 unsigned int old_size;
 unsigned int size_diff;
 int i;

 leaf = path->nodes[0];
 slot = path->slots[0];

 old_size = btrfs_item_size(leaf, slot);
 if (old_size == new_size)
  return;

 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
 data_end = leaf_data_end(leaf);

 old_data_start = btrfs_item_offset(leaf, slot);

 size_diff = old_size - new_size;

 BUG_ON(slot < 0);
 BUG_ON(slot >= nritems);

 /*
  * item0..itemN ... dataN.offset..dataN.size .. data0.size
 */
 /* first correct the data pointers */
 for (i = slot; i < nritems; i++) {
  u32 ioff;

  ioff = btrfs_item_offset(leaf, i);
  btrfs_set_item_offset(leaf, i, ioff + size_diff);
 }

 /* shift the data */
 if (from_end) {
  memmove_leaf_data(leaf, data_end + size_diff, data_end,
      old_data_start + new_size - data_end);
 } else {
  struct btrfs_disk_key disk_key;
  u64 offset;

  btrfs_item_key(leaf, &disk_key, slot);

  if (btrfs_disk_key_type(&disk_key) == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
   unsigned long ptr;
   struct btrfs_file_extent_item *fi;

   fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot,
         struct btrfs_file_extent_item);
   fi = (struct btrfs_file_extent_item *)(
        (unsigned long)fi - size_diff);

   if (btrfs_file_extent_type(leaf, fi) ==
       BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
    ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot);
    memmove_extent_buffer(leaf, ptr,
          (unsigned long)fi,
          BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE_DATA_START);
   }
  }

  memmove_leaf_data(leaf, data_end + size_diff, data_end,
      old_data_start - data_end);

  offset = btrfs_disk_key_offset(&disk_key);
  btrfs_set_disk_key_offset(&disk_key, offset + size_diff);
  btrfs_set_item_key(leaf, &disk_key, slot);
  if (slot == 0)
   fixup_low_keys(trans, path, &disk_key, 1);
 }

 btrfs_set_item_size(leaf, slot, new_size);
 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);

 if (btrfs_leaf_free_space(leaf) < 0) {
  btrfs_print_leaf(leaf);
  BUG();
 }
}

/*
 * make the item pointed to by the path bigger, data_size is the added size.
 */
void btrfs_extend_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
         const struct btrfs_path *path, u32 data_size)
{
 int slot;
 struct extent_buffer *leaf;
 u32 nritems;
 unsigned int data_end;
 unsigned int old_data;
 unsigned int old_size;
 int i;

 leaf = path->nodes[0];

 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
 data_end = leaf_data_end(leaf);

 if (btrfs_leaf_free_space(leaf) < data_size) {
  btrfs_print_leaf(leaf);
  BUG();
 }
 slot = path->slots[0];
 old_data = btrfs_item_data_end(leaf, slot);

 BUG_ON(slot < 0);
 if (slot >= nritems) {
  btrfs_print_leaf(leaf);
  btrfs_crit(leaf->fs_info, "slot %d too large, nritems %d",
      slot, nritems);
  BUG();
 }

 /*
  * item0..itemN ... dataN.offset..dataN.size .. data0.size
 */
 /* first correct the data pointers */
 for (i = slot; i < nritems; i++) {
  u32 ioff;

  ioff = btrfs_item_offset(leaf, i);
  btrfs_set_item_offset(leaf, i, ioff - data_size);
 }

 /* shift the data */
 memmove_leaf_data(leaf, data_end - data_size, data_end,
     old_data - data_end);

 data_end = old_data;
 old_size = btrfs_item_size(leaf, slot);
 btrfs_set_item_size(leaf, slot, old_size + data_size);
 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);

 if (btrfs_leaf_free_space(leaf) < 0) {
  btrfs_print_leaf(leaf);
  BUG();
 }
}

/*
 * Make space in the node before inserting one or more items.
 *
 * @trans: transaction handle
 * @root: root we are inserting items to
 * @path: points to the leaf/slot where we are going to insert new items
 * @batch:      information about the batch of items to insert
 *
 * Main purpose is to save stack depth by doing the bulk of the work in a
 * function that doesn't call btrfs_search_slot
 */
static void setup_items_for_insert(struct btrfs_trans_handle *trans,
       struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
       const struct btrfs_item_batch *batch)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 int i;
 u32 nritems;
 unsigned int data_end;
 struct btrfs_disk_key disk_key;
 struct extent_buffer *leaf;
 int slot;
 u32 total_size;

