// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 * Copyright (C) 2013 Facebook.  All rights reserved.
 */

#include <linux/types.h>
#include "btrfs-tests.h"
#include "../ctree.h"
#include "../transaction.h"
#include "../disk-io.h"
#include "../qgroup.h"
#include "../backref.h"
#include "../fs.h"
#include "../accessors.h"

static int insert_normal_tree_ref(struct btrfs_root *root, u64 bytenr,
      u64 num_bytes, u64 parent, u64 root_objectid)
{
 struct btrfs_trans_handle trans;
 struct btrfs_extent_item *item;
 struct btrfs_extent_inline_ref *iref;
 struct btrfs_tree_block_info *block_info;
 struct btrfs_path *path;
 struct extent_buffer *leaf;
 struct btrfs_key ins;
 u32 size = sizeof(*item) + sizeof(*iref) + sizeof(*block_info);
 int ret;

 btrfs_init_dummy_trans(&trans, NULL);

 ins.objectid = bytenr;
 ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
 ins.offset = num_bytes;

 path = btrfs_alloc_path();
 if (!path) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_ROOT);
  return -ENOMEM;
 }

 ret = btrfs_insert_empty_item(&trans, root, path, &ins, size);
 if (ret) {
  test_err("couldn't insert ref %d", ret);
  btrfs_free_path(path);
  return ret;
 }

 leaf = path->nodes[0];
 item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_extent_item);
 btrfs_set_extent_refs(leaf, item, 1);
 btrfs_set_extent_generation(leaf, item, 1);
 btrfs_set_extent_flags(leaf, item, BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK);
 block_info = (struct btrfs_tree_block_info *)(item + 1);
 btrfs_set_tree_block_level(leaf, block_info, 0);
 iref = (struct btrfs_extent_inline_ref *)(block_info + 1);
 if (parent > 0) {
  btrfs_set_extent_inline_ref_type(leaf, iref,
       BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY);
  btrfs_set_extent_inline_ref_offset(leaf, iref, parent);
 } else {
  btrfs_set_extent_inline_ref_type(leaf, iref, BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY);
  btrfs_set_extent_inline_ref_offset(leaf, iref, root_objectid);
 }
 btrfs_free_path(path);
 return 0;
}

static int add_tree_ref(struct btrfs_root *root, u64 bytenr, u64 num_bytes,
   u64 parent, u64 root_objectid)
{
 struct btrfs_trans_handle trans;
 struct btrfs_extent_item *item;
 struct btrfs_path *path;
 struct btrfs_key key;
 u64 refs;
 int ret;

 btrfs_init_dummy_trans(&trans, NULL);

 key.objectid = bytenr;
 key.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
 key.offset = num_bytes;

 path = btrfs_alloc_path();
 if (!path) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_ROOT);
  return -ENOMEM;
 }

 ret = btrfs_search_slot(&trans, root, &key, path, 0, 1);
 if (ret) {
  test_err("couldn't find extent ref");
  btrfs_free_path(path);
  return ret;
 }

 item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
         struct btrfs_extent_item);
 refs = btrfs_extent_refs(path->nodes[0], item);
 btrfs_set_extent_refs(path->nodes[0], item, refs + 1);
 btrfs_release_path(path);

 key.objectid = bytenr;
 if (parent) {
  key.type = BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY;
  key.offset = parent;
 } else {
  key.type = BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY;
  key.offset = root_objectid;
 }

 ret = btrfs_insert_empty_item(&trans, root, path, &key, 0);
 if (ret)
  test_err("failed to insert backref");
 btrfs_free_path(path);
 return ret;
}

static int remove_extent_item(struct btrfs_root *root, u64 bytenr,
         u64 num_bytes)
{
 struct btrfs_trans_handle trans;
 struct btrfs_key key;
 struct btrfs_path *path;
 int ret;

 btrfs_init_dummy_trans(&trans, NULL);

 key.objectid = bytenr;
 key.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
 key.offset = num_bytes;

 path = btrfs_alloc_path();
 if (!path) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_ROOT);
  return -ENOMEM;
 }

