fs/btrfs/inode.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
   4  */
   5
   6 #include <crypto/hash.h>
   7 #include <linux/kernel.h>
   8 #include <linux/bio.h>
   9 #include <linux/file.h>
  10 #include <linux/fs.h>
  11 #include <linux/pagemap.h>
  12 #include <linux/highmem.h>
  13 #include <linux/time.h>
  14 #include <linux/init.h>
  15 #include <linux/string.h>
  16 #include <linux/backing-dev.h>
  17 #include <linux/writeback.h>
  18 #include <linux/compat.h>
  19 #include <linux/xattr.h>
  20 #include <linux/posix_acl.h>
  21 #include <linux/falloc.h>
  22 #include <linux/slab.h>
  23 #include <linux/ratelimit.h>
  24 #include <linux/btrfs.h>
  25 #include <linux/blkdev.h>
  26 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
  27 #include <linux/uio.h>
  28 #include <linux/magic.h>
  29 #include <linux/iversion.h>
  30 #include <linux/swap.h>
  31 #include <linux/migrate.h>
  32 #include <linux/sched/mm.h>
  33 #include <linux/iomap.h>
  34 #include <asm/unaligned.h>
  35 #include "misc.h"
  36 #include "ctree.h"
  37 #include "disk-io.h"
  38 #include "transaction.h"
  39 #include "btrfs_inode.h"
  40 #include "print-tree.h"
  41 #include "ordered-data.h"
  42 #include "xattr.h"
  43 #include "tree-log.h"
  44 #include "volumes.h"
  45 #include "compression.h"
  46 #include "locking.h"
  47 #include "free-space-cache.h"
  48 #include "props.h"
  49 #include "qgroup.h"
  50 #include "delalloc-space.h"
  51 #include "block-group.h"
  52 #include "space-info.h"
  53 #include "zoned.h"
  54
  55 struct btrfs_iget_args {
  56         u64 ino;
  57         struct btrfs_root *root;
  58 };
  59
  60 struct btrfs_dio_data {
  61         u64 reserve;
  62         loff_t length;
  63         ssize_t submitted;
  64         struct extent_changeset *data_reserved;
  65 };
  66
  67 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations;
  68 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations;
  69 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations;
  70 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations;
  71 static const struct address_space_operations btrfs_aops;
  72 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations;
  73
  74 static struct kmem_cache *btrfs_inode_cachep;
  75 struct kmem_cache *btrfs_trans_handle_cachep;
  76 struct kmem_cache *btrfs_path_cachep;
  77 struct kmem_cache *btrfs_free_space_cachep;
  78 struct kmem_cache *btrfs_free_space_bitmap_cachep;
  79
  80 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr);
  81 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback);
  82 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent);
  83 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
  84                                    struct page *locked_page,
  85                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
  86                                    unsigned long *nr_written, int unlock);
  87 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
  88                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
  89                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
  90                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
  91                                        int type);
  92
  93 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
  94                                          const u64 offset, const u64 bytes,
  95                                          const bool uptodate);
  96
  97 /*
  98  * btrfs_inode_lock - lock inode i_rwsem based on arguments passed
  99  *
 100  * ilock_flags can have the following bit set:
 101  *
 102  * BTRFS_ILOCK_SHARED - acquire a shared lock on the inode
 103  * BTRFS_ILOCK_TRY - try to acquire the lock, if fails on first attempt
 104  *                   return -EAGAIN
 105  */
 106 int btrfs_inode_lock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 107 {
 108         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED) {
 109                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 110                         if (!inode_trylock_shared(inode))
 111                                 return -EAGAIN;
 112                         else
 113                                 return 0;
 114                 }
 115                 inode_lock_shared(inode);
 116         } else {
 117                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 118                         if (!inode_trylock(inode))
 119                                 return -EAGAIN;
 120                         else
 121                                 return 0;
 122                 }
 123                 inode_lock(inode);
 124         }
 125         return 0;
 126 }
 127
 128 /*
 129  * btrfs_inode_unlock - unock inode i_rwsem
 130  *
 131  * ilock_flags should contain the same bits set as passed to btrfs_inode_lock()
 132  * to decide whether the lock acquired is shared or exclusive.
 133  */
 134 void btrfs_inode_unlock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 135 {
 136         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED)
 137                 inode_unlock_shared(inode);
 138         else
 139                 inode_unlock(inode);
 140 }
 141
 142 /*
 143  * Cleanup all submitted ordered extents in specified range to handle errors
 144  * from the btrfs_run_delalloc_range() callback.
 145  *
 146  * NOTE: caller must ensure that when an error happens, it can not call
 147  * extent_clear_unlock_delalloc() to clear both the bits EXTENT_DO_ACCOUNTING
 148  * and EXTENT_DELALLOC simultaneously, because that causes the reserved metadata
 149  * to be released, which we want to happen only when finishing the ordered
 150  * extent (btrfs_finish_ordered_io()).
 151  */
 152 static inline void btrfs_cleanup_ordered_extents(struct btrfs_inode *inode,
 153                                                  struct page *locked_page,
 154                                                  u64 offset, u64 bytes)
 155 {
 156         unsigned long index = offset >> PAGE_SHIFT;
 157         unsigned long end_index = (offset + bytes - 1) >> PAGE_SHIFT;
 158         u64 page_start = page_offset(locked_page);
 159         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
 160
 161         struct page *page;
 162
 163         while (index <= end_index) {
 164                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
 165                 index++;
 166                 if (!page)
 167                         continue;
 168                 ClearPagePrivate2(page);
 169                 put_page(page);
 170         }
 171
 172         /*
 173          * In case this page belongs to the delalloc range being instantiated
 174          * then skip it, since the first page of a range is going to be
 175          * properly cleaned up by the caller of run_delalloc_range
 176          */
 177         if (page_start >= offset && page_end <= (offset + bytes - 1)) {
 178                 offset += PAGE_SIZE;
 179                 bytes -= PAGE_SIZE;
 180         }
 181
 182         return __endio_write_update_ordered(inode, offset, bytes, false);
 183 }
 184
 185 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode);
 186
 187 static int btrfs_init_inode_security(struct btrfs_trans_handle *trans,
 188                                      struct inode *inode,  struct inode *dir,
 189                                      const struct qstr *qstr)
 190 {
 191         int err;
 192
 193         err = btrfs_init_acl(trans, inode, dir);
 194         if (!err)
 195                 err = btrfs_xattr_security_init(trans, inode, dir, qstr);
 196         return err;
 197 }
 198
 199 /*
 200  * this does all the hard work for inserting an inline extent into
 201  * the btree.  The caller should have done a btrfs_drop_extents so that
 202  * no overlapping inline items exist in the btree
 203  */
 204 static int insert_inline_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 205                                 struct btrfs_path *path, bool extent_inserted,
 206                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode,
 207                                 u64 start, size_t size, size_t compressed_size,
 208                                 int compress_type,
 209                                 struct page **compressed_pages)
 210 {
 211         struct extent_buffer *leaf;
 212         struct page *page = NULL;
 213         char *kaddr;
 214         unsigned long ptr;
 215         struct btrfs_file_extent_item *ei;
 216         int ret;
 217         size_t cur_size = size;
 218         unsigned long offset;
 219
 220         ASSERT((compressed_size > 0 && compressed_pages) ||
 221                (compressed_size == 0 && !compressed_pages));
 222
 223         if (compressed_size && compressed_pages)
 224                 cur_size = compressed_size;
 225
 226         if (!extent_inserted) {
 227                 struct btrfs_key key;
 228                 size_t datasize;
 229
 230                 key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
 231                 key.offset = start;
 232                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 233
 234                 datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(cur_size);
 235                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
 236                                               datasize);
 237                 if (ret)
 238                         goto fail;
 239         }
 240         leaf = path->nodes[0];
 241         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
 242                             struct btrfs_file_extent_item);
 243         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
 244         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
 245         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
 246         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
 247         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, size);
 248         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
 249
 250         if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
 251                 struct page *cpage;
 252                 int i = 0;
 253                 while (compressed_size > 0) {
 254                         cpage = compressed_pages[i];
 255                         cur_size = min_t(unsigned long, compressed_size,
 256                                        PAGE_SIZE);
 257
 258                         kaddr = kmap_atomic(cpage);
 259                         write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, cur_size);
 260                         kunmap_atomic(kaddr);
 261
 262                         i++;
 263                         ptr += cur_size;
 264                         compressed_size -= cur_size;
 265                 }
 266                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei,
 267                                                   compress_type);
 268         } else {
 269                 page = find_get_page(inode->i_mapping,
 270                                      start >> PAGE_SHIFT);
 271                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
 272                 kaddr = kmap_atomic(page);
 273                 offset = offset_in_page(start);
 274                 write_extent_buffer(leaf, kaddr + offset, ptr, size);
 275                 kunmap_atomic(kaddr);
 276                 put_page(page);
 277         }
 278         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 279         btrfs_release_path(path);
 280
 281         /*
 282          * We align size to sectorsize for inline extents just for simplicity
 283          * sake.
 284          */
 285         size = ALIGN(size, root->fs_info->sectorsize);
 286         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), start, size);
 287         if (ret)
 288                 goto fail;
 289
 290         /*
 291          * we're an inline extent, so nobody can
 292          * extend the file past i_size without locking
 293          * a page we already have locked.
 294          *
 295          * We must do any isize and inode updates
 296          * before we unlock the pages.  Otherwise we
 297          * could end up racing with unlink.
 298          */
 299         BTRFS_I(inode)->disk_i_size = inode->i_size;
 300 fail:
 301         return ret;
 302 }
 303
 304
 305 /*
 306  * conditionally insert an inline extent into the file.  This
 307  * does the checks required to make sure the data is small enough
 308  * to fit as an inline extent.
 309  */
 310 static noinline int cow_file_range_inline(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 311                                           u64 end, size_t compressed_size,
 312                                           int compress_type,
 313                                           struct page **compressed_pages)
 314 {
 315         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
 316         struct btrfs_root *root = inode->root;
 317         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 318         struct btrfs_trans_handle *trans;
 319         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
 320         u64 actual_end = min(end + 1, isize);
 321         u64 inline_len = actual_end - start;
 322         u64 aligned_end = ALIGN(end, fs_info->sectorsize);
 323         u64 data_len = inline_len;
 324         int ret;
 325         struct btrfs_path *path;
 326
 327         if (compressed_size)
 328                 data_len = compressed_size;
 329
 330         if (start > 0 ||
 331             actual_end > fs_info->sectorsize ||
 332             data_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info) ||
 333             (!compressed_size &&
 334             (actual_end & (fs_info->sectorsize - 1)) == 0) ||
 335             end + 1 < isize ||
 336             data_len > fs_info->max_inline) {
 337                 return 1;
 338         }
 339
 340         path = btrfs_alloc_path();
 341         if (!path)
 342                 return -ENOMEM;
 343
 344         trans = btrfs_join_transaction(root);
 345         if (IS_ERR(trans)) {
 346                 btrfs_free_path(path);
 347                 return PTR_ERR(trans);
 348         }
 349         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
 350
 351         drop_args.path = path;
 352         drop_args.start = start;
 353         drop_args.end = aligned_end;
 354         drop_args.drop_cache = true;
 355         drop_args.replace_extent = true;
 356
 357         if (compressed_size && compressed_pages)
 358                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 359                    compressed_size);
 360         else
 361                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 362                     inline_len);
 363
 364         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
 365         if (ret) {
 366                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 367                 goto out;
 368         }
 369
 370         if (isize > actual_end)
 371                 inline_len = min_t(u64, isize, actual_end);
 372         ret = insert_inline_extent(trans, path, drop_args.extent_inserted,
 373                                    root, &inode->vfs_inode, start,
 374                                    inline_len, compressed_size,
 375                                    compress_type, compressed_pages);
 376         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 377                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 378                 goto out;
 379         } else if (ret == -ENOSPC) {
 380                 ret = 1;
 381                 goto out;
 382         }
 383
 384         btrfs_update_inode_bytes(inode, inline_len, drop_args.bytes_found);
 385         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
 386         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 387                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 388                 goto out;
 389         } else if (ret == -ENOSPC) {
 390                 ret = 1;
 391                 goto out;
 392         }
 393
 394         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &inode->runtime_flags);
 395 out:
 396         /*
 397          * Don't forget to free the reserved space, as for inlined extent
 398          * it won't count as data extent, free them directly here.
 399          * And at reserve time, it's always aligned to page size, so
 400          * just free one page here.
 401          */
 402         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, 0, PAGE_SIZE);
 403         btrfs_free_path(path);
 404         btrfs_end_transaction(trans);
 405         return ret;
 406 }
 407
 408 struct async_extent {
 409         u64 start;
 410         u64 ram_size;
 411         u64 compressed_size;
 412         struct page **pages;
 413         unsigned long nr_pages;
 414         int compress_type;
 415         struct list_head list;
 416 };
 417
 418 struct async_chunk {
 419         struct inode *inode;
 420         struct page *locked_page;
 421         u64 start;
 422         u64 end;
 423         unsigned int write_flags;
 424         struct list_head extents;
 425         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
 426         struct btrfs_work work;
 427         atomic_t *pending;
 428 };
 429
 430 struct async_cow {
 431         /* Number of chunks in flight; must be first in the structure */
 432         atomic_t num_chunks;
 433         struct async_chunk chunks[];
 434 };
 435
 436 static noinline int add_async_extent(struct async_chunk *cow,
 437                                      u64 start, u64 ram_size,
 438                                      u64 compressed_size,
 439                                      struct page **pages,
 440                                      unsigned long nr_pages,
 441                                      int compress_type)
 442 {
 443         struct async_extent *async_extent;
 444
 445         async_extent = kmalloc(sizeof(*async_extent), GFP_NOFS);
 446         BUG_ON(!async_extent); /* -ENOMEM */
 447         async_extent->start = start;
 448         async_extent->ram_size = ram_size;
 449         async_extent->compressed_size = compressed_size;
 450         async_extent->pages = pages;
 451         async_extent->nr_pages = nr_pages;
 452         async_extent->compress_type = compress_type;
 453         list_add_tail(&async_extent->list, &cow->extents);
 454         return 0;
 455 }
 456
 457 /*
 458  * Check if the inode has flags compatible with compression
 459  */
 460 static inline bool inode_can_compress(struct btrfs_inode *inode)
 461 {
 462         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW ||
 463             inode->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
 464                 return false;
 465         return true;
 466 }
 467
 468 /*
 469  * Check if the inode needs to be submitted to compression, based on mount
 470  * options, defragmentation, properties or heuristics.