 /*
  * Before anything else, update keys in the parent and other ancestors
  * if needed, then release the write locks on them, so that other tasks
  * can use them while we modify the leaf.
 */
 if (path->slots[0] == 0) {
  btrfs_cpu_key_to_disk(&disk_key, &batch->keys[0]);
  fixup_low_keys(trans, path, &disk_key, 1);
 }
 btrfs_unlock_up_safe(path, 1);

 leaf = path->nodes[0];
 slot = path->slots[0];

 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
 data_end = leaf_data_end(leaf);
 total_size = batch->total_data_size + (batch->nr * sizeof(struct btrfs_item));

 if (btrfs_leaf_free_space(leaf) < total_size) {
  btrfs_print_leaf(leaf);
  btrfs_crit(fs_info, "not enough freespace need %u have %d",
      total_size, btrfs_leaf_free_space(leaf));
  BUG();
 }

 if (slot != nritems) {
  unsigned int old_data = btrfs_item_data_end(leaf, slot);

  if (old_data < data_end) {
   btrfs_print_leaf(leaf);
   btrfs_crit(fs_info,
  "item at slot %d with data offset %u beyond data end of leaf %u",
       slot, old_data, data_end);
   BUG();
  }
  /*
   * item0..itemN ... dataN.offset..dataN.size .. data0.size
 */
  /* first correct the data pointers */
  for (i = slot; i < nritems; i++) {
   u32 ioff;

   ioff = btrfs_item_offset(leaf, i);
   btrfs_set_item_offset(leaf, i,
             ioff - batch->total_data_size);
  }
  /* shift the items */
  memmove_leaf_items(leaf, slot + batch->nr, slot, nritems - slot);

  /* shift the data */
  memmove_leaf_data(leaf, data_end - batch->total_data_size,
      data_end, old_data - data_end);
  data_end = old_data;
 }

 /* setup the item for the new data */
 for (i = 0; i < batch->nr; i++) {
  btrfs_cpu_key_to_disk(&disk_key, &batch->keys[i]);
  btrfs_set_item_key(leaf, &disk_key, slot + i);
  data_end -= batch->data_sizes[i];
  btrfs_set_item_offset(leaf, slot + i, data_end);
  btrfs_set_item_size(leaf, slot + i, batch->data_sizes[i]);
 }

 btrfs_set_header_nritems(leaf, nritems + batch->nr);
 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);

 if (btrfs_leaf_free_space(leaf) < 0) {
  btrfs_print_leaf(leaf);
  BUG();
 }
}

/*
 * Insert a new item into a leaf.
 *
 * @trans:     Transaction handle.
 * @root:      The root of the btree.
 * @path:      A path pointing to the target leaf and slot.
 * @key:       The key of the new item.
 * @data_size: The size of the data associated with the new key.
 */
void btrfs_setup_item_for_insert(struct btrfs_trans_handle *trans,
     struct btrfs_root *root,
     struct btrfs_path *path,
     const struct btrfs_key *key,
     u32 data_size)
{
 struct btrfs_item_batch batch;

 batch.keys = key;
 batch.data_sizes = &data_size;
 batch.total_data_size = data_size;
 batch.nr = 1;

 setup_items_for_insert(trans, root, path, &batch);
}

/*
 * Given a key and some data, insert items into the tree.
 * This does all the path init required, making room in the tree if needed.
 *
 * Returns: 0        on success
 *          -EEXIST  if the first key already exists
 *          < 0      on other errors
 */
int btrfs_insert_empty_items(struct btrfs_trans_handle *trans,
       struct btrfs_root *root,
       struct btrfs_path *path,
       const struct btrfs_item_batch *batch)
{
 int ret = 0;
 int slot;
 u32 total_size;

 total_size = batch->total_data_size + (batch->nr * sizeof(struct btrfs_item));
 ret = btrfs_search_slot(trans, root, &batch->keys[0], path, total_size, 1);
 if (ret == 0)
  return -EEXIST;
 if (ret < 0)
  return ret;

 slot = path->slots[0];
 BUG_ON(slot < 0);

 setup_items_for_insert(trans, root, path, batch);
 return 0;
}

/*
 * Given a key and some data, insert an item into the tree.
 * This does all the path init required, making room in the tree if needed.
 */
int btrfs_insert_item(struct btrfs_trans_handle *trans, struct btrfs_root *root,
        const struct btrfs_key *cpu_key, void *data,
        u32 data_size)
{
 int ret = 0;
 BTRFS_PATH_AUTO_FREE(path);
 struct extent_buffer *leaf;
 unsigned long ptr;

 path = btrfs_alloc_path();
 if (!path)
  return -ENOMEM;
 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, cpu_key, data_size);
 if (!ret) {
  leaf = path->nodes[0];
  ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
  write_extent_buffer(leaf, data, ptr, data_size);
  btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
 }
 return ret;
}