 ret = btrfs_search_slot(&trans, root, &key, path, -1, 1);
 if (ret) {
  test_err("didn't find our key %d", ret);
  btrfs_free_path(path);
  return ret;
 }
 btrfs_del_item(&trans, root, path);
 btrfs_free_path(path);
 return 0;
}

static int remove_extent_ref(struct btrfs_root *root, u64 bytenr,
        u64 num_bytes, u64 parent, u64 root_objectid)
{
 struct btrfs_trans_handle trans;
 struct btrfs_extent_item *item;
 struct btrfs_path *path;
 struct btrfs_key key;
 u64 refs;
 int ret;

 btrfs_init_dummy_trans(&trans, NULL);

 key.objectid = bytenr;
 key.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
 key.offset = num_bytes;

 path = btrfs_alloc_path();
 if (!path) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_ROOT);
  return -ENOMEM;
 }

 ret = btrfs_search_slot(&trans, root, &key, path, 0, 1);
 if (ret) {
  test_err("couldn't find extent ref");
  btrfs_free_path(path);
  return ret;
 }

 item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
         struct btrfs_extent_item);
 refs = btrfs_extent_refs(path->nodes[0], item);
 btrfs_set_extent_refs(path->nodes[0], item, refs - 1);
 btrfs_release_path(path);

 key.objectid = bytenr;
 if (parent) {
  key.type = BTRFS_SHARED_BLOCK_REF_KEY;
  key.offset = parent;
 } else {
  key.type = BTRFS_TREE_BLOCK_REF_KEY;
  key.offset = root_objectid;
 }

 ret = btrfs_search_slot(&trans, root, &key, path, -1, 1);
 if (ret) {
  test_err("couldn't find backref %d", ret);
  btrfs_free_path(path);
  return ret;
 }
 btrfs_del_item(&trans, root, path);
 btrfs_free_path(path);
 return ret;
}

static int test_no_shared_qgroup(struct btrfs_root *root,
  u32 sectorsize, u32 nodesize)
{
 struct btrfs_backref_walk_ctx ctx = { 0 };
 struct btrfs_trans_handle trans;
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 struct ulist *old_roots = NULL;
 struct ulist *new_roots = NULL;
 int ret;

 btrfs_init_dummy_trans(&trans, fs_info);

 test_msg("running qgroup add/remove tests");
 ret = btrfs_create_qgroup(&trans, BTRFS_FS_TREE_OBJECTID);
 if (ret) {
  test_err("couldn't create a qgroup %d", ret);
  return ret;
 }

 ctx.bytenr = nodesize;
 ctx.trans = &trans;
 ctx.fs_info = fs_info;

 /*
  * Since the test trans doesn't have the complicated delayed refs,
  * we can only call btrfs_qgroup_account_extent() directly to test
  * quota.
 */
 ret = btrfs_find_all_roots(&ctx, false);
 if (ret) {
  test_err("couldn't find old roots: %d", ret);
  return ret;
 }
 old_roots = ctx.roots;
 ctx.roots = NULL;

 ret = insert_normal_tree_ref(root, nodesize, nodesize, 0,
    BTRFS_FS_TREE_OBJECTID);
 if (ret) {
  ulist_free(old_roots);
  return ret;
 }

 ret = btrfs_find_all_roots(&ctx, false);
 if (ret) {
  ulist_free(old_roots);
  test_err("couldn't find old roots: %d", ret);
  return ret;
 }
 new_roots = ctx.roots;
 ctx.roots = NULL;

 ret = btrfs_qgroup_account_extent(&trans, nodesize, nodesize, old_roots,
       new_roots);
 if (ret) {
  test_err("couldn't account space for a qgroup %d", ret);
  return ret;
 }