 471  */
 472 static inline int inode_need_compress(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 473                                       u64 end)
 474 {
 475         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 476
 477         if (!inode_can_compress(inode)) {
 478                 WARN(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG),
 479                         KERN_ERR "BTRFS: unexpected compression for ino %llu\n",
 480                         btrfs_ino(inode));
 481                 return 0;
 482         }
 483         /* force compress */
 484         if (btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS))
 485                 return 1;
 486         /* defrag ioctl */
 487         if (inode->defrag_compress)
 488                 return 1;
 489         /* bad compression ratios */
 490         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
 491                 return 0;
 492         if (btrfs_test_opt(fs_info, COMPRESS) ||
 493             inode->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS ||
 494             inode->prop_compress)
 495                 return btrfs_compress_heuristic(&inode->vfs_inode, start, end);
 496         return 0;
 497 }
 498
 499 static inline void inode_should_defrag(struct btrfs_inode *inode,
 500                 u64 start, u64 end, u64 num_bytes, u64 small_write)
 501 {
 502         /* If this is a small write inside eof, kick off a defrag */
 503         if (num_bytes < small_write &&
 504             (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
 505                 btrfs_add_inode_defrag(NULL, inode);
 506 }
 507
 508 /*
 509  * we create compressed extents in two phases.  The first
 510  * phase compresses a range of pages that have already been
 511  * locked (both pages and state bits are locked).
 512  *
 513  * This is done inside an ordered work queue, and the compression
 514  * is spread across many cpus.  The actual IO submission is step
 515  * two, and the ordered work queue takes care of making sure that
 516  * happens in the same order things were put onto the queue by
 517  * writepages and friends.
 518  *
 519  * If this code finds it can't get good compression, it puts an
 520  * entry onto the work queue to write the uncompressed bytes.  This
 521  * makes sure that both compressed inodes and uncompressed inodes
 522  * are written in the same order that the flusher thread sent them
 523  * down.
 524  */
 525 static noinline int compress_file_range(struct async_chunk *async_chunk)
 526 {
 527         struct inode *inode = async_chunk->inode;
 528         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 529         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
 530         u64 start = async_chunk->start;
 531         u64 end = async_chunk->end;
 532         u64 actual_end;
 533         u64 i_size;
 534         int ret = 0;
 535         struct page **pages = NULL;
 536         unsigned long nr_pages;
 537         unsigned long total_compressed = 0;
 538         unsigned long total_in = 0;
 539         int i;
 540         int will_compress;
 541         int compress_type = fs_info->compress_type;
 542         int compressed_extents = 0;
 543         int redirty = 0;
 544
 545         inode_should_defrag(BTRFS_I(inode), start, end, end - start + 1,
 546                         SZ_16K);
 547
 548         /*
 549          * We need to save i_size before now because it could change in between
 550          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
 551          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
 552          * later on.
 553          *
 554          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
 555          * does that for us.
 556          */
 557         barrier();
 558         i_size = i_size_read(inode);
 559         barrier();
 560         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
 561 again:
 562         will_compress = 0;
 563         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
 564         BUILD_BUG_ON((BTRFS_MAX_COMPRESSED % PAGE_SIZE) != 0);
 565         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages,
 566                         BTRFS_MAX_COMPRESSED / PAGE_SIZE);
 567
 568         /*
 569          * we don't want to send crud past the end of i_size through
 570          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
 571          * end of the file is before the start of our current
 572          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
 573          * cleanup code that can deal with all of this.
 574          *
 575          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
 576          * very uncommon corner.
 577          */
 578         if (actual_end <= start)
 579                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 580
 581         total_compressed = actual_end - start;
 582
 583         /*
 584          * skip compression for a small file range(<=blocksize) that
 585          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
 586          */
 587         if (total_compressed <= blocksize &&
 588            (start > 0 || end + 1 < BTRFS_I(inode)->disk_i_size))
 589                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 590
 591         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
 592                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
 593         total_in = 0;
 594         ret = 0;
 595
 596         /*
 597          * we do compression for mount -o compress and when the
 598          * inode has not been flagged as nocompress.  This flag can
 599          * change at any time if we discover bad compression ratios.
 600          */
 601         if (inode_need_compress(BTRFS_I(inode), start, end)) {
 602                 WARN_ON(pages);
 603                 pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
 604                 if (!pages) {
 605                         /* just bail out to the uncompressed code */
 606                         nr_pages = 0;
 607                         goto cont;
 608                 }
 609
 610                 if (BTRFS_I(inode)->defrag_compress)
 611                         compress_type = BTRFS_I(inode)->defrag_compress;
 612                 else if (BTRFS_I(inode)->prop_compress)
 613                         compress_type = BTRFS_I(inode)->prop_compress;
 614
 615                 /*
 616                  * we need to call clear_page_dirty_for_io on each
 617                  * page in the range.  Otherwise applications with the file
 618                  * mmap'd can wander in and change the page contents while
 619                  * we are compressing them.
 620                  *
 621                  * If the compression fails for any reason, we set the pages
 622                  * dirty again later on.
 623                  *
 624                  * Note that the remaining part is redirtied, the start pointer
 625                  * has moved, the end is the original one.
 626                  */
 627                 if (!redirty) {
 628                         extent_range_clear_dirty_for_io(inode, start, end);
 629                         redirty = 1;
 630                 }
 631
 632                 /* Compression level is applied here and only here */
 633                 ret = btrfs_compress_pages(
 634                         compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
 635                                            inode->i_mapping, start,
 636                                            pages,
 637                                            &nr_pages,
 638                                            &total_in,
 639                                            &total_compressed);
 640
 641                 if (!ret) {
 642                         unsigned long offset = offset_in_page(total_compressed);
 643                         struct page *page = pages[nr_pages - 1];
 644                         char *kaddr;
 645
 646                         /* zero the tail end of the last page, we might be
 647                          * sending it down to disk
 648                          */
 649                         if (offset) {
 650                                 kaddr = kmap_atomic(page);
 651                                 memset(kaddr + offset, 0,
 652                                        PAGE_SIZE - offset);
 653                                 kunmap_atomic(kaddr);
 654                         }
 655                         will_compress = 1;
 656                 }
 657         }
 658 cont:
 659         if (start == 0) {
 660                 /* lets try to make an inline extent */
 661                 if (ret || total_in < actual_end) {
 662                         /* we didn't compress the entire range, try
 663                          * to make an uncompressed inline extent.
 664                          */
 665                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 666                                                     0, BTRFS_COMPRESS_NONE,
 667                                                     NULL);
 668                 } else {
 669                         /* try making a compressed inline extent */
 670                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 671                                                     total_compressed,
 672                                                     compress_type, pages);
 673                 }
 674                 if (ret <= 0) {
 675                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
 676                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
 677                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
 678                         unsigned long page_error_op;
 679
 680                         page_error_op = ret < 0 ? PAGE_SET_ERROR : 0;
 681
 682                         /*
 683                          * inline extent creation worked or returned error,
 684                          * we don't need to create any more async work items.
 685                          * Unlock and free up our temp pages.
 686                          *
 687                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
 688                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
 689                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
 690                          * range.
 691                          */
 692                         extent_clear_unlock_delalloc(BTRFS_I(inode), start, end,
 693                                                      NULL,
 694                                                      clear_flags,
 695                                                      PAGE_UNLOCK |
 696                                                      PAGE_START_WRITEBACK |
 697                                                      page_error_op |
 698                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
 699
 700                         /*
 701                          * Ensure we only free the compressed pages if we have
 702                          * them allocated, as we can still reach here with
 703                          * inode_need_compress() == false.
 704                          */
 705                         if (pages) {
 706                                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 707                                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 708                                         put_page(pages[i]);
 709                                 }
 710                                 kfree(pages);
 711                         }
 712                         return 0;
 713                 }
 714         }
 715
 716         if (will_compress) {
 717                 /*
 718                  * we aren't doing an inline extent round the compressed size
 719                  * up to a block size boundary so the allocator does sane
 720                  * things
 721                  */
 722                 total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
 723
 724                 /*
 725                  * one last check to make sure the compression is really a
 726                  * win, compare the page count read with the blocks on disk,
 727                  * compression must free at least one sector size
 728                  */
 729                 total_in = ALIGN(total_in, PAGE_SIZE);
 730                 if (total_compressed + blocksize <= total_in) {
 731                         compressed_extents++;
 732
 733                         /*
 734                          * The async work queues will take care of doing actual
 735                          * allocation on disk for these compressed pages, and
 736                          * will submit them to the elevator.
 737                          */
 738                         add_async_extent(async_chunk, start, total_in,
 739                                         total_compressed, pages, nr_pages,
 740                                         compress_type);
 741
 742                         if (start + total_in < end) {
 743                                 start += total_in;
 744                                 pages = NULL;
 745                                 cond_resched();
 746                                 goto again;
 747                         }
 748                         return compressed_extents;
 749                 }
 750         }
 751         if (pages) {
 752                 /*
 753                  * the compression code ran but failed to make things smaller,
 754                  * free any pages it allocated and our page pointer array
 755                  */
 756                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 757                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 758                         put_page(pages[i]);
 759                 }
 760                 kfree(pages);
 761                 pages = NULL;
 762                 total_compressed = 0;
 763                 nr_pages = 0;
 764
 765                 /* flag the file so we don't compress in the future */
 766                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) &&
 767                     !(BTRFS_I(inode)->prop_compress)) {
 768                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
 769                 }
 770         }
 771 cleanup_and_bail_uncompressed:
 772         /*
 773          * No compression, but we still need to write the pages in the file
 774          * we've been given so far.  redirty the locked page if it corresponds
 775          * to our extent and set things up for the async work queue to run
 776          * cow_file_range to do the normal delalloc dance.
 777          */
 778         if (async_chunk->locked_page &&
 779             (page_offset(async_chunk->locked_page) >= start &&
 780              page_offset(async_chunk->locked_page)) <= end) {
 781                 __set_page_dirty_nobuffers(async_chunk->locked_page);
 782                 /* unlocked later on in the async handlers */
 783         }
 784
 785         if (redirty)
 786                 extent_range_redirty_for_io(inode, start, end);
 787         add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
 788                          BTRFS_COMPRESS_NONE);
 789         compressed_extents++;
 790
 791         return compressed_extents;
 792 }
 793
 794 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
 795 {
 796         int i;
 797
 798         if (!async_extent->pages)
 799                 return;
 800
 801         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
 802                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
 803                 put_page(async_extent->pages[i]);
 804         }
 805         kfree(async_extent->pages);
 806         async_extent->nr_pages = 0;
 807         async_extent->pages = NULL;
 808 }
 809
 810 /*
 811  * phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion
 812  * of the code, which only gets called in the order the work was
 813  * queued.  We walk all the async extents created by compress_file_range
 814  * and send them down to the disk.
 815  */
 816 static noinline void submit_compressed_extents(struct async_chunk *async_chunk)
 817 {
 818         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(async_chunk->inode);
 819         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 820         struct async_extent *async_extent;
 821         u64 alloc_hint = 0;
 822         struct btrfs_key ins;
 823         struct extent_map *em;
 824         struct btrfs_root *root = inode->root;
 825         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
 826         int ret = 0;
 827
 828 again:
 829         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
 830                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
 831                                           struct async_extent, list);
 832                 list_del(&async_extent->list);
 833
 834 retry:
 835                 lock_extent(io_tree, async_extent->start,
 836                             async_extent->start + async_extent->ram_size - 1);
 837                 /* did the compression code fall back to uncompressed IO? */
 838                 if (!async_extent->pages) {
 839                         int page_started = 0;
 840                         unsigned long nr_written = 0;
 841
 842                         /* allocate blocks */
 843                         ret = cow_file_range(inode, async_chunk->locked_page,
 844                                              async_extent->start,
 845                                              async_extent->start +
 846                                              async_extent->ram_size - 1,
 847                                              &page_started, &nr_written, 0);
 848
 849                         /* JDM XXX */
 850
 851                         /*
 852                          * if page_started, cow_file_range inserted an
 853                          * inline extent and took care of all the unlocking
 854                          * and IO for us.  Otherwise, we need to submit
 855                          * all those pages down to the drive.
 856                          */
 857                         if (!page_started && !ret)
 858                                 extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode,
 859                                                   async_extent->start,
 860                                                   async_extent->start +
 861                                                   async_extent->ram_size - 1,
 862                                                   WB_SYNC_ALL);
 863                         else if (ret && async_chunk->locked_page)
 864                                 unlock_page(async_chunk->locked_page);
 865                         kfree(async_extent);
 866                         cond_resched();
 867                         continue;
 868                 }
 869
 870                 ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
 871                                            async_extent->compressed_size,
 872                                            async_extent->compressed_size,
 873                                            0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
 874                 if (ret) {
 875                         free_async_extent_pages(async_extent);
 876
 877                         if (ret == -ENOSPC) {
 878                                 unlock_extent(io_tree, async_extent->start,
 879                                               async_extent->start +
 880                                               async_extent->ram_size - 1);
 881
 882                                 /*
 883                                  * we need to redirty the pages if we decide to
 884                                  * fallback to uncompressed IO, otherwise we
 885                                  * will not submit these pages down to lower
 886                                  * layers.
 887                                  */
 888                                 extent_range_redirty_for_io(&inode->vfs_inode,
 889                                                 async_extent->start,
 890                                                 async_extent->start +
 891                                                 async_extent->ram_size - 1);
 892
 893                                 goto retry;
 894                         }
 895                         goto out_free;
 896                 }
 897                 /*
 898                  * here we're doing allocation and writeback of the
 899                  * compressed pages
 900                  */
 901                 em = create_io_em(inode, async_extent->start,
 902                                   async_extent->ram_size, /* len */
 903                                   async_extent->start, /* orig_start */
 904                                   ins.objectid, /* block_start */
 905                                   ins.offset, /* block_len */
 906                                   ins.offset, /* orig_block_len */
 907                                   async_extent->ram_size, /* ram_bytes */
 908                                   async_extent->compress_type,
 909                                   BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
 910                 if (IS_ERR(em))
 911                         /* ret value is not necessary due to void function */
 912                         goto out_free_reserve;
 913                 free_extent_map(em);
 914
 915                 ret = btrfs_add_ordered_extent_compress(inode,
 916                                                 async_extent->start,
 917                                                 ins.objectid,
 918                                                 async_extent->ram_size,
 919                                                 ins.offset,
 920                                                 async_extent->compress_type);
 921                 if (ret) {
 922                         btrfs_drop_extent_cache(inode, async_extent->start,
 923                                                 async_extent->start +
 924                                                 async_extent->ram_size - 1, 0);
 925                         goto out_free_reserve;
 926                 }
 927                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 928
 929                 /*
 930                  * clear dirty, set writeback and unlock the pages.