/*
 * This function duplicates an item, giving 'new_key' to the new item.
 * It guarantees both items live in the same tree leaf and the new item is
 * contiguous with the original item.
 *
 * This allows us to split a file extent in place, keeping a lock on the leaf
 * the entire time.
 */
int btrfs_duplicate_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
    struct btrfs_root *root,
    struct btrfs_path *path,
    const struct btrfs_key *new_key)
{
 struct extent_buffer *leaf;
 int ret;
 u32 item_size;

 leaf = path->nodes[0];
 item_size = btrfs_item_size(leaf, path->slots[0]);
 ret = setup_leaf_for_split(trans, root, path,
       item_size + sizeof(struct btrfs_item));
 if (ret)
  return ret;

 path->slots[0]++;
 btrfs_setup_item_for_insert(trans, root, path, new_key, item_size);
 leaf = path->nodes[0];
 memcpy_extent_buffer(leaf,
        btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
        btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0] - 1),
        item_size);
 return 0;
}

/*
 * delete the pointer from a given node.
 *
 * the tree should have been previously balanced so the deletion does not
 * empty a node.
 *
 * This is exported for use inside btrfs-progs, don't un-export it.
 */
int btrfs_del_ptr(struct btrfs_trans_handle *trans, struct btrfs_root *root,
    struct btrfs_path *path, int level, int slot)
{
 struct extent_buffer *parent = path->nodes[level];
 u32 nritems;
 int ret;

 nritems = btrfs_header_nritems(parent);
 if (slot != nritems - 1) {
  if (level) {
   ret = btrfs_tree_mod_log_insert_move(parent, slot,
     slot + 1, nritems - slot - 1);
   if (ret < 0) {
    btrfs_abort_transaction(trans, ret);
    return ret;
   }
  }
  memmove_extent_buffer(parent,
         btrfs_node_key_ptr_offset(parent, slot),
         btrfs_node_key_ptr_offset(parent, slot + 1),
         sizeof(struct btrfs_key_ptr) *
         (nritems - slot - 1));
 } else if (level) {
  ret = btrfs_tree_mod_log_insert_key(parent, slot,
          BTRFS_MOD_LOG_KEY_REMOVE);
  if (ret < 0) {
   btrfs_abort_transaction(trans, ret);
   return ret;
  }
 }

 nritems--;
 btrfs_set_header_nritems(parent, nritems);
 if (nritems == 0 && parent == root->node) {
  BUG_ON(btrfs_header_level(root->node) != 1);
  /* just turn the root into a leaf and break */
  btrfs_set_header_level(root->node, 0);
 } else if (slot == 0) {
  struct btrfs_disk_key disk_key;

  btrfs_node_key(parent, &disk_key, 0);
  fixup_low_keys(trans, path, &disk_key, level + 1);
 }
 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, parent);
 return 0;
}

/*
 * a helper function to delete the leaf pointed to by path->slots[1] and
 * path->nodes[1].
 *
 * This deletes the pointer in path->nodes[1] and frees the leaf
 * block extent.  zero is returned if it all worked out, < 0 otherwise.
 *
 * The path must have already been setup for deleting the leaf, including
 * all the proper balancing.  path->nodes[1] must be locked.
 */
static noinline int btrfs_del_leaf(struct btrfs_trans_handle *trans,
       struct btrfs_root *root,
       struct btrfs_path *path,
       struct extent_buffer *leaf)
{
 int ret;

 WARN_ON(btrfs_header_generation(leaf) != trans->transid);
 ret = btrfs_del_ptr(trans, root, path, 1, path->slots[1]);
 if (ret < 0)
  return ret;