 /* btrfs_qgroup_account_extent() always frees the ulists passed to it. */
 old_roots = NULL;
 new_roots = NULL;

 if (btrfs_verify_qgroup_counts(fs_info, BTRFS_FS_TREE_OBJECTID,
    nodesize, nodesize)) {
  test_err("qgroup counts didn't match expected values");
  return -EINVAL;
 }

 ret = btrfs_find_all_roots(&ctx, false);
 if (ret) {
  test_err("couldn't find old roots: %d", ret);
  return ret;
 }
 old_roots = ctx.roots;
 ctx.roots = NULL;

 ret = remove_extent_item(root, nodesize, nodesize);
 if (ret) {
  ulist_free(old_roots);
  return -EINVAL;
 }

 ret = btrfs_find_all_roots(&ctx, false);
 if (ret) {
  ulist_free(old_roots);
  test_err("couldn't find old roots: %d", ret);
  return ret;
 }
 new_roots = ctx.roots;
 ctx.roots = NULL;

 ret = btrfs_qgroup_account_extent(&trans, nodesize, nodesize, old_roots,
       new_roots);
 if (ret) {
  test_err("couldn't account space for a qgroup %d", ret);
  return -EINVAL;
 }

 if (btrfs_verify_qgroup_counts(fs_info, BTRFS_FS_TREE_OBJECTID, 0, 0)) {
  test_err("qgroup counts didn't match expected values");
  return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

/*
 * Add a ref for two different roots to make sure the shared value comes out
 * right, also remove one of the roots and make sure the exclusive count is
 * adjusted properly.
 */
static int test_multiple_refs(struct btrfs_root *root,
  u32 sectorsize, u32 nodesize)
{
 struct btrfs_backref_walk_ctx ctx = { 0 };
 struct btrfs_trans_handle trans;
 struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 struct ulist *old_roots = NULL;
 struct ulist *new_roots = NULL;
 int ret;

 btrfs_init_dummy_trans(&trans, fs_info);

 test_msg("running qgroup multiple refs test");

 /*
  * We have BTRFS_FS_TREE_OBJECTID created already from the
  * previous test.
 */
 ret = btrfs_create_qgroup(&trans, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
 if (ret) {
  test_err("couldn't create a qgroup %d", ret);
  return ret;
 }

 ctx.bytenr = nodesize;
 ctx.trans = &trans;
 ctx.fs_info = fs_info;

 ret = btrfs_find_all_roots(&ctx, false);
 if (ret) {
  test_err("couldn't find old roots: %d", ret);
  return ret;
 }
 old_roots = ctx.roots;
 ctx.roots = NULL;

 ret = insert_normal_tree_ref(root, nodesize, nodesize, 0,
    BTRFS_FS_TREE_OBJECTID);
 if (ret) {
  ulist_free(old_roots);
  return ret;
 }

 ret = btrfs_find_all_roots(&ctx, false);
 if (ret) {
  ulist_free(old_roots);
  test_err("couldn't find old roots: %d", ret);
  return ret;
 }
 new_roots = ctx.roots;
 ctx.roots = NULL;

 ret = btrfs_qgroup_account_extent(&trans, nodesize, nodesize, old_roots,
       new_roots);
 if (ret) {
  test_err("couldn't account space for a qgroup %d", ret);
  return ret;
 }

 if (btrfs_verify_qgroup_counts(fs_info, BTRFS_FS_TREE_OBJECTID,
           nodesize, nodesize)) {
  test_err("qgroup counts didn't match expected values");
  return -EINVAL;
 }

 ret = btrfs_find_all_roots(&ctx, false);
 if (ret) {
  test_err("couldn't find old roots: %d", ret);
  return ret;
 }
 old_roots = ctx.roots;
 ctx.roots = NULL;

 ret = add_tree_ref(root, nodesize, nodesize, 0,
   BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
 if (ret) {
  ulist_free(old_roots);
  return ret;
 }

 ret = btrfs_find_all_roots(&ctx, false);
 if (ret) {
  ulist_free(old_roots);
  test_err("couldn't find old roots: %d", ret);
  return ret;
 }
 new_roots = ctx.roots;
 ctx.roots = NULL;

 ret = btrfs_qgroup_account_extent(&trans, nodesize, nodesize, old_roots,
       new_roots);
 if (ret) {
  test_err("couldn't account space for a qgroup %d", ret);
  return ret;
 }