 931                  */
 932                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 933                                 async_extent->start +
 934                                 async_extent->ram_size - 1,
 935                                 NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
 936                                 PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK);
 937                 if (btrfs_submit_compressed_write(inode, async_extent->start,
 938                                     async_extent->ram_size,
 939                                     ins.objectid,
 940                                     ins.offset, async_extent->pages,
 941                                     async_extent->nr_pages,
 942                                     async_chunk->write_flags,
 943                                     async_chunk->blkcg_css)) {
 944                         struct page *p = async_extent->pages[0];
 945                         const u64 start = async_extent->start;
 946                         const u64 end = start + async_extent->ram_size - 1;
 947
 948                         p->mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
 949                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(p, start, end, 0);
 950
 951                         p->mapping = NULL;
 952                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL, 0,
 953                                                      PAGE_END_WRITEBACK |
 954                                                      PAGE_SET_ERROR);
 955                         free_async_extent_pages(async_extent);
 956                 }
 957                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
 958                 kfree(async_extent);
 959                 cond_resched();
 960         }
 961         return;
 962 out_free_reserve:
 963         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 964         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
 965 out_free:
 966         extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 967                                      async_extent->start +
 968                                      async_extent->ram_size - 1,
 969                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
 970                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
 971                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
 972                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
 973                                      PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR);
 974         free_async_extent_pages(async_extent);
 975         kfree(async_extent);
 976         goto again;
 977 }
 978
 979 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 980                                       u64 num_bytes)
 981 {
 982         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 983         struct extent_map *em;
 984         u64 alloc_hint = 0;
 985
 986         read_lock(&em_tree->lock);
 987         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
 988         if (em) {
 989                 /*
 990                  * if block start isn't an actual block number then find the
 991                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
 992                  * block is also bogus then just don't worry about it.
 993                  */
 994                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
 995                         free_extent_map(em);
 996                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
 997                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
 998                                 alloc_hint = em->block_start;
 999                         if (em)
1000                                 free_extent_map(em);
1001                 } else {
1002                         alloc_hint = em->block_start;
1003                         free_extent_map(em);
1004                 }
1005         }
1006         read_unlock(&em_tree->lock);
1007
1008         return alloc_hint;
1009 }
1010
1011 /*
1012  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
1013  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
1014  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
1015  * in ram to track those extents.
1016  *
1017  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
1018  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
1019  *
1020  * *page_started is set to one if we unlock locked_page and do everything
1021  * required to start IO on it.  It may be clean and already done with
1022  * IO when we return.
1023  */
1024 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
1025                                    struct page *locked_page,
1026                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
1027                                    unsigned long *nr_written, int unlock)
1028 {
1029         struct btrfs_root *root = inode->root;
1030         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1031         u64 alloc_hint = 0;
1032         u64 num_bytes;
1033         unsigned long ram_size;
1034         u64 cur_alloc_size = 0;
1035         u64 min_alloc_size;
1036         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
1037         struct btrfs_key ins;
1038         struct extent_map *em;
1039         unsigned clear_bits;
1040         unsigned long page_ops;
1041         bool extent_reserved = false;
1042         int ret = 0;
1043
1044         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
1045                 WARN_ON_ONCE(1);
1046                 ret = -EINVAL;
1047                 goto out_unlock;
1048         }
1049
1050         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1051         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1052         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1053
1054         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1055
1056         if (start == 0) {
1057                 /* lets try to make an inline extent */
1058                 ret = cow_file_range_inline(inode, start, end, 0,
1059                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL);
1060                 if (ret == 0) {
1061                         /*
1062                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1063                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1064                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1065                          * range.
1066                          */
1067                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL,
1068                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1069                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1070                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1071                                      PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK);
1072                         *nr_written = *nr_written +
1073                              (end - start + PAGE_SIZE) / PAGE_SIZE;
1074                         *page_started = 1;
1075                         goto out;
1076                 } else if (ret < 0) {
1077                         goto out_unlock;
1078                 }
1079         }
1080
1081         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1082         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + num_bytes - 1, 0);
1083
1084         /*
1085          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1086          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1087          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1088          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1089          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1090          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1091          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1092          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1093          * items.
1094          */
1095         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1096                 min_alloc_size = num_bytes;
1097         else
1098                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1099
1100         while (num_bytes > 0) {
1101                 cur_alloc_size = num_bytes;
1102                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1103                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1104                                            &ins, 1, 1);
1105                 if (ret < 0)
1106                         goto out_unlock;
1107                 cur_alloc_size = ins.offset;
1108                 extent_reserved = true;
1109
1110                 ram_size = ins.offset;
1111                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1112                                   start, /* orig_start */
1113                                   ins.objectid, /* block_start */
1114                                   ins.offset, /* block_len */
1115                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1116                                   ram_size, /* ram_bytes */
1117                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1118                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1119                 if (IS_ERR(em)) {
1120                         ret = PTR_ERR(em);
1121                         goto out_reserve;
1122                 }
1123                 free_extent_map(em);
1124
1125                 ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, start, ins.objectid,
1126                                                ram_size, cur_alloc_size,
1127                                                BTRFS_ORDERED_REGULAR);
1128                 if (ret)
1129                         goto out_drop_extent_cache;
1130
1131                 if (root->root_key.objectid ==
1132                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID) {
1133                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, start,
1134                                                       cur_alloc_size);
1135                         /*
1136                          * Only drop cache here, and process as normal.
1137                          *
1138                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1139                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1140                          * extent, as its meta should be freed by
1141                          * btrfs_finish_ordered_io().
1142                          *
1143                          * So we must continue until @start is increased to
1144                          * skip current ordered extent.
1145                          */
1146                         if (ret)
1147                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, start,
1148                                                 start + ram_size - 1, 0);
1149                 }
1150
1151                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1152
1153                 /* we're not doing compressed IO, don't unlock the first
1154                  * page (which the caller expects to stay locked), don't
1155                  * clear any dirty bits and don't set any writeback bits
1156                  *
1157                  * Do set the Private2 bit so we know this page was properly
1158                  * setup for writepage
1159                  */
1160                 page_ops = unlock ? PAGE_UNLOCK : 0;
1161                 page_ops |= PAGE_SET_PRIVATE2;
1162
1163                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1164                                              locked_page,
1165                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1166                                              page_ops);
1167                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1168                         num_bytes = 0;
1169                 else
1170                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1171                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1172                 start += cur_alloc_size;
1173                 extent_reserved = false;
1174
1175                 /*
1176                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1177                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1178                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1179                  */
1180                 if (ret)
1181                         goto out_unlock;
1182         }
1183 out:
1184         return ret;
1185
1186 out_drop_extent_cache:
1187         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + ram_size - 1, 0);
1188 out_reserve:
1189         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1190         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1191 out_unlock:
1192         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1193                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1194         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK;
1195         /*
1196          * If we reserved an extent for our delalloc range (or a subrange) and
1197          * failed to create the respective ordered extent, then it means that
1198          * when we reserved the extent we decremented the extent's size from
1199          * the data space_info's bytes_may_use counter and incremented the
1200          * space_info's bytes_reserved counter by the same amount. We must make
1201          * sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try to decrement again
1202          * the data space_info's bytes_may_use counter, therefore we do not pass
1203          * it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1204          */
1205         if (extent_reserved) {
1206                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1207                                              start + cur_alloc_size - 1,
1208                                              locked_page,
1209                                              clear_bits,
1210                                              page_ops);
1211                 start += cur_alloc_size;
1212                 if (start >= end)
1213                         goto out;
1214         }
1215         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1216                                      clear_bits | EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1217                                      page_ops);
1218         goto out;
1219 }
1220
1221 /*
1222  * work queue call back to started compression on a file and pages
1223  */
1224 static noinline void async_cow_start(struct btrfs_work *work)
1225 {
1226         struct async_chunk *async_chunk;
1227         int compressed_extents;
1228
1229         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1230
1231         compressed_extents = compress_file_range(async_chunk);
1232         if (compressed_extents == 0) {
1233                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1234                 async_chunk->inode = NULL;
1235         }
1236 }
1237
1238 /*
1239  * work queue call back to submit previously compressed pages
1240  */
1241 static noinline void async_cow_submit(struct btrfs_work *work)
1242 {
1243         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1244                                                      work);
1245         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1246         unsigned long nr_pages;
1247
1248         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1249                 PAGE_SHIFT;
1250
1251         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1252         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1253             5 * SZ_1M)
1254                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1255
1256         /*
1257          * ->inode could be NULL if async_chunk_start has failed to compress,
1258          * in which case we don't have anything to submit, yet we need to
1259          * always adjust ->async_delalloc_pages as its paired with the init
1260          * happening in cow_file_range_async
1261          */
1262         if (async_chunk->inode)
1263                 submit_compressed_extents(async_chunk);
1264 }
1265
1266 static noinline void async_cow_free(struct btrfs_work *work)
1267 {
1268         struct async_chunk *async_chunk;
1269
1270         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1271         if (async_chunk->inode)
1272                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1273         if (async_chunk->blkcg_css)
1274                 css_put(async_chunk->blkcg_css);
1275         /*
1276          * Since the pointer to 'pending' is at the beginning of the array of
1277          * async_chunk's, freeing it ensures the whole array has been freed.
1278          */
1279         if (atomic_dec_and_test(async_chunk->pending))
1280                 kvfree(async_chunk->pending);
1281 }
1282
1283 static int cow_file_range_async(struct btrfs_inode *inode,
1284                                 struct writeback_control *wbc,
1285                                 struct page *locked_page,
1286                                 u64 start, u64 end, int *page_started,
1287                                 unsigned long *nr_written)
1288 {
1289         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1290         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1291         struct async_cow *ctx;
1292         struct async_chunk *async_chunk;
1293         unsigned long nr_pages;
1294         u64 cur_end;
1295         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1296         int i;
1297         bool should_compress;
1298         unsigned nofs_flag;
1299         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1300
1301         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end);
1302
1303         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS &&
1304             !btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS)) {
1305                 num_chunks = 1;
1306                 should_compress = false;
1307         } else {
1308                 should_compress = true;
1309         }
1310
1311         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1312         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1313         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1314
1315         if (!ctx) {
1316                 unsigned clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1317                         EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1318                         EXTENT_DO_ACCOUNTING;
1319                 unsigned long page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1320                                          PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR;
1321
1322                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1323                                              clear_bits, page_ops);
1324                 return -ENOMEM;
1325         }
1326
1327         async_chunk = ctx->chunks;
1328         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1329
1330         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1331                 if (should_compress)
1332                         cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1333                 else
1334                         cur_end = end;
1335
1336                 /*
1337                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1338                  * lightweight reference for the callback lifetime
1339                  */
1340                 ihold(&inode->vfs_inode);
1341                 async_chunk[i].pending = &ctx->num_chunks;
1342                 async_chunk[i].inode = &inode->vfs_inode;
1343                 async_chunk[i].start = start;
1344                 async_chunk[i].end = cur_end;
1345                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1346                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1347
1348                 /*
1349                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1350                  * the original page we were actually given.  As we spread
1351                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1352                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1353                  *
1354                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1355                  * to unlock it.
1356                  */
1357                 if (locked_page) {
1358                         /*
1359                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1360                          * might not go through async.  We want all of them to
1361                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1362                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1363                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1364                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1365                          * against the first page.
1366                          */
1367                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1368                                                  cur_end - start);
1369                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1370                         locked_page = NULL;
1371                 } else {
1372                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1373                 }
1374
1375                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1376                         css_get(blkcg_css);
1377                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1378                 } else {
1379                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1380                 }
1381
1382                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, async_cow_start,
1383                                 async_cow_submit, async_cow_free);
1384
1385                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1386                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1387
1388                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1389
1390                 *nr_written += nr_pages;
1391                 start = cur_end + 1;
1392         }
1393         *page_started = 1;
1394         return 0;
1395 }
1396
1397 static noinline int run_delalloc_zoned(struct btrfs_inode *inode,
1398                                        struct page *locked_page, u64 start,
1399                                        u64 end, int *page_started,
1400                                        unsigned long *nr_written)
1401 {
1402         int ret;
1403
1404         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1405                              nr_written, 0);
1406         if (ret)
1407                 return ret;
1408
1409         if (*page_started)
1410                 return 0;
1411
1412         __set_page_dirty_nobuffers(locked_page);
1413         account_page_redirty(locked_page);
1414         extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, start, end, WB_SYNC_ALL);
1415         *page_started = 1;
1416
1417         return 0;
1418 }
1419
1420 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1421                                         u64 bytenr, u64 num_bytes)
1422 {
1423         int ret;
1424         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1425         LIST_HEAD(list);
1426
1427         ret = btrfs_lookup_csums_range(fs_info->csum_root, bytenr,
1428                                        bytenr + num_bytes - 1, &list, 0);
1429         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1430                 return 0;
1431
1432         while (!list_empty(&list)) {
1433                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1434                 list_del(&sums->list);
1435                 kfree(sums);
1436         }
1437         if (ret < 0)
1438                 return ret;
1439         return 1;
1440 }
1441
1442 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1443                            const u64 start, const u64 end,
1444                            int *page_started, unsigned long *nr_written)
1445 {
1446         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1447         const bool is_reloc_ino = (inode->root->root_key.objectid ==
1448                                    BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID);
1449         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1450         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1451         u64 range_start = start;
1452         u64 count;
1453
1454         /*
1455          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1456          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1457          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1458          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1459          * has the NOCOW bit set).
1460          *
1461          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1462          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1463          * scrub or relocation) we need to do the following:
1464          *
1465          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1466          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1467          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1468          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1469          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1470          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1471          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1472          *
1473          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1474          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1475          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1476          *    data space info, which we incremented in the step above.
1477          *
1478          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1479          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1480          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1481          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1482          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1483          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1484          * when starting writeback.