 /*
  * btrfs_free_extent is expensive, we want to make sure we
  * aren't holding any locks when we call it
 */
 btrfs_unlock_up_safe(path, 0);

 root_sub_used_bytes(root);

 refcount_inc(&leaf->refs);
 ret = btrfs_free_tree_block(trans, btrfs_root_id(root), leaf, 0, 1);
 free_extent_buffer_stale(leaf);
 if (ret < 0)
  btrfs_abort_transaction(trans, ret);

 return ret;
}
/*
 * delete the item at the leaf level in path.  If that empties
 * the leaf, remove it from the tree
 */
int btrfs_del_items(struct btrfs_trans_handle *trans, struct btrfs_root *root,
      struct btrfs_path *path, int slot, int nr)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 struct extent_buffer *leaf;
 int ret = 0;
 int wret;
 u32 nritems;

 leaf = path->nodes[0];
 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);

 if (slot + nr != nritems) {
  const u32 last_off = btrfs_item_offset(leaf, slot + nr - 1);
  const int data_end = leaf_data_end(leaf);
  u32 dsize = 0;
  int i;

  for (i = 0; i < nr; i++)
   dsize += btrfs_item_size(leaf, slot + i);

  memmove_leaf_data(leaf, data_end + dsize, data_end,
      last_off - data_end);

  for (i = slot + nr; i < nritems; i++) {
   u32 ioff;

   ioff = btrfs_item_offset(leaf, i);
   btrfs_set_item_offset(leaf, i, ioff + dsize);
  }

  memmove_leaf_items(leaf, slot, slot + nr, nritems - slot - nr);
 }
 btrfs_set_header_nritems(leaf, nritems - nr);
 nritems -= nr;

 /* delete the leaf if we've emptied it */
 if (nritems == 0) {
  if (leaf == root->node) {
   btrfs_set_header_level(leaf, 0);
  } else {
   btrfs_clear_buffer_dirty(trans, leaf);
   ret = btrfs_del_leaf(trans, root, path, leaf);
   if (ret < 0)
    return ret;
  }
 } else {
  int used = leaf_space_used(leaf, 0, nritems);
  if (slot == 0) {
   struct btrfs_disk_key disk_key;

   btrfs_item_key(leaf, &disk_key, 0);
   fixup_low_keys(trans, path, &disk_key, 1);
  }

  /*
   * Try to delete the leaf if it is mostly empty. We do this by
   * trying to move all its items into its left and right neighbours.
   * If we can't move all the items, then we don't delete it - it's
   * not ideal, but future insertions might fill the leaf with more
   * items, or items from other leaves might be moved later into our
   * leaf due to deletions on those leaves.
 */
  if (used < BTRFS_LEAF_DATA_SIZE(fs_info) / 3) {
   u32 min_push_space;

   /* push_leaf_left fixes the path.
    * make sure the path still points to our leaf
    * for possible call to btrfs_del_ptr below
 */
   slot = path->slots[1];
   refcount_inc(&leaf->refs);
   /*
    * We want to be able to at least push one item to the
    * left neighbour leaf, and that's the first item.
 */
   min_push_space = sizeof(struct btrfs_item) +
    btrfs_item_size(leaf, 0);
   wret = push_leaf_left(trans, root, path, 0,
           min_push_space, 1, (u32)-1);
   if (wret < 0 && wret != -ENOSPC)
    ret = wret;

   if (path->nodes[0] == leaf &&
       btrfs_header_nritems(leaf)) {
    /*
     * If we were not able to push all items from our
     * leaf to its left neighbour, then attempt to
     * either push all the remaining items to the
     * right neighbour or none. There's no advantage
     * in pushing only some items, instead of all, as
     * it's pointless to end up with a leaf having
     * too few items while the neighbours can be full
     * or nearly full.
 */
    nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
    min_push_space = leaf_space_used(leaf, 0, nritems);
    wret = push_leaf_right(trans, root, path, 0,
             min_push_space, 1, 0);
    if (wret < 0 && wret != -ENOSPC)
     ret = wret;
   }

   if (btrfs_header_nritems(leaf) == 0) {
    path->slots[1] = slot;
    ret = btrfs_del_leaf(trans, root, path, leaf);
    if (ret < 0)
     return ret;
    free_extent_buffer(leaf);
    ret = 0;
   } else {
    /* if we're still in the path, make sure
     * we're dirty.  Otherwise, one of the
     * push_leaf functions must have already
     * dirtied this buffer
 */
    if (path->nodes[0] == leaf)
     btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
    free_extent_buffer(leaf);
   }
  } else {
   btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
  }
 }
 return ret;
}