 if (btrfs_verify_qgroup_counts(fs_info, BTRFS_FS_TREE_OBJECTID,
     nodesize, 0)) {
  test_err("qgroup counts didn't match expected values");
  return -EINVAL;
 }

 if (btrfs_verify_qgroup_counts(fs_info, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
     nodesize, 0)) {
  test_err("qgroup counts didn't match expected values");
  return -EINVAL;
 }

 ret = btrfs_find_all_roots(&ctx, false);
 if (ret) {
  test_err("couldn't find old roots: %d", ret);
  return ret;
 }
 old_roots = ctx.roots;
 ctx.roots = NULL;

 ret = remove_extent_ref(root, nodesize, nodesize, 0,
    BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID);
 if (ret) {
  ulist_free(old_roots);
  return ret;
 }

 ret = btrfs_find_all_roots(&ctx, false);
 if (ret) {
  ulist_free(old_roots);
  test_err("couldn't find old roots: %d", ret);
  return ret;
 }
 new_roots = ctx.roots;
 ctx.roots = NULL;

 ret = btrfs_qgroup_account_extent(&trans, nodesize, nodesize, old_roots,
       new_roots);
 if (ret) {
  test_err("couldn't account space for a qgroup %d", ret);
  return ret;
 }

 if (btrfs_verify_qgroup_counts(fs_info, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
     0, 0)) {
  test_err("qgroup counts didn't match expected values");
  return -EINVAL;
 }

 if (btrfs_verify_qgroup_counts(fs_info, BTRFS_FS_TREE_OBJECTID,
     nodesize, nodesize)) {
  test_err("qgroup counts didn't match expected values");
  return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

int btrfs_test_qgroups(u32 sectorsize, u32 nodesize)
{
 struct btrfs_fs_info *fs_info = NULL;
 struct btrfs_root *root;
 struct btrfs_root *tmp_root;
 int ret = 0;

 fs_info = btrfs_alloc_dummy_fs_info(nodesize, sectorsize);
 if (!fs_info) {
  test_std_err(TEST_ALLOC_FS_INFO);
  return -ENOMEM;
 }

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

 /* We are using this root as our extent root */
 root->root_key.objectid = BTRFS_EXTENT_TREE_OBJECTID;
 root->root_key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
 root->root_key.offset = 0;
 btrfs_global_root_insert(root);

 /*
  * Some of the paths we test assume we have a filled out fs_info, so we
  * just need to add the root in there so we don't panic.
 */
 root->fs_info->tree_root = root;
 root->fs_info->quota_root = root;
 set_bit(BTRFS_FS_QUOTA_ENABLED, &fs_info->flags);

 /*
  * Can't use bytenr 0, some things freak out
  * *cough*backref walking code*cough*
 */
 root->node = alloc_test_extent_buffer(root->fs_info, nodesize);
 if (IS_ERR(root->node)) {
  test_err("couldn't allocate dummy buffer");
  ret = PTR_ERR(root->node);
  goto out;
 }
 btrfs_set_header_level(root->node, 0);
 btrfs_set_header_nritems(root->node, 0);
 root->alloc_bytenr += 2 * nodesize;

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

 tmp_root->root_key.objectid = BTRFS_FS_TREE_OBJECTID;
 root->fs_info->fs_root = tmp_root;
 ret = btrfs_insert_fs_root(root->fs_info, tmp_root);
 if (ret) {
  test_err("couldn't insert fs root %d", ret);
  goto out;
 }
 btrfs_put_root(tmp_root);

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

 tmp_root->root_key.objectid = BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID;
 ret = btrfs_insert_fs_root(root->fs_info, tmp_root);
 if (ret) {
  test_err("couldn't insert fs root %d", ret);
  goto out;
 }
 btrfs_put_root(tmp_root);

 test_msg("running qgroup tests");
 ret = test_no_shared_qgroup(root, sectorsize, nodesize);
 if (ret)
  goto out;
 ret = test_multiple_refs(root, sectorsize, nodesize);
out:
 btrfs_free_dummy_root(root);
 btrfs_free_dummy_fs_info(fs_info);
 return ret;
}