1485          */
1486         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1487                                  EXTENT_NORESERVE, 0);
1488         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1489                 u64 bytes = count;
1490                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1491                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1492
1493                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1494                         bytes = range_bytes;
1495
1496                 spin_lock(&sinfo->lock);
1497                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1498                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1499
1500                 if (count > 0)
1501                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1502                                          0, 0, NULL);
1503         }
1504
1505         return cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1506                               nr_written, 1);
1507 }
1508
1509 /*
1510  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
1511  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
1512  *
1513  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
1514  * blocks on disk
1515  */
1516 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
1517                                        struct page *locked_page,
1518                                        const u64 start, const u64 end,
1519                                        int *page_started, int force,
1520                                        unsigned long *nr_written)
1521 {
1522         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1523         struct btrfs_root *root = inode->root;
1524         struct btrfs_path *path;
1525         u64 cow_start = (u64)-1;
1526         u64 cur_offset = start;
1527         int ret;
1528         bool check_prev = true;
1529         const bool freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1530         u64 ino = btrfs_ino(inode);
1531         bool nocow = false;
1532         u64 disk_bytenr = 0;
1533
1534         path = btrfs_alloc_path();
1535         if (!path) {
1536                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1537                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1538                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING |
1539                                              EXTENT_DEFRAG, PAGE_UNLOCK |
1540                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1541                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1542                 return -ENOMEM;
1543         }
1544
1545         while (1) {
1546                 struct btrfs_key found_key;
1547                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
1548                 struct extent_buffer *leaf;
1549                 u64 extent_end;
1550                 u64 extent_offset;
1551                 u64 num_bytes = 0;
1552                 u64 disk_num_bytes;
1553                 u64 ram_bytes;
1554                 int extent_type;
1555
1556                 nocow = false;
1557
1558                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
1559                                                cur_offset, 0);
1560                 if (ret < 0)
1561                         goto error;
1562
1563                 /*
1564                  * If there is no extent for our range when doing the initial
1565                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
1566                  * one containing the search offset
1567                  */
1568                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
1569                         leaf = path->nodes[0];
1570                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
1571                                               path->slots[0] - 1);
1572                         if (found_key.objectid == ino &&
1573                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
1574                                 path->slots[0]--;
1575                 }
1576                 check_prev = false;
1577 next_slot:
1578                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
1579                 leaf = path->nodes[0];
1580                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1581                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1582                         if (ret < 0) {
1583                                 if (cow_start != (u64)-1)
1584                                         cur_offset = cow_start;
1585                                 goto error;
1586                         }
1587                         if (ret > 0)
1588                                 break;
1589                         leaf = path->nodes[0];
1590                 }
1591
1592                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
1593
1594                 /* Didn't find anything for our INO */
1595                 if (found_key.objectid > ino)
1596                         break;
1597                 /*
1598                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
1599                  * more extents for this inode
1600                  */
1601                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
1602                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
1603                         path->slots[0]++;
1604                         goto next_slot;
1605                 }
1606
1607                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
1608                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
1609                     found_key.offset > end)
1610                         break;
1611
1612                 /*
1613                  * If the found extent starts after requested offset, then
1614                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
1615                  */
1616                 if (found_key.offset > cur_offset) {
1617                         extent_end = found_key.offset;
1618                         extent_type = 0;
1619                         goto out_check;
1620                 }
1621
1622                 /*
1623                  * Found extent which begins before our range and potentially
1624                  * intersect it
1625                  */
1626                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1627                                     struct btrfs_file_extent_item);
1628                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
1629
1630                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
1631                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
1632                     extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1633                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1634                         extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1635                         extent_end = found_key.offset +
1636                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
1637                         disk_num_bytes =
1638                                 btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1639                         /*
1640                          * If the extent we got ends before our current offset,
1641                          * skip to the next extent.
1642                          */
1643                         if (extent_end <= cur_offset) {
1644                                 path->slots[0]++;
1645                                 goto next_slot;
1646                         }
1647                         /* Skip holes */
1648                         if (disk_bytenr == 0)
1649                                 goto out_check;
1650                         /* Skip compressed/encrypted/encoded extents */
1651                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
1652                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
1653                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
1654                                 goto out_check;
1655                         /*
1656                          * If extent is created before the last volume's snapshot
1657                          * this implies the extent is shared, hence we can't do
1658                          * nocow. This is the same check as in
1659                          * btrfs_cross_ref_exist but without calling
1660                          * btrfs_search_slot.
1661                          */
1662                         if (!freespace_inode &&
1663                             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
1664                             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1665                                 goto out_check;
1666                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG && !force)
1667                                 goto out_check;
1668
1669                         /*
1670                          * The following checks can be expensive, as they need to
1671                          * take other locks and do btree or rbtree searches, so
1672                          * release the path to avoid blocking other tasks for too
1673                          * long.
1674                          */
1675                         btrfs_release_path(path);
1676
1677                         /* If extent is RO, we must COW it */
1678                         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, disk_bytenr))
1679                                 goto out_check;
1680                         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, ino,
1681                                                     found_key.offset -
1682                                                     extent_offset, disk_bytenr, false);
1683                         if (ret) {
1684                                 /*
1685                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1686                                  * metadata.
1687                                  */
1688                                 if (ret < 0) {
1689                                         if (cow_start != (u64)-1)
1690                                                 cur_offset = cow_start;
1691                                         goto error;
1692                                 }
1693
1694                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1695                                 goto out_check;
1696                         }
1697                         disk_bytenr += extent_offset;
1698                         disk_bytenr += cur_offset - found_key.offset;
1699                         num_bytes = min(end + 1, extent_end) - cur_offset;
1700                         /*
1701                          * If there are pending snapshots for this root, we
1702                          * fall into common COW way
1703                          */
1704                         if (!freespace_inode && atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
1705                                 goto out_check;
1706                         /*
1707                          * force cow if csum exists in the range.
1708                          * this ensure that csum for a given extent are
1709                          * either valid or do not exist.
1710                          */
1711                         ret = csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr,
1712                                                   num_bytes);
1713                         if (ret) {
1714                                 /*
1715                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1716                                  * metadata.
1717                                  */
1718                                 if (ret < 0) {
1719                                         if (cow_start != (u64)-1)
1720                                                 cur_offset = cow_start;
1721                                         goto error;
1722                                 }
1723                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1724                                 goto out_check;
1725                         }
1726                         if (!btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr))
1727                                 goto out_check;
1728                         nocow = true;
1729                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1730                         extent_end = found_key.offset + ram_bytes;
1731                         extent_end = ALIGN(extent_end, fs_info->sectorsize);
1732                         /* Skip extents outside of our requested range */
1733                         if (extent_end <= start) {
1734                                 path->slots[0]++;
1735                                 goto next_slot;
1736                         }
1737                 } else {
1738                         /* If this triggers then we have a memory corruption */
1739                         BUG();
1740                 }
1741 out_check:
1742                 /*
1743                  * If nocow is false then record the beginning of the range
1744                  * that needs to be COWed
1745                  */
1746                 if (!nocow) {
1747                         if (cow_start == (u64)-1)
1748                                 cow_start = cur_offset;
1749                         cur_offset = extent_end;
1750                         if (cur_offset > end)
1751                                 break;
1752                         if (!path->nodes[0])
1753                                 continue;
1754                         path->slots[0]++;
1755                         goto next_slot;
1756                 }
1757
1758                 /*
1759                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
1760                  * will contain the beginning of the first extent that can be
1761                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
1762                  */
1763                 if (cow_start != (u64)-1) {
1764                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
1765                                               cow_start, found_key.offset - 1,
1766                                               page_started, nr_written);
1767                         if (ret)
1768                                 goto error;
1769                         cow_start = (u64)-1;
1770                 }
1771
1772                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1773                         u64 orig_start = found_key.offset - extent_offset;
1774                         struct extent_map *em;
1775
1776                         em = create_io_em(inode, cur_offset, num_bytes,
1777                                           orig_start,
1778                                           disk_bytenr, /* block_start */
1779                                           num_bytes, /* block_len */
1780                                           disk_num_bytes, /* orig_block_len */
1781                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
1782                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1783                         if (IS_ERR(em)) {
1784                                 ret = PTR_ERR(em);
1785                                 goto error;
1786                         }
1787                         free_extent_map(em);
1788                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1789                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1790                                                        num_bytes,
1791                                                        BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1792                         if (ret) {
1793                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
1794                                                         cur_offset + num_bytes - 1,
1795                                                         0);
1796                                 goto error;
1797                         }
1798                 } else {
1799                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1800                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1801                                                        num_bytes,
1802                                                        BTRFS_ORDERED_NOCOW);
1803                         if (ret)
1804                                 goto error;
1805                 }
1806
1807                 if (nocow)
1808                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1809                 nocow = false;
1810
1811                 if (root->root_key.objectid ==
1812                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1813                         /*
1814                          * Error handled later, as we must prevent
1815                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
1816                          * from freeing metadata of created ordered extent.
1817                          */
1818                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, cur_offset,
1819                                                       num_bytes);
1820
1821                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset,
1822                                              cur_offset + num_bytes - 1,
1823                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1824                                              EXTENT_DELALLOC |
1825                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1826                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_PRIVATE2);
1827
1828                 cur_offset = extent_end;
1829
1830                 /*
1831                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
1832                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
1833                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
1834                  */
1835                 if (ret)
1836                         goto error;
1837                 if (cur_offset > end)
1838                         break;
1839         }
1840         btrfs_release_path(path);
1841
1842         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
1843                 cow_start = cur_offset;
1844
1845         if (cow_start != (u64)-1) {
1846                 cur_offset = end;
1847                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end,
1848                                       page_started, nr_written);
1849                 if (ret)
1850                         goto error;
1851         }
1852
1853 error:
1854         if (nocow)
1855                 btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1856
1857         if (ret && cur_offset < end)
1858                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
1859                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1860                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
1861                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1862                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1863                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1864         btrfs_free_path(path);
1865         return ret;
1866 }
1867
1868 static inline int need_force_cow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
1869 {
1870
1871         if (!(inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
1872             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC))
1873                 return 0;
1874
1875         /*
1876          * @defrag_bytes is a hint value, no spinlock held here,
1877          * if is not zero, it means the file is defragging.
1878          * Force cow if given extent needs to be defragged.
1879          */
1880         if (inode->defrag_bytes &&
1881             test_range_bit(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG, 0, NULL))
1882                 return 1;
1883
1884         return 0;
1885 }
1886
1887 /*
1888  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
1889  * being touched for the first time.
1890  */
1891 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1892                 u64 start, u64 end, int *page_started, unsigned long *nr_written,
1893                 struct writeback_control *wbc)
1894 {
1895         int ret;
1896         int force_cow = need_force_cow(inode, start, end);
1897         const bool zoned = btrfs_is_zoned(inode->root->fs_info);
1898
1899         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW && !force_cow) {
1900                 ASSERT(!zoned);
1901                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
1902                                          page_started, 1, nr_written);
1903         } else if (inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC && !force_cow) {
1904                 ASSERT(!zoned);
1905                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
1906                                          page_started, 0, nr_written);
1907         } else if (!inode_can_compress(inode) ||
1908                    !inode_need_compress(inode, start, end)) {
1909                 if (zoned)
1910                         ret = run_delalloc_zoned(inode, locked_page, start, end,
1911                                                  page_started, nr_written);
1912                 else
1913                         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end,
1914                                              page_started, nr_written, 1);
1915         } else {
1916                 set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
1917                 ret = cow_file_range_async(inode, wbc, locked_page, start, end,
1918                                            page_started, nr_written);
1919         }
1920         if (ret)
1921                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
1922                                               end - start + 1);
1923         return ret;
1924 }
1925
1926 void btrfs_split_delalloc_extent(struct inode *inode,
1927                                  struct extent_state *orig, u64 split)
1928 {
1929         u64 size;
1930
1931         /* not delalloc, ignore it */
1932         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
1933                 return;
1934
1935         size = orig->end - orig->start + 1;
1936         if (size > BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1937                 u32 num_extents;
1938                 u64 new_size;
1939
1940                 /*
1941                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
1942                  * applies here, just in reverse.
1943                  */
1944                 new_size = orig->end - split + 1;
1945                 num_extents = count_max_extents(new_size);
1946                 new_size = split - orig->start;
1947                 num_extents += count_max_extents(new_size);
1948                 if (count_max_extents(size) >= num_extents)
1949                         return;
1950         }
1951
1952         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1953         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), 1);
1954         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1955 }
1956
1957 /*
1958  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
1959  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
1960  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
1961  */
1962 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *new,
1963                                  struct extent_state *other)
1964 {
1965         u64 new_size, old_size;
1966         u32 num_extents;
1967
1968         /* not delalloc, ignore it */
1969         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
1970                 return;
1971
1972         if (new->start > other->start)
1973                 new_size = new->end - other->start + 1;
1974         else
1975                 new_size = other->end - new->start + 1;
1976
1977         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
1978         if (new_size <= BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1979                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1980                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
1981                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1982                 return;
1983         }
1984
1985         /*
1986          * We have to add up either side to figure out how many extents were
1987          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
1988          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
1989          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
1990          *
1991          * [ 4k][MAX_SIZE]
1992          *
1993          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
1994          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
1995          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
1996          *
1997          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
1998          *
1999          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
2000          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
2001          * this case.