/*
 * A helper function to walk down the tree starting at min_key, and looking
 * for leaves that have a minimum transaction id.
 * This is used by the btree defrag code, and tree logging
 *
 * This does not cow, but it does stuff the starting key it finds back
 * into min_key, so you can call btrfs_search_slot with cow=1 on the
 * key and get a writable path.
 *
 * min_trans indicates the oldest transaction that you are interested
 * in walking through.  Any nodes or leaves older than min_trans are
 * skipped over (without reading them).
 *
 * returns zero if something useful was found, < 0 on error and 1 if there
 * was nothing in the tree that matched the search criteria.
 */
int btrfs_search_forward(struct btrfs_root *root, struct btrfs_key *min_key,
    struct btrfs_path *path,
    u64 min_trans)
{
 struct extent_buffer *cur;
 int slot;
 int sret;
 u32 nritems;
 int level;
 int ret = 1;
 int keep_locks = path->keep_locks;

 ASSERT(!path->nowait);
 ASSERT(path->lowest_level == 0);
 path->keep_locks = 1;
again:
 cur = btrfs_read_lock_root_node(root);
 level = btrfs_header_level(cur);
 WARN_ON(path->nodes[level]);
 path->nodes[level] = cur;
 path->locks[level] = BTRFS_READ_LOCK;

 if (btrfs_header_generation(cur) < min_trans) {
  ret = 1;
  goto out;
 }
 while (1) {
  nritems = btrfs_header_nritems(cur);
  level = btrfs_header_level(cur);
  sret = btrfs_bin_search(cur, 0, min_key, &slot);
  if (sret < 0) {
   ret = sret;
   goto out;
  }

  /* At level 0 we're done, setup the path and exit. */
  if (level == 0) {
   if (slot >= nritems)
    goto find_next_key;
   ret = 0;
   path->slots[level] = slot;
   /* Save our key for returning back. */
   btrfs_item_key_to_cpu(cur, min_key, slot);
   goto out;
  }
  if (sret && slot > 0)
   slot--;
  /*
   * check this node pointer against the min_trans parameters.
   * If it is too old, skip to the next one.
 */
  while (slot < nritems) {
   u64 gen;

   gen = btrfs_node_ptr_generation(cur, slot);
   if (gen < min_trans) {
    slot++;
    continue;
   }
   break;
  }
find_next_key:
  /*
   * we didn't find a candidate key in this node, walk forward
   * and find another one
 */
  path->slots[level] = slot;
  if (slot >= nritems) {
   sret = btrfs_find_next_key(root, path, min_key, level,
        min_trans);
   if (sret == 0) {
    btrfs_release_path(path);
    goto again;
   } else {
    goto out;
   }
  }
  cur = btrfs_read_node_slot(cur, slot);
  if (IS_ERR(cur)) {
   ret = PTR_ERR(cur);
   goto out;
  }

  btrfs_tree_read_lock(cur);

  path->locks[level - 1] = BTRFS_READ_LOCK;
  path->nodes[level - 1] = cur;
  unlock_up(path, level, 1, 0, NULL);
 }
out:
 path->keep_locks = keep_locks;
 if (ret == 0)
  btrfs_unlock_up_safe(path, 1);
 return ret;
}

/*
 * this is similar to btrfs_next_leaf, but does not try to preserve
 * and fixup the path.  It looks for and returns the next key in the
 * tree based on the current path and the min_trans parameters.
 *
 * 0 is returned if another key is found, < 0 if there are any errors
 * and 1 is returned if there are no higher keys in the tree
 *
 * path->keep_locks should be set to 1 on the search made before
 * calling this function.
 */
int btrfs_find_next_key(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
   struct btrfs_key *key, int level, u64 min_trans)
{
 int slot;
 struct extent_buffer *c;

 WARN_ON(!path->keep_locks && !path->skip_locking);
 while (level < BTRFS_MAX_LEVEL) {
  if (!path->nodes[level])
   return 1;

  slot = path->slots[level] + 1;
  c = path->nodes[level];
next:
  if (slot >= btrfs_header_nritems(c)) {
   int ret;
   int orig_lowest;
   struct btrfs_key cur_key;
   if (level + 1 >= BTRFS_MAX_LEVEL ||
       !path->nodes[level + 1])
    return 1;

   if (path->locks[level + 1] || path->skip_locking) {
    level++;
    continue;
   }

   slot = btrfs_header_nritems(c) - 1;
   if (level == 0)
    btrfs_item_key_to_cpu(c, &cur_key, slot);
   else
    btrfs_node_key_to_cpu(c, &cur_key, slot);

   orig_lowest = path->lowest_level;
   btrfs_release_path(path);
   path->lowest_level = level;
   ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &cur_key, path,
      0, 0);
   path->lowest_level = orig_lowest;
   if (ret < 0)
    return ret;

   c = path->nodes[level];
   slot = path->slots[level];
   if (ret == 0)
    slot++;
   goto next;
  }

  if (level == 0)
   btrfs_item_key_to_cpu(c, key, slot);
  else {
   u64 gen = btrfs_node_ptr_generation(c, slot);

   if (gen < min_trans) {
    slot++;
    goto next;
   }
   btrfs_node_key_to_cpu(c, key, slot);
  }
  return 0;
 }
 return 1;
}

int btrfs_next_old_leaf(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path,
   u64 time_seq)
{
 int slot;
 int level;
 struct extent_buffer *c;
 struct extent_buffer *next;
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 struct btrfs_key key;
 bool need_commit_sem = false;
 u32 nritems;
 int ret;
 int i;

 /*
  * The nowait semantics are used only for write paths, where we don't
  * use the tree mod log and sequence numbers.
 */
 if (time_seq)
  ASSERT(!path->nowait);

 nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[0]);
 if (nritems == 0)
  return 1;

 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, nritems - 1);
again:
 level = 1;
 next = NULL;
 btrfs_release_path(path);

 path->keep_locks = 1;

 if (time_seq) {
  ret = btrfs_search_old_slot(root, &key, path, time_seq);
 } else {
  if (path->need_commit_sem) {
   path->need_commit_sem = 0;
   need_commit_sem = true;
   if (path->nowait) {
    if (!down_read_trylock(&fs_info->commit_root_sem)) {
     ret = -EAGAIN;
     goto done;
    }
   } else {
    down_read(&fs_info->commit_root_sem);
   }
  }
  ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
 }
 path->keep_locks = 0;

 if (ret < 0)
  goto done;

 nritems = btrfs_header_nritems(path->nodes[0]);
 /*
  * by releasing the path above we dropped all our locks.  A balance
  * could have added more items next to the key that used to be
  * at the very end of the block.  So, check again here and
  * advance the path if there are now more items available.
 */
 if (nritems > 0 && path->slots[0] < nritems - 1) {
  if (ret == 0)
   path->slots[0]++;
  ret = 0;
  goto done;
 }
 /*
  * So the above check misses one case:
  * - after releasing the path above, someone has removed the item that
  *   used to be at the very end of the block, and balance between leafs
  *   gets another one with bigger key.offset to replace it.
  *
  * This one should be returned as well, or we can get leaf corruption
  * later(esp. in __btrfs_drop_extents()).
  *
  * And a bit more explanation about this check,
  * with ret > 0, the key isn't found, the path points to the slot
  * where it should be inserted, so the path->slots[0] item must be the
  * bigger one.
 */
 if (nritems > 0 && ret > 0 && path->slots[0] == nritems - 1) {
  ret = 0;
  goto done;
 }

 while (level < BTRFS_MAX_LEVEL) {
  if (!path->nodes[level]) {
   ret = 1;
   goto done;
  }

  slot = path->slots[level] + 1;
  c = path->nodes[level];
  if (slot >= btrfs_header_nritems(c)) {
   level++;
   if (level == BTRFS_MAX_LEVEL) {
    ret = 1;
    goto done;
   }
   continue;
  }


  /*
   * Our current level is where we're going to start from, and to
   * make sure lockdep doesn't complain we need to drop our locks
   * and nodes from 0 to our current level.
 */
  for (i = 0; i < level; i++) {
   if (path->locks[level]) {
    btrfs_tree_read_unlock(path->nodes[i]);
    path->locks[i] = 0;
   }
   free_extent_buffer(path->nodes[i]);
   path->nodes[i] = NULL;
  }

  next = c;
  ret = read_block_for_search(root, path, &next, slot, &key);
  if (ret == -EAGAIN && !path->nowait)
   goto again;