2002          */
2003         old_size = other->end - other->start + 1;
2004         num_extents = count_max_extents(old_size);
2005         old_size = new->end - new->start + 1;
2006         num_extents += count_max_extents(old_size);
2007         if (count_max_extents(new_size) >= num_extents)
2008                 return;
2009
2010         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2011         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
2012         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2013 }
2014
2015 static void btrfs_add_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
2016                                       struct inode *inode)
2017 {
2018         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2019
2020         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2021         if (list_empty(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes)) {
2022                 list_add_tail(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes,
2023                               &root->delalloc_inodes);
2024                 set_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2025                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
2026                 root->nr_delalloc_inodes++;
2027                 if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
2028                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2029                         BUG_ON(!list_empty(&root->delalloc_root));
2030                         list_add_tail(&root->delalloc_root,
2031                                       &fs_info->delalloc_roots);
2032                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2033                 }
2034         }
2035         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2036 }
2037
2038
2039 void __btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2040                                 struct btrfs_inode *inode)
2041 {
2042         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2043
2044         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2045                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
2046                 clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2047                           &inode->runtime_flags);
2048                 root->nr_delalloc_inodes--;
2049                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
2050                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
2051                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2052                         BUG_ON(list_empty(&root->delalloc_root));
2053                         list_del_init(&root->delalloc_root);
2054                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2055                 }
2056         }
2057 }
2058
2059 static void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2060                                      struct btrfs_inode *inode)
2061 {
2062         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2063         __btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2064         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2065 }
2066
2067 /*
2068  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
2069  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
2070  */
2071 void btrfs_set_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *state,
2072                                unsigned *bits)
2073 {
2074         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2075
2076         if ((*bits & EXTENT_DEFRAG) && !(*bits & EXTENT_DELALLOC))
2077                 WARN_ON(1);
2078         /*
2079          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2080          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2081          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2082          */
2083         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2084                 struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2085                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2086                 u32 num_extents = count_max_extents(len);
2087                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode));
2088
2089                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2090                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), num_extents);
2091                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2092
2093                 /* For sanity tests */
2094                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2095                         return;
2096
2097                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2098                                          fs_info->delalloc_batch);
2099                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2100                 BTRFS_I(inode)->delalloc_bytes += len;
2101                 if (*bits & EXTENT_DEFRAG)
2102                         BTRFS_I(inode)->defrag_bytes += len;
2103                 if (do_list && !test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2104                                          &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2105                         btrfs_add_delalloc_inodes(root, inode);
2106                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2107         }
2108
2109         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2110             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2111                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2112                 BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes += state->end + 1 -
2113                         state->start;
2114                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2115         }
2116 }
2117
2118 /*
2119  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2120  * accounting happens.
2121  */
2122 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct inode *vfs_inode,
2123                                  struct extent_state *state, unsigned *bits)
2124 {
2125         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
2126         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(vfs_inode->i_sb);
2127         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2128         u32 num_extents = count_max_extents(len);
2129
2130         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (*bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2131                 spin_lock(&inode->lock);
2132                 inode->defrag_bytes -= len;
2133                 spin_unlock(&inode->lock);
2134         }
2135
2136         /*
2137          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2138          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2139          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2140          */
2141         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2142                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2143                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2144
2145                 spin_lock(&inode->lock);
2146                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2147                 spin_unlock(&inode->lock);
2148
2149                 /*
2150                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2151                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2152                  * error.
2153                  */
2154                 if (*bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2155                     root != fs_info->tree_root)
2156                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, false);
2157
2158                 /* For sanity tests. */
2159                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2160                         return;
2161
2162                 if (root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
2163                     do_list && !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2164                     (*bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2165                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2166
2167                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2168                                          fs_info->delalloc_batch);
2169                 spin_lock(&inode->lock);
2170                 inode->delalloc_bytes -= len;
2171                 if (do_list && inode->delalloc_bytes == 0 &&
2172                     test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2173                                         &inode->runtime_flags))
2174                         btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2175                 spin_unlock(&inode->lock);
2176         }
2177
2178         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2179             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2180                 spin_lock(&inode->lock);
2181                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2182                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2183                 if (*bits & EXTENT_ADD_INODE_BYTES)
2184                         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, len);
2185                 spin_unlock(&inode->lock);
2186         }
2187 }
2188
2189 /*
2190  * btrfs_bio_fits_in_stripe - Checks whether the size of the given bio will fit
2191  * in a chunk's stripe. This function ensures that bios do not span a
2192  * stripe/chunk
2193  *
2194  * @page - The page we are about to add to the bio
2195  * @size - size we want to add to the bio
2196  * @bio - bio we want to ensure is smaller than a stripe
2197  * @bio_flags - flags of the bio
2198  *
2199  * return 1 if page cannot be added to the bio
2200  * return 0 if page can be added to the bio
2201  * return error otherwise
2202  */
2203 int btrfs_bio_fits_in_stripe(struct page *page, size_t size, struct bio *bio,
2204                              unsigned long bio_flags)
2205 {
2206         struct inode *inode = page->mapping->host;
2207         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2208         u64 logical = bio->bi_iter.bi_sector << 9;
2209         struct extent_map *em;
2210         u64 length = 0;
2211         u64 map_length;
2212         int ret = 0;
2213         struct btrfs_io_geometry geom;
2214
2215         if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
2216                 return 0;
2217
2218         length = bio->bi_iter.bi_size;
2219         map_length = length;
2220         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, map_length);
2221         if (IS_ERR(em))
2222                 return PTR_ERR(em);
2223         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(bio), logical,
2224                                     map_length, &geom);
2225         if (ret < 0)
2226                 goto out;
2227
2228         if (geom.len < length + size)
2229                 ret = 1;
2230 out:
2231         free_extent_map(em);
2232         return ret;
2233 }
2234
2235 /*
2236  * in order to insert checksums into the metadata in large chunks,
2237  * we wait until bio submission time.   All the pages in the bio are
2238  * checksummed and sums are attached onto the ordered extent record.
2239  *
2240  * At IO completion time the cums attached on the ordered extent record
2241  * are inserted into the btree
2242  */
2243 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start(struct inode *inode, struct bio *bio,
2244                                            u64 dio_file_offset)
2245 {
2246         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2247 }
2248
2249 bool btrfs_bio_fits_in_ordered_extent(struct page *page, struct bio *bio,
2250                                       unsigned int size)
2251 {
2252         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
2253         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2254         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2255         u64 len = bio->bi_iter.bi_size + size;
2256         bool ret = true;
2257
2258         ASSERT(btrfs_is_zoned(fs_info));
2259         ASSERT(fs_info->max_zone_append_size > 0);
2260         ASSERT(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
2261
2262         /* Ordered extent not yet created, so we're good */
2263         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, page_offset(page));
2264         if (!ordered)
2265                 return ret;
2266
2267         if ((bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT) + len >
2268             ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes)
2269                 ret = false;
2270
2271         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2272
2273         return ret;
2274 }
2275
2276 static blk_status_t extract_ordered_extent(struct btrfs_inode *inode,
2277                                            struct bio *bio, loff_t file_offset)
2278 {
2279         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2280         struct extent_map *em = NULL, *em_new = NULL;
2281         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
2282         u64 start = (u64)bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
2283         u64 len = bio->bi_iter.bi_size;
2284         u64 end = start + len;
2285         u64 ordered_end;
2286         u64 pre, post;
2287         int ret = 0;
2288
2289         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
2290         if (WARN_ON_ONCE(!ordered))
2291                 return BLK_STS_IOERR;
2292
2293         /* No need to split */
2294         if (ordered->disk_num_bytes == len)
2295                 goto out;
2296
2297         /* We cannot split once end_bio'd ordered extent */
2298         if (WARN_ON_ONCE(ordered->bytes_left != ordered->disk_num_bytes)) {
2299                 ret = -EINVAL;
2300                 goto out;
2301         }
2302
2303         /* We cannot split a compressed ordered extent */
2304         if (WARN_ON_ONCE(ordered->disk_num_bytes != ordered->num_bytes)) {
2305                 ret = -EINVAL;
2306                 goto out;
2307         }
2308
2309         ordered_end = ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes;
2310         /* bio must be in one ordered extent */
2311         if (WARN_ON_ONCE(start < ordered->disk_bytenr || end > ordered_end)) {
2312                 ret = -EINVAL;
2313                 goto out;
2314         }
2315
2316         /* Checksum list should be empty */
2317         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ordered->list))) {
2318                 ret = -EINVAL;
2319                 goto out;
2320         }
2321
2322         pre = start - ordered->disk_bytenr;
2323         post = ordered_end - end;
2324
2325         ret = btrfs_split_ordered_extent(ordered, pre, post);
2326         if (ret)
2327                 goto out;
2328
2329         read_lock(&em_tree->lock);
2330         em = lookup_extent_mapping(em_tree, ordered->file_offset, len);
2331         if (!em) {
2332                 read_unlock(&em_tree->lock);
2333                 ret = -EIO;
2334                 goto out;
2335         }
2336         read_unlock(&em_tree->lock);
2337
2338         ASSERT(!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags));
2339         /*
2340          * We cannot reuse em_new here but have to create a new one, as
2341          * unpin_extent_cache() expects the start of the extent map to be the
2342          * logical offset of the file, which does not hold true anymore after
2343          * splitting.
2344          */
2345         em_new = create_io_em(inode, em->start + pre, len,
2346                               em->start + pre, em->block_start + pre, len,
2347                               len, len, BTRFS_COMPRESS_NONE,
2348                               BTRFS_ORDERED_REGULAR);
2349         if (IS_ERR(em_new)) {
2350                 ret = PTR_ERR(em_new);
2351                 goto out;
2352         }
2353         free_extent_map(em_new);
2354
2355 out:
2356         free_extent_map(em);
2357         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2358
2359         return errno_to_blk_status(ret);
2360 }
2361
2362 /*
2363  * extent_io.c submission hook. This does the right thing for csum calculation
2364  * on write, or reading the csums from the tree before a read.
2365  *
2366  * Rules about async/sync submit,
2367  * a) read:                             sync submit
2368  *
2369  * b) write without checksum:           sync submit
2370  *
2371  * c) write with checksum:
2372  *    c-1) if bio is issued by fsync:   sync submit
2373  *         (sync_writers != 0)
2374  *
2375  *    c-2) if root is reloc root:       sync submit
2376  *         (only in case of buffered IO)
2377  *
2378  *    c-3) otherwise:                   async submit
2379  */
2380 blk_status_t btrfs_submit_data_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
2381                                    int mirror_num, unsigned long bio_flags)
2382
2383 {
2384         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2385         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2386         enum btrfs_wq_endio_type metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_DATA;
2387         blk_status_t ret = 0;
2388         int skip_sum;
2389         int async = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
2390
2391         skip_sum = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM) ||
2392                    !fs_info->csum_root;
2393
2394         if (btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode)))
2395                 metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_FREE_SPACE;
2396
2397         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
2398                 struct page *page = bio_first_bvec_all(bio)->bv_page;
2399                 loff_t file_offset = page_offset(page);
2400
2401                 ret = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio, file_offset);
2402                 if (ret)
2403                         goto out;
2404         }
2405
2406         if (btrfs_op(bio) != BTRFS_MAP_WRITE) {
2407                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, metadata);
2408                 if (ret)
2409                         goto out;
2410
2411                 if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED) {
2412                         ret = btrfs_submit_compressed_read(inode, bio,
2413                                                            mirror_num,
2414                                                            bio_flags);
2415                         goto out;
2416                 } else {
2417                         /*
2418                          * Lookup bio sums does extra checks around whether we
2419                          * need to csum or not, which is why we ignore skip_sum
2420                          * here.
2421                          */
2422                         ret = btrfs_lookup_bio_sums(inode, bio, NULL);
2423                         if (ret)
2424                                 goto out;
2425                 }
2426                 goto mapit;
2427         } else if (async && !skip_sum) {
2428                 /* csum items have already been cloned */
2429                 if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
2430                         goto mapit;
2431                 /* we're doing a write, do the async checksumming */
2432                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, mirror_num, bio_flags,
2433                                           0, btrfs_submit_bio_start);
2434                 goto out;
2435         } else if (!skip_sum) {
2436                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2437                 if (ret)
2438                         goto out;
2439         }
2440
2441 mapit:
2442         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
2443
2444 out:
2445         if (ret) {
2446                 bio->bi_status = ret;
2447                 bio_endio(bio);
2448         }
2449         return ret;
2450 }
2451
2452 /*
2453  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2454  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2455  */
2456 static int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2457                              struct list_head *list)
2458 {
2459         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2460         int ret;
2461
2462         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2463                 trans->adding_csums = true;
2464                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans, trans->fs_info->csum_root, sum);
2465                 trans->adding_csums = false;
2466                 if (ret)
2467                         return ret;
2468         }
2469         return 0;
2470 }
2471
2472 static int btrfs_find_new_delalloc_bytes(struct btrfs_inode *inode,
2473                                          const u64 start,
2474                                          const u64 len,
2475                                          struct extent_state **cached_state)
2476 {
2477         u64 search_start = start;
2478         const u64 end = start + len - 1;
2479
2480         while (search_start < end) {
2481                 const u64 search_len = end - search_start + 1;
2482                 struct extent_map *em;
2483                 u64 em_len;
2484                 int ret = 0;
2485
2486                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, search_start, search_len);
2487                 if (IS_ERR(em))
2488                         return PTR_ERR(em);
2489
2490                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
2491                         goto next;
2492
2493                 em_len = em->len;
2494                 if (em->start < search_start)
2495                         em_len -= search_start - em->start;
2496                 if (em_len > search_len)
2497                         em_len = search_len;
2498
2499                 ret = set_extent_bit(&inode->io_tree, search_start,
2500                                      search_start + em_len - 1,
2501                                      EXTENT_DELALLOC_NEW, 0, NULL, cached_state,
2502                                      GFP_NOFS, NULL);
2503 next:
2504                 search_start = extent_map_end(em);
2505                 free_extent_map(em);
2506                 if (ret)
2507                         return ret;
2508         }
2509         return 0;
2510 }
2511
2512 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2513                               unsigned int extra_bits,
2514                               struct extent_state **cached_state)
2515 {
2516         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2517
2518         if (start >= i_size_read(&inode->vfs_inode) &&
2519             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2520                 /*
2521                  * There can't be any extents following eof in this case so just
2522                  * set the delalloc new bit for the range directly.
2523                  */
2524                 extra_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2525         } else {
2526                 int ret;
2527
2528                 ret = btrfs_find_new_delalloc_bytes(inode, start,
2529                                                     end + 1 - start,
2530                                                     cached_state);
2531                 if (ret)
2532                         return ret;
2533         }
2534
2535         return set_extent_delalloc(&inode->io_tree, start, end, extra_bits,
2536                                    cached_state);
2537 }
2538
2539 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2540 struct btrfs_writepage_fixup {
2541         struct page *page;
2542         struct inode *inode;
2543         struct btrfs_work work;
2544 };
2545
2546 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2547 {
2548         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2549         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2550         struct extent_state *cached_state = NULL;
2551         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2552         struct page *page;
2553         struct btrfs_inode *inode;
2554         u64 page_start;
2555         u64 page_end;
2556         int ret = 0;
2557         bool free_delalloc_space = true;
2558
2559         fixup = container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2560         page = fixup->page;
2561         inode = BTRFS_I(fixup->inode);
2562         page_start = page_offset(page);
2563         page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2564
2565         /*
2566          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2567          * we take the page lock.