  if (ret < 0) {
   btrfs_release_path(path);
   goto done;
  }

  if (!path->skip_locking) {
   ret = btrfs_try_tree_read_lock(next);
   if (!ret && path->nowait) {
    ret = -EAGAIN;
    goto done;
   }
   if (!ret && time_seq) {
    /*
     * If we don't get the lock, we may be racing
     * with push_leaf_left, holding that lock while
     * itself waiting for the leaf we've currently
     * locked. To solve this situation, we give up
     * on our lock and cycle.
 */
    free_extent_buffer(next);
    btrfs_release_path(path);
    cond_resched();
    goto again;
   }
   if (!ret)
    btrfs_tree_read_lock(next);
  }
  break;
 }
 path->slots[level] = slot;
 while (1) {
  level--;
  path->nodes[level] = next;
  path->slots[level] = 0;
  if (!path->skip_locking)
   path->locks[level] = BTRFS_READ_LOCK;
  if (!level)
   break;

  ret = read_block_for_search(root, path, &next, 0, &key);
  if (ret == -EAGAIN && !path->nowait)
   goto again;

  if (ret < 0) {
   btrfs_release_path(path);
   goto done;
  }

  if (!path->skip_locking) {
   if (path->nowait) {
    if (!btrfs_try_tree_read_lock(next)) {
     ret = -EAGAIN;
     goto done;
    }
   } else {
    btrfs_tree_read_lock(next);
   }
  }
 }
 ret = 0;
done:
 unlock_up(path, 0, 1, 0, NULL);
 if (need_commit_sem) {
  int ret2;

  path->need_commit_sem = 1;
  ret2 = finish_need_commit_sem_search(path);
  up_read(&fs_info->commit_root_sem);
  if (ret2)
   ret = ret2;
 }

 return ret;
}

int btrfs_next_old_item(struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path, u64 time_seq)
{
 path->slots[0]++;
 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0]))
  return btrfs_next_old_leaf(root, path, time_seq);
 return 0;
}

/*
 * this uses btrfs_prev_leaf to walk backwards in the tree, and keeps
 * searching until it gets past min_objectid or finds an item of 'type'
 *
 * returns 0 if something is found, 1 if nothing was found and < 0 on error
 */
int btrfs_previous_item(struct btrfs_root *root,
   struct btrfs_path *path, u64 min_objectid,
   int type)
{
 struct btrfs_key found_key;
 struct extent_buffer *leaf;
 u32 nritems;
 int ret;

 while (1) {
  if (path->slots[0] == 0) {
   ret = btrfs_prev_leaf(root, path);
   if (ret != 0)
    return ret;
  } else {
   path->slots[0]--;
  }
  leaf = path->nodes[0];
  nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
  if (nritems == 0)
   return 1;
  if (path->slots[0] == nritems)
   path->slots[0]--;

  btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
  if (found_key.objectid < min_objectid)
   break;
  if (found_key.type == type)
   return 0;
  if (found_key.objectid == min_objectid &&
      found_key.type < type)
   break;
 }
 return 1;
}

/*
 * search in extent tree to find a previous Metadata/Data extent item with
 * min objecitd.
 *
 * returns 0 if something is found, 1 if nothing was found and < 0 on error
 */
int btrfs_previous_extent_item(struct btrfs_root *root,
   struct btrfs_path *path, u64 min_objectid)
{
 struct btrfs_key found_key;
 struct extent_buffer *leaf;
 u32 nritems;
 int ret;

 while (1) {
  if (path->slots[0] == 0) {
   ret = btrfs_prev_leaf(root, path);
   if (ret != 0)
    return ret;
  } else {
   path->slots[0]--;
  }
  leaf = path->nodes[0];
  nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
  if (nritems == 0)
   return 1;
  if (path->slots[0] == nritems)
   path->slots[0]--;

  btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
  if (found_key.objectid < min_objectid)
   break;
  if (found_key.type == BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY ||
      found_key.type == BTRFS_METADATA_ITEM_KEY)
   return 0;
  if (found_key.objectid == min_objectid &&
      found_key.type < BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY)
   break;
 }
 return 1;
}

int __init btrfs_ctree_init(void)
{
 btrfs_path_cachep = KMEM_CACHE(btrfs_path, 0);
 if (!btrfs_path_cachep)
  return -ENOMEM;
 return 0;
}

void __cold btrfs_ctree_exit(void)
{
 kmem_cache_destroy(btrfs_path_cachep);
}