2568          */
2569         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2570                                            PAGE_SIZE);
2571 again:
2572         lock_page(page);
2573
2574         /*
2575          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2576          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2577          * address space.
2578          */
2579         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2580                 /*
2581                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2582                  *
2583                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2584                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2585                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2586                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2587                  *    while waiting for the ordered extent.
2588                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2589                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2590                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2591                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2592                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2593                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2594                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2595                  *    when the page was already properly dealt with.
2596                  */
2597                 if (!ret) {
2598                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2599                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2600                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2601                                                      true);
2602                 }
2603                 ret = 0;
2604                 goto out_page;
2605         }
2606
2607         /*
2608          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2609          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2610          */
2611         if (ret)
2612                 goto out_page;
2613
2614         lock_extent_bits(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2615
2616         /* already ordered? We're done */
2617         if (PagePrivate2(page))
2618                 goto out_reserved;
2619
2620         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2621         if (ordered) {
2622                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2623                                      &cached_state);
2624                 unlock_page(page);
2625                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
2626                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2627                 goto again;
2628         }
2629
2630         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2631                                         &cached_state);
2632         if (ret)
2633                 goto out_reserved;
2634
2635         /*
2636          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2637          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2638          * destination.
2639          *
2640          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2641          */
2642         BUG_ON(!PageDirty(page));
2643         free_delalloc_space = false;
2644 out_reserved:
2645         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2646         if (free_delalloc_space)
2647                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2648                                              PAGE_SIZE, true);
2649         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2650                              &cached_state);
2651 out_page:
2652         if (ret) {
2653                 /*
2654                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2655                  * to reflect the errors and clean the page.
2656                  */
2657                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2658                 end_extent_writepage(page, ret, page_start, page_end);
2659                 clear_page_dirty_for_io(page);
2660                 SetPageError(page);
2661         }
2662         ClearPageChecked(page);
2663         unlock_page(page);
2664         put_page(page);
2665         kfree(fixup);
2666         extent_changeset_free(data_reserved);
2667         /*
2668          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2669          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2670          * deadlock.
2671          */
2672         btrfs_add_delayed_iput(&inode->vfs_inode);
2673 }
2674
2675 /*
2676  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2677  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2678  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2679  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2680  *
2681  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2682  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2683  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2684  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2685  */
2686 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page, u64 start, u64 end)
2687 {
2688         struct inode *inode = page->mapping->host;
2689         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2690         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2691
2692         /* this page is properly in the ordered list */
2693         if (TestClearPagePrivate2(page))
2694                 return 0;
2695
2696         /*
2697          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2698          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2699          *
2700          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2701          * EAGAIN.
2702          */
2703         if (PageChecked(page))
2704                 return -EAGAIN;
2705
2706         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
2707         if (!fixup)
2708                 return -EAGAIN;
2709
2710         /*
2711          * We are already holding a reference to this inode from
2712          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
2713          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
2714          * page->mapping outside of the page lock.
2715          */
2716         ihold(inode);
2717         SetPageChecked(page);
2718         get_page(page);
2719         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL, NULL);
2720         fixup->page = page;
2721         fixup->inode = inode;
2722         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
2723
2724         return -EAGAIN;
2725 }
2726
2727 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2728                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
2729                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
2730                                        const bool update_inode_bytes,
2731                                        u64 qgroup_reserved)
2732 {
2733         struct btrfs_root *root = inode->root;
2734         const u64 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
2735         struct btrfs_path *path;
2736         struct extent_buffer *leaf;
2737         struct btrfs_key ins;
2738         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
2739         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
2740         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
2741         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
2742         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
2743         int ret;
2744
2745         path = btrfs_alloc_path();
2746         if (!path)
2747                 return -ENOMEM;
2748
2749         /*
2750          * we may be replacing one extent in the tree with another.
2751          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
2752          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
2753          *
2754          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
2755          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
2756          * with the others.
2757          */
2758         drop_args.path = path;
2759         drop_args.start = file_pos;
2760         drop_args.end = file_pos + num_bytes;
2761         drop_args.replace_extent = true;
2762         drop_args.extent_item_size = sizeof(*stack_fi);
2763         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
2764         if (ret)
2765                 goto out;
2766
2767         if (!drop_args.extent_inserted) {
2768                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
2769                 ins.offset = file_pos;
2770                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2771
2772                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
2773                                               sizeof(*stack_fi));
2774                 if (ret)
2775                         goto out;
2776         }
2777         leaf = path->nodes[0];
2778         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
2779         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
2780                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
2781                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2782
2783         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2784         btrfs_release_path(path);
2785
2786         /*
2787          * If we dropped an inline extent here, we know the range where it is
2788          * was not marked with the EXTENT_DELALLOC_NEW bit, so we update the
2789          * number of bytes only for that range contaning the inline extent.
2790          * The remaining of the range will be processed when clearning the
2791          * EXTENT_DELALLOC_BIT bit through the ordered extent completion.
2792          */
2793         if (file_pos == 0 && !IS_ALIGNED(drop_args.bytes_found, sectorsize)) {
2794                 u64 inline_size = round_down(drop_args.bytes_found, sectorsize);
2795
2796                 inline_size = drop_args.bytes_found - inline_size;
2797                 btrfs_update_inode_bytes(inode, sectorsize, inline_size);
2798                 drop_args.bytes_found -= inline_size;
2799                 num_bytes -= sectorsize;
2800         }
2801
2802         if (update_inode_bytes)
2803                 btrfs_update_inode_bytes(inode, num_bytes, drop_args.bytes_found);
2804
2805         ins.objectid = disk_bytenr;
2806         ins.offset = disk_num_bytes;
2807         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
2808
2809         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
2810         if (ret)
2811                 goto out;
2812
2813         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
2814                                                file_pos, qgroup_reserved, &ins);
2815 out:
2816         btrfs_free_path(path);
2817
2818         return ret;
2819 }
2820
2821 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2822                                          u64 start, u64 len)
2823 {
2824         struct btrfs_block_group *cache;
2825
2826         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
2827         ASSERT(cache);
2828
2829         spin_lock(&cache->lock);
2830         cache->delalloc_bytes -= len;
2831         spin_unlock(&cache->lock);
2832
2833         btrfs_put_block_group(cache);
2834 }
2835
2836 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2837                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
2838 {
2839         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
2840         u64 logical_len;
2841         bool update_inode_bytes;
2842
2843         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
2844         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
2845         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
2846         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
2847                                                    oe->disk_num_bytes);
2848         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags))
2849                 logical_len = oe->truncated_len;
2850         else
2851                 logical_len = oe->num_bytes;
2852         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, logical_len);
2853         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, logical_len);
2854         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
2855         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
2856
2857         /*
2858          * For delalloc, when completing an ordered extent we update the inode's
2859          * bytes when clearing the range in the inode's io tree, so pass false
2860          * as the argument 'update_inode_bytes' to insert_reserved_file_extent(),
2861          * except if the ordered extent was truncated.
2862          */
2863         update_inode_bytes = test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &oe->flags) ||
2864                              test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags);
2865
2866         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(oe->inode),
2867                                            oe->file_offset, &stack_fi,
2868                                            update_inode_bytes, oe->qgroup_rsv);
2869 }
2870
2871 /*
2872  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
2873  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
2874  * fully written.
2875  */
2876 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
2877 {
2878         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ordered_extent->inode);
2879         struct btrfs_root *root = inode->root;
2880         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2881         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
2882         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
2883         struct extent_state *cached_state = NULL;
2884         u64 start, end;
2885         int compress_type = 0;
2886         int ret = 0;
2887         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
2888         bool freespace_inode;
2889         bool truncated = false;
2890         bool clear_reserved_extent = true;
2891         unsigned int clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
2892
2893         start = ordered_extent->file_offset;
2894         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
2895
2896         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
2897             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
2898             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags))
2899                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2900
2901         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
2902
2903         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
2904                 ret = -EIO;
2905                 goto out;
2906         }
2907
2908         if (ordered_extent->disk)
2909                 btrfs_rewrite_logical_zoned(ordered_extent);
2910
2911         btrfs_free_io_failure_record(inode, start, end);
2912
2913         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
2914                 truncated = true;
2915                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
2916                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
2917                 if (!logical_len)
2918                         goto out;
2919         }
2920
2921         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
2922                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
2923
2924                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2925                 if (freespace_inode)
2926                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2927                 else
2928                         trans = btrfs_join_transaction(root);
2929                 if (IS_ERR(trans)) {
2930                         ret = PTR_ERR(trans);
2931                         trans = NULL;
2932                         goto out;
2933                 }
2934                 trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
2935                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
2936                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
2937                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2938                 goto out;
2939         }
2940
2941         clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
2942         lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
2943
2944         if (freespace_inode)
2945                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2946         else
2947                 trans = btrfs_join_transaction(root);
2948         if (IS_ERR(trans)) {
2949                 ret = PTR_ERR(trans);
2950                 trans = NULL;
2951                 goto out;
2952         }
2953
2954         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
2955
2956         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
2957                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
2958         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
2959                 BUG_ON(compress_type);
2960                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, inode,
2961                                                 ordered_extent->file_offset,
2962                                                 ordered_extent->file_offset +
2963                                                 logical_len);
2964         } else {
2965                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
2966                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, ordered_extent);
2967                 if (!ret) {
2968                         clear_reserved_extent = false;
2969                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
2970                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
2971                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
2972                 }
2973         }
2974         unpin_extent_cache(&inode->extent_tree, ordered_extent->file_offset,
2975                            ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
2976         if (ret < 0) {
2977                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2978                 goto out;
2979         }
2980
2981         ret = add_pending_csums(trans, &ordered_extent->list);
2982         if (ret) {
2983                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2984                 goto out;
2985         }
2986
2987         /*
2988          * If this is a new delalloc range, clear its new delalloc flag to
2989          * update the inode's number of bytes. This needs to be done first
2990          * before updating the inode item.
2991          */
2992         if ((clear_bits & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2993             !test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags))
2994                 clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
2995                                  EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_ADD_INODE_BYTES,
2996                                  0, 0, &cached_state);
2997
2998         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2999         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
3000         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
3001                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3002                 goto out;
3003         }
3004         ret = 0;
3005 out:
3006         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits,
3007                          (clear_bits & EXTENT_LOCKED) ? 1 : 0, 0,
3008                          &cached_state);
3009
3010         if (trans)
3011                 btrfs_end_transaction(trans);
3012
3013         if (ret || truncated) {
3014                 u64 unwritten_start = start;
3015
3016                 if (truncated)
3017                         unwritten_start += logical_len;
3018                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
3019
3020                 /* Drop the cache for the part of the extent we didn't write. */
3021                 btrfs_drop_extent_cache(inode, unwritten_start, end, 0);
3022
3023                 /*
3024                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
3025                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
3026                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
3027                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
3028                  *
3029                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
3030                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
3031                  * has already been done.
3032                  */
3033                 if ((ret || !logical_len) &&
3034                     clear_reserved_extent &&
3035                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3036                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3037                         /*
3038                          * Discard the range before returning it back to the
3039                          * free space pool
3040                          */
3041                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
3042                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
3043                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3044                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
3045                                                 NULL);
3046                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
3047                                         ordered_extent->disk_bytenr,
3048                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
3049                 }
3050         }
3051
3052         /*
3053          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
3054          * updating everything for this ordered extent.
3055          */
3056         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered_extent);
3057
3058         /* once for us */
3059         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3060         /* once for the tree */
3061         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3062
3063         return ret;
3064 }
3065
3066 static void finish_ordered_fn(struct btrfs_work *work)
3067 {
3068         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent;
3069         ordered_extent = container_of(work, struct btrfs_ordered_extent, work);
3070         btrfs_finish_ordered_io(ordered_extent);
3071 }
3072
3073 void btrfs_writepage_endio_finish_ordered(struct page *page, u64 start,
3074                                           u64 end, int uptodate)
3075 {
3076         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
3077         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3078         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent = NULL;
3079         struct btrfs_workqueue *wq;
3080
3081         trace_btrfs_writepage_end_io_hook(page, start, end, uptodate);
3082
3083         ClearPagePrivate2(page);
3084         if (!btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered_extent, start,
3085                                             end - start + 1, uptodate))
3086                 return;
3087
3088         if (btrfs_is_free_space_inode(inode))
3089                 wq = fs_info->endio_freespace_worker;
3090         else
3091                 wq = fs_info->endio_write_workers;
3092
3093         btrfs_init_work(&ordered_extent->work, finish_ordered_fn, NULL, NULL);
3094         btrfs_queue_work(wq, &ordered_extent->work);
3095 }
3096
3097 /*
3098  * check_data_csum - verify checksum of one sector of uncompressed data
3099  * @inode:      inode
3100  * @io_bio:     btrfs_io_bio which contains the csum
3101  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3102  * @page:       page where is the data to be verified
3103  * @pgoff:      offset inside the page
3104  *
3105  * The length of such check is always one sector size.
3106  */
3107 static int check_data_csum(struct inode *inode, struct btrfs_io_bio *io_bio,
3108                            u32 bio_offset, struct page *page, u32 pgoff)
3109 {
3110         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3111         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
3112         char *kaddr;
3113         u32 len = fs_info->sectorsize;
3114         const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
3115         unsigned int offset_sectors;
3116         u8 *csum_expected;
3117         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
3118
3119         ASSERT(pgoff + len <= PAGE_SIZE);
3120
3121         offset_sectors = bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits;
3122         csum_expected = ((u8 *)io_bio->csum) + offset_sectors * csum_size;
3123
3124         kaddr = kmap_atomic(page);
3125         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
3126
3127         crypto_shash_digest(shash, kaddr + pgoff, len, csum);
3128
3129         if (memcmp(csum, csum_expected, csum_size))
3130                 goto zeroit;
3131
3132         kunmap_atomic(kaddr);
3133         return 0;
3134 zeroit:
3135         btrfs_print_data_csum_error(BTRFS_I(inode), page_offset(page) + pgoff,
3136                                     csum, csum_expected, io_bio->mirror_num);
3137         if (io_bio->device)
3138                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(io_bio->device,
3139                                              BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
3140         memset(kaddr + pgoff, 1, len);
3141         flush_dcache_page(page);
3142         kunmap_atomic(kaddr);
3143         return -EIO;
3144 }
3145
3146 /*
3147  * When reads are done, we need to check csums to verify the data is correct.
3148  * if there's a match, we allow the bio to finish.  If not, the code in
3149  * extent_io.c will try to find good copies for us.
3150  *
3151  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3152  * @start:      file offset of the range start
3153  * @end:        file offset of the range end (inclusive)
3154  * @mirror:     mirror number
3155  */
3156 int btrfs_verify_data_csum(struct btrfs_io_bio *io_bio, u32 bio_offset,
3157                            struct page *page, u64 start, u64 end, int mirror)
3158 {
3159         struct inode *inode = page->mapping->host;
3160         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3161         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3162         const u32 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
3163         u32 pg_off;
3164
3165         if (PageChecked(page)) {
3166                 ClearPageChecked(page);
3167                 return 0;
3168         }
3169
3170         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
3171                 return 0;
3172
3173         if (!root->fs_info->csum_root)
3174                 return 0;
3175
3176         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
3177             test_range_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM, 1, NULL)) {
3178                 clear_extent_bits(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM);
3179                 return 0;
3180         }
3181
3182         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
3183                end <= page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1);
3184         for (pg_off = offset_in_page(start);
3185              pg_off < offset_in_page(end);
3186              pg_off += sectorsize, bio_offset += sectorsize) {
3187                 int ret;
3188
3189                 ret = check_data_csum(inode, io_bio, bio_offset, page, pg_off);
3190                 if (ret < 0)
3191                         return -EIO;
3192         }
3193         return 0;
3194 }
3195
3196 /*
3197  * btrfs_add_delayed_iput - perform a delayed iput on @inode
3198  *
3199  * @inode: The inode we want to perform iput on
3200  *
3201  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
3202  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
3203  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
3204  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
3205  */
3206 void btrfs_add_delayed_iput(struct inode *inode)
3207 {
3208         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3209         struct btrfs_inode *binode = BTRFS_I(inode);
3210
3211         if (atomic_add_unless(&inode->i_count, -1, 1))
3212                 return;
3213
3214         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
3215         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3216         ASSERT(list_empty(&binode->delayed_iput));
3217         list_add_tail(&binode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
3218         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3219         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
3220                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
3221 }
3222
3223 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3224                                     struct btrfs_inode *inode)
3225 {
3226         list_del_init(&inode->delayed_iput);
3227         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3228         iput(&inode->vfs_inode);
3229         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
3230                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
3231         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3232 }
3233
3234 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3235                                    struct btrfs_inode *inode)
3236 {
3237         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
3238                 spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3239                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
3240                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3241                 spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3242         }
3243 }
3244
3245 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3246 {
3247
3248         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3249         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
3250                 struct btrfs_inode *inode;
3251
3252                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
3253                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
3254                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3255         }
3256         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3257 }
3258
3259 /**
3260  * Wait for flushing all delayed iputs
3261  *
3262  * @fs_info:  the filesystem
3263  *
3264  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
3265  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
3266  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
3267  * that might get blocked on the iputs.
3268  *
3269  * Return EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
3270  */
3271 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3272 {
3273         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
3274                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
3275         if (ret)
3276                 return -EINTR;
3277         return 0;
3278 }
3279
3280 /*
3281  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
3282  * in the middle of an unlink.
3283  */
3284 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
3285                      struct btrfs_inode *inode)
3286 {
3287         int ret;
3288
3289         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3290         if (ret && ret != -EEXIST) {
3291                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3292                 return ret;
3293         }
3294
3295         return 0;
3296 }
3297
3298 /*
3299  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
3300  * this particular inode.
3301  */
3302 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
3303                             struct btrfs_inode *inode)
3304 {
3305         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3306 }
3307
3308 /*
3309  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
3310  * of this root.
3311  */
3312 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
3313 {
3314         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3315         struct btrfs_path *path;
3316         struct extent_buffer *leaf;
3317         struct btrfs_key key, found_key;
3318         struct btrfs_trans_handle *trans;
3319         struct inode *inode;
3320         u64 last_objectid = 0;
3321         int ret = 0, nr_unlink = 0;
3322
3323         if (cmpxchg(&root->orphan_cleanup_state, 0, ORPHAN_CLEANUP_STARTED))
3324                 return 0;
3325
3326         path = btrfs_alloc_path();
3327         if (!path) {
3328                 ret = -ENOMEM;
3329                 goto out;
3330         }
3331         path->reada = READA_BACK;
3332
3333         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3334         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3335         key.offset = (u64)-1;
3336
3337         while (1) {
3338                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3339                 if (ret < 0)
3340                         goto out;
3341
3342                 /*
3343                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3344                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3345                  * find the key and see if we have stuff that matches
3346                  */
3347                 if (ret > 0) {
3348                         ret = 0;
3349                         if (path->slots[0] == 0)
3350                                 break;
3351                         path->slots[0]--;
3352                 }
3353
3354                 /* pull out the item */
3355                 leaf = path->nodes[0];
3356                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3357
3358                 /* make sure the item matches what we want */
3359                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3360                         break;
3361                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3362                         break;
3363
3364                 /* release the path since we're done with it */
3365                 btrfs_release_path(path);
3366
3367                 /*
3368                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3369                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3370                  * offset of the orphan item.
3371                  */
3372
3373                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3374                         btrfs_err(fs_info,
3375                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3376                         ret = -EINVAL;
3377                         goto out;
3378                 }
3379
3380                 last_objectid = found_key.offset;
3381
3382                 found_key.objectid = found_key.offset;
3383                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3384                 found_key.offset = 0;
3385                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3386                 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(inode);
3387                 if (ret && ret != -ENOENT)
3388                         goto out;
3389
3390                 if (ret == -ENOENT && root == fs_info->tree_root) {
3391                         struct btrfs_root *dead_root;
3392                         int is_dead_root = 0;
3393
3394                         /*
3395                          * this is an orphan in the tree root. Currently these
3396                          * could come from 2 sources:
3397                          *  a) a snapshot deletion in progress
3398                          *  b) a free space cache inode
3399                          * We need to distinguish those two, as the snapshot
3400                          * orphan must not get deleted.
3401                          * find_dead_roots already ran before us, so if this
3402                          * is a snapshot deletion, we should find the root
3403                          * in the fs_roots radix tree.
3404                          */
3405
3406                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3407                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3408                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3409                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3410                                 is_dead_root = 1;
3411                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3412
3413                         if (is_dead_root) {
3414                                 /* prevent this orphan from being found again */
3415                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3416                                 continue;
3417                         }
3418
3419                 }
3420
3421                 /*
3422                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3423                  * possibilities. Old kernels (before v3.12) used to create an
3424                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3425                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3426                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3427                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3428                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3429                  *
3430                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3431                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3432                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3433                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3434                  * the orphan item.
3435                  *
3436                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3437                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3438                  * but either way, we can delete the orphan item.
3439                  */
3440                 if (ret == -ENOENT || inode->i_nlink) {
3441                         if (!ret)
3442                                 iput(inode);
3443                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3444                         if (IS_ERR(trans)) {
3445                                 ret = PTR_ERR(trans);
3446                                 goto out;
3447                         }
3448                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3449                                     found_key.objectid);
3450                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3451                                                     found_key.objectid);
3452                         btrfs_end_transaction(trans);
3453                         if (ret)
3454                                 goto out;
3455                         continue;
3456                 }
3457
3458                 nr_unlink++;
3459
3460                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3461                 iput(inode);
3462         }
3463         /* release the path since we're done with it */
3464         btrfs_release_path(path);
3465
3466         root->orphan_cleanup_state = ORPHAN_CLEANUP_DONE;
3467
3468         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3469                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3470                 if (!IS_ERR(trans))
3471                         btrfs_end_transaction(trans);
3472         }
3473
3474         if (nr_unlink)
3475                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3476
3477 out:
3478         if (ret)
3479                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3480         btrfs_free_path(path);
3481         return ret;
3482 }
3483
3484 /*
3485  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3486  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3487  *
3488  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3489  */
3490 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3491                                           int slot, u64 objectid,
3492                                           int *first_xattr_slot)
3493 {
3494         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3495         struct btrfs_key found_key;
3496         static u64 xattr_access = 0;
3497         static u64 xattr_default = 0;
3498         int scanned = 0;
3499
3500         if (!xattr_access) {
3501                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3502                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3503                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3504                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3505         }
3506
3507         slot++;
3508         *first_xattr_slot = -1;
3509         while (slot < nritems) {
3510                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3511
3512                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3513                 if (found_key.objectid != objectid)
3514                         return 0;
3515
3516                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3517                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3518                         if (*first_xattr_slot == -1)
3519                                 *first_xattr_slot = slot;
3520                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3521                             found_key.offset == xattr_default)
3522                                 return 1;
3523                 }
3524
3525                 /*
3526                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3527                  * be any acls later on
3528                  */
3529                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3530                         return 0;
3531
3532                 slot++;
3533                 scanned++;
3534
3535                 /*
3536                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3537                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3538                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3539                  * this is just an optimization
3540                  */
3541                 if (scanned >= 8)
3542                         break;
3543         }
3544         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3545          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3546          * has acls
3547          */
3548         if (*first_xattr_slot == -1)
3549                 *first_xattr_slot = slot;
3550         return 1;
3551 }
3552
3553 /*
3554  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3555  */
3556 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3557                                    struct btrfs_path *in_path)
3558 {
3559         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3560         struct btrfs_path *path = in_path;
3561         struct extent_buffer *leaf;
3562         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3563         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3564         struct btrfs_key location;
3565         unsigned long ptr;
3566         int maybe_acls;
3567         u32 rdev;
3568         int ret;
3569         bool filled = false;
3570         int first_xattr_slot;
3571
3572         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3573         if (!ret)
3574                 filled = true;
3575
3576         if (!path) {
3577                 path = btrfs_alloc_path();
3578                 if (!path)
3579                         return -ENOMEM;
3580         }
3581
3582         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3583
3584         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3585         if (ret) {
3586                 if (path != in_path)
3587                         btrfs_free_path(path);
3588                 return ret;
3589         }
3590
3591         leaf = path->nodes[0];
3592
3593         if (filled)
3594                 goto cache_index;
3595
3596         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3597                                     struct btrfs_inode_item);
3598         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3599         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3600         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3601         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3602         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3603         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3604                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3605
3606         inode->i_atime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime);
3607         inode->i_atime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime);
3608
3609         inode->i_mtime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime);
3610         inode->i_mtime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime);
3611
3612         inode->i_ctime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime);
3613         inode->i_ctime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime);
3614
3615         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec =
3616                 btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3617         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec =
3618                 btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3619
3620         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3621         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3622         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3623
3624         inode_set_iversion_queried(inode,
3625                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3626         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3627         inode->i_rdev = 0;
3628         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3629
3630         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3631         BTRFS_I(inode)->flags = btrfs_inode_flags(leaf, inode_item);
3632
3633 cache_index:
3634         /*
3635          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3636          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3637          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3638          * cache.
3639          *
3640          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3641          * in delayed_nodes_tree.
3642          */
3643         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == fs_info->generation)
3644                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3645                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3646
3647         /*
3648          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3649          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3650          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3651          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3652          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3653          * replayed. For example, in the scenario:
3654          *
3655          * touch mydir/foo
3656          * ln mydir/foo mydir/bar
3657          * sync
3658          * unlink mydir/bar
3659          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3660          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3661          * <power failure>
3662          * mount fs, triggers fsync log replay
3663          *
3664          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3665          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3666          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3667          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3668          *
3669          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3670          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3671          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3672          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3673          */
3674         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3675
3676         /*
3677          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3678          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3679          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3680          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3681          */
3682         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3683
3684         path->slots[0]++;
3685         if (inode->i_nlink != 1 ||
3686             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3687                 goto cache_acl;
3688
3689         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3690         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3691                 goto cache_acl;
3692
3693         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3694         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3695                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3696
3697                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3698                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3699         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3700                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3701
3702                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3703                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3704                                                                      extref);
3705         }
3706 cache_acl:
3707         /*
3708          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
3709          * any xattrs or acls
3710          */
3711         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
3712                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
3713         if (first_xattr_slot != -1) {
3714                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
3715                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
3716                 if (ret)
3717                         btrfs_err(fs_info,
3718                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
3719                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
3720                                   root->root_key.objectid, ret);
3721         }
3722         if (path != in_path)
3723                 btrfs_free_path(path);
3724
3725         if (!maybe_acls)
3726                 cache_no_acl(inode);
3727
3728         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
3729         case S_IFREG:
3730                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3731                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
3732                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
3733                 break;
3734         case S_IFDIR:
3735                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
3736                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
3737                 break;
3738         case S_IFLNK:
3739                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
3740                 inode_nohighmem(inode);
3741                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3742                 break;
3743         default:
3744                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
3745                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
3746                 break;
3747         }
3748
3749         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
3750         return 0;
3751 }
3752
3753 /*
3754  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
3755  */
3756 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3757                             struct extent_buffer *leaf,
3758                             struct btrfs_inode_item *item,
3759                             struct inode *inode)
3760 {
3761         struct btrfs_map_token token;
3762
3763         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
3764
3765         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
3766         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
3767         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
3768         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
3769         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
3770
3771         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
3772                                      inode->i_atime.tv_sec);
3773         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
3774                                       inode->i_atime.tv_nsec);
3775
3776         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
3777                                      inode->i_mtime.tv_sec);
3778         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
3779                                       inode->i_mtime.tv_nsec);
3780
3781         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
3782                                      inode->i_ctime.tv_sec);
3783         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
3784                                       inode->i_ctime.tv_nsec);
3785
3786         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime,
3787                                      BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec);
3788         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime,
3789                                       BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec);
3790
3791         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
3792         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
3793                                          BTRFS_I(inode)->generation);
3794         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
3795         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
3796         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
3797         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, BTRFS_I(inode)->flags);
3798         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
3799 }
3800
3801 /*
3802  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3803  */
3804 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3805                                 struct btrfs_root *root,
3806                                 struct btrfs_inode *inode)
3807 {
3808         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3809         struct btrfs_path *path;
3810         struct extent_buffer *leaf;
3811         int ret;
3812
3813         path = btrfs_alloc_path();
3814         if (!path)
3815                 return -ENOMEM;
3816
3817         ret = btrfs_lookup_inode(trans, root, path, &inode->location, 1);
3818         if (ret) {
3819                 if (ret > 0)
3820                         ret = -ENOENT;
3821                 goto failed;
3822         }
3823
3824         leaf = path->nodes[0];
3825         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3826                                     struct btrfs_inode_item);
3827
3828         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, &inode->vfs_inode);
3829         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
3830         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
3831         ret = 0;
3832 failed:
3833         btrfs_free_path(path);
3834         return ret;
3835 }
3836
3837 /*
3838  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3839  */
3840 noinline int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3841                                 struct btrfs_root *root,
3842                                 struct btrfs_inode *inode)
3843 {
3844         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3845         int ret;
3846
3847         /*
3848          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
3849          * if we put it into the delayed code.
3850          *
3851          * The data relocation inode should also be directly updated
3852          * without delay
3853          */
3854         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode)
3855             && root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID
3856             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
3857                 btrfs_update_root_times(trans, root);
3858
3859                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, root, inode);
3860                 if (!ret)
3861                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
3862                 return ret;
3863         }
3864
3865         return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3866 }
3867
3868 int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
3869                                 struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode)
3870 {
3871         int ret;
3872
3873         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
3874         if (ret == -ENOSPC)
3875                 return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3876         return ret;
3877 }
3878
3879 /*
3880  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
3881  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
3882  * also drops the back refs in the inode to the directory
3883  */
3884 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3885                                 struct btrfs_root *root,
3886                                 struct btrfs_inode *dir,
3887                                 struct btrfs_inode *inode,
3888                                 const char *name, int name_len)
3889 {
3890         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3891         struct btrfs_path *path;
3892         int ret = 0;
3893         struct btrfs_dir_item *di;
3894         u64 index;
3895         u64 ino = btrfs_ino(inode);
3896         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
3897
3898         path = btrfs_alloc_path();
3899         if (!path) {
3900                 ret = -ENOMEM;
3901                 goto out;
3902         }
3903
3904         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
3905                                     name, name_len, -1);
3906         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
3907                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
3908                 goto err;
3909         }
3910         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
3911         if (ret)
3912                 goto err;
3913         btrfs_release_path(path);
3914
3915         /*
3916          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
3917          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
3918          * it is unnecessary to do delayed deletion.
3919          *
3920          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
3921          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
3922          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
3923          * we update the inode item.
3924          */
3925         if (inode->dir_index) {
3926                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
3927                 if (!ret) {
3928                         index = inode->dir_index;
3929                         goto skip_backref;
3930                 }
3931         }
3932
3933         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
3934                                   dir_ino, &index);
3935         if (ret) {
3936                 btrfs_info(fs_info,
3937                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
3938                         name_len, name, ino, dir_ino);
3939                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3940                 goto err;
3941         }
3942 skip_backref:
3943         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
3944         if (ret) {
3945                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3946                 goto err;
3947         }
3948
3949         ret = btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, name_len, inode,
3950                         dir_ino);
3951         if (ret != 0 && ret != -ENOENT) {
3952                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3953                 goto err;
3954         }
3955
3956         ret = btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, name_len, dir,
3957                         index);
3958         if (ret == -ENOENT)
3959                 ret = 0;
3960         else if (ret)
3961                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3962
3963         /*
3964          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
3965          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
3966          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
3967          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
3968          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
3969          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
3970          * holding.
3971          */
3972         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
3973 err:
3974         btrfs_free_path(path);
3975         if (ret)
3976                 goto out;
3977
3978         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name_len * 2);
3979         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
3980         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
3981         inode->vfs_inode.i_ctime = dir->vfs_inode.i_mtime =
3982                 dir->vfs_inode.i_ctime = current_time(&inode->vfs_inode);
3983         ret = btrfs_update_inode(trans, root, dir);
3984 out:
3985         return ret;
3986 }
3987
3988 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3989                        struct btrfs_root *root,
3990                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
3991                        const char *name, int name_len)
3992 {
3993         int ret;
3994         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, dir, inode, name, name_len);
3995         if (!ret) {
3996                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
3997                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
3998         }
3999         return ret;
4000 }
4001
4002 /*
4003  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
4004  *
4005  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
4006  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
4007  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
4008  * allow the unlink to occur.
4009  */
4010 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct inode *dir)
4011 {
4012         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4013
4014         /*
4015          * 1 for the possible orphan item
4016          * 1 for the dir item
4017          * 1 for the dir index
4018          * 1 for the inode ref
4019          * 1 for the inode
4020          */
4021         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root, 5);
4022 }
4023
4024 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4025 {
4026         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4027         struct btrfs_trans_handle *trans;
4028         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4029         int ret;
4030
4031         trans = __unlink_start_trans(dir);
4032         if (IS_ERR(trans))
4033                 return PTR_ERR(trans);
4034
4035         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4036                         0);
4037
4038         ret = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4039                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4040                         dentry->d_name.len);
4041         if (ret)
4042                 goto out;
4043
4044         if (inode->i_nlink == 0) {
4045                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4046                 if (ret)
4047                         goto out;
4048         }
4049
4050 out:
4051         btrfs_end_transaction(trans);
4052         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4053         return ret;
4054 }
4055
4056 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
4057                                struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4058 {
4059         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4060         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
4061         struct btrfs_path *path;
4062         struct extent_buffer *leaf;
4063         struct btrfs_dir_item *di;
4064         struct btrfs_key key;
4065         const char *name = dentry->d_name.name;
4066         int name_len = dentry->d_name.len;
4067         u64 index;
4068         int ret;
4069         u64 objectid;
4070         u64 dir_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
4071
4072         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4073                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
4074         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4075                 objectid = inode->location.objectid;
4076         } else {
4077                 WARN_ON(1);
4078                 return -EINVAL;
4079         }
4080
4081         path = btrfs_alloc_path();
4082         if (!path)
4083                 return -ENOMEM;
4084
4085         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4086                                    name, name_len, -1);
4087         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4088                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4089                 goto out;
4090         }
4091
4092         leaf = path->nodes[0];
4093         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
4094         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
4095         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4096         if (ret) {
4097                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4098                 goto out;
4099         }
4100         btrfs_release_path(path);
4101
4102         /*
4103          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
4104          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
4105          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
4106          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorret.
4107          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
4108          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
4109          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
4110          */
4111         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4112                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino,
4113                                                  name, name_len);
4114                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4115                         if (!di)
4116                                 ret = -ENOENT;
4117                         else
4118                                 ret = PTR_ERR(di);
4119                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4120                         goto out;
4121                 }
4122
4123                 leaf = path->nodes[0];
4124                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
4125                 index = key.offset;
4126                 btrfs_release_path(path);
4127         } else {
4128                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
4129                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
4130                                          &index, name, name_len);
4131                 if (ret) {
4132                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4133                         goto out;
4134                 }
4135         }
4136
4137         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, BTRFS_I(dir), index);
4138         if (ret) {
4139                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4140                 goto out;
4141         }
4142
4143         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(dir), dir->i_size - name_len * 2);
4144         inode_inc_iversion(dir);
4145         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
4146         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, BTRFS_I(dir));
4147         if (ret)
4148                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4149 out:
4150         btrfs_free_path(path);
4151         return ret;
4152 }
4153
4154 /*
4155  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
4156  * default.
4157  */
4158 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
4159 {
4160         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4161         struct btrfs_path *path;
4162         struct btrfs_dir_item *di;
4163         struct btrfs_key key;
4164         u64 dir_id;
4165         int ret;
4166
4167         path = btrfs_alloc_path();
4168         if (!path)
4169                 return -ENOMEM;
4170
4171         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
4172         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
4173         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
4174                                    dir_id, "default", 7, 0);
4175         if (di && !IS_ERR(di)) {
4176                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
4177                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
4178                         ret = -EPERM;
4179                         btrfs_err(fs_info,
4180                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
4181                                   key.objectid);
4182                         goto out;
4183                 }
4184                 btrfs_release_path(path);
4185         }
4186
4187         key.objectid = root->root_key.objectid;
4188         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
4189         key.offset = (u64)-1;
4190
4191         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4192         if (ret < 0)
4193                 goto out;
4194         BUG_ON(ret == 0);
4195
4196         ret = 0;
4197         if (path->slots[0] > 0) {
4198                 path->slots[0]--;
4199                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
4200                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
4201                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
4202                         ret = -ENOTEMPTY;
4203         }
4204 out:
4205         btrfs_free_path(path);
4206         return ret;
4207 }
4208
4209 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
4210 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
4211 {
4212         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4213         struct rb_node *node;
4214         struct rb_node *prev;
4215         struct btrfs_inode *entry;
4216         struct inode *inode;
4217         u64 objectid = 0;
4218
4219         if (!test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
4220                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
4221
4222         spin_lock(&root->inode_lock);
4223 again:
4224         node = root->inode_tree.rb_node;
4225         prev = NULL;
4226         while (node) {
4227                 prev = node;
4228                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4229
4230                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
4231                         node = node->rb_left;
4232                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
4233                         node = node->rb_right;
4234                 else
4235                         break;
4236         }
4237         if (!node) {
4238                 while (prev) {
4239                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
4240                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
4241                                 node = prev;
4242                                 break;
4243                         }
4244                         prev = rb_next(prev);
4245                 }
4246         }
4247         while (node) {
4248                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4249                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
4250                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
4251                 if (inode) {
4252                         spin_unlock(&root->inode_lock);
4253                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
4254                                 d_prune_aliases(inode);
4255                         /*
4256                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
4257                          * cache when its usage count hits zero.
4258                          */
4259                         iput(inode);
4260                         cond_resched();
4261                         spin_lock(&root->inode_lock);
4262                         goto again;
4263                 }
4264
4265                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
4266                         goto again;
4267
4268                 node = rb_next(node);
4269         }
4270         spin_unlock(&root->inode_lock);
4271 }
4272
4273 int btrfs_delete_subvolume(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4274 {
4275         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
4276         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4277         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4278         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
4279         struct btrfs_trans_handle *trans;
4280         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
4281         u64 root_flags;
4282         int ret;
4283
4284         /*
4285          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
4286          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
4287          * again is not run concurrently.
4288          */
4289         spin_lock(&dest->root_item_lock);
4290         if (dest->send_in_progress) {
4291                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4292                 btrfs_warn(fs_info,
4293                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
4294                            dest->root_key.objectid);
4295                 return -EPERM;
4296         }
4297         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4298         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4299                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4300         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4301
4302         down_write(&fs_info->subvol_sem);
4303
4304         ret = may_destroy_subvol(dest);
4305         if (ret)
4306                 goto out_up_write;
4307
4308         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
4309         /*
4310          * One for dir inode,
4311          * two for dir entries,
4312          * two for root ref/backref.
4313          */
4314         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
4315         if (ret)
4316                 goto out_up_write;
4317
4318         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4319         if (IS_ERR(trans)) {
4320                 ret = PTR_ERR(trans);
4321                 goto out_release;
4322         }
4323         trans->block_rsv = &block_rsv;
4324         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
4325
4326         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, BTRFS_I(dir));
4327
4328         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4329         if (ret) {
4330                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4331                 goto out_end_trans;
4332         }
4333
4334         btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4335
4336         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4337                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4338         btrfs_set_root_drop_level(&dest->root_item, 0);
4339         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4340
4341         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4342                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4343                                         fs_info->tree_root,
4344                                         dest->root_key.objectid);
4345                 if (ret) {
4346                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4347                         goto out_end_trans;
4348                 }
4349         }
4350
4351         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4352                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4353                                   dest->root_key.objectid);
4354         if (ret && ret != -ENOENT) {
4355                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4356                 goto out_end_trans;
4357         }
4358         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4359                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4360                                           dest->root_item.received_uuid,
4361                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4362                                           dest->root_key.objectid);
4363                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4364                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4365                         goto out_end_trans;
4366                 }
4367         }
4368
4369         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4370         dest->anon_dev = 0;
4371 out_end_trans:
4372         trans->block_rsv = NULL;
4373         trans->bytes_reserved = 0;
4374         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4375         inode->i_flags |= S_DEAD;
4376 out_release:
4377         btrfs_subvolume_release_metadata(root, &block_rsv);
4378 out_up_write:
4379         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4380         if (ret) {
4381                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4382                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4383                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4384                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4385                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4386         } else {
4387                 d_invalidate(dentry);
4388                 btrfs_prune_dentries(dest);
4389                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4390         }
4391
4392         return ret;
4393 }
4394
4395 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4396 {
4397         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4398         int err = 0;
4399         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4400         struct btrfs_trans_handle *trans;
4401         u64 last_unlink_trans;
4402
4403         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4404                 return -ENOTEMPTY;
4405         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
4406                 return btrfs_delete_subvolume(dir, dentry);
4407
4408         trans = __unlink_start_trans(dir);
4409         if (IS_ERR(trans))
4410                 return PTR_ERR(trans);
4411
4412         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4413                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4414                 goto out;
4415         }
4416
4417         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4418         if (err)
4419                 goto out;
4420
4421         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4422
4423         /* now the directory is empty */
4424         err = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4425                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4426                         dentry->d_name.len);
4427         if (!err) {
4428                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4429                 /*
4430                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4431                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4432                  * log tree in the case we do something like this:
4433                  * 1) create dir foo
4434                  * 2) create snapshot under dir foo
4435                  * 3) delete the snapshot
4436                  * 4) rmdir foo
4437                  * 5) mkdir foo
4438                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4439                  */
4440                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4441                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4442         }
4443 out:
4444         btrfs_end_transaction(trans);
4445         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4446
4447         return err;
4448 }
4449
4450 /*
4451  * Return this if we need to call truncate_block for the last bit of the
4452  * truncate.
4453  */
4454 #define NEED_TRUNCATE_BLOCK 1
4455
4456 /*
4457  * this can truncate away extent items, csum items and directory items.
4458  * It starts at a high offset and removes keys until it can't find
4459  * any higher than new_size
4460  *
4461  * csum items that cross the new i_size are truncated to the new size
4462  * as well.
4463  *
4464  * min_type is the minimum key type to truncate down to.  If set to 0, this
4465  * will kill all the items on this inode, including the INODE_ITEM_KEY.
4466  */
4467 int btrfs_truncate_inode_items(struct btrfs_trans_handle *trans,
4468                                struct btrfs_root *root,
4469                                struct btrfs_inode *inode,
4470                                u64 new_size, u32 min_type)
4471 {
4472         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4473         struct btrfs_path *path;
4474         struct extent_buffer *leaf;
4475         struct btrfs_file_extent_item *fi;
4476         struct btrfs_key key;
4477         struct btrfs_key found_key;
4478         u64 extent_start = 0;
4479         u64 extent_num_bytes = 0;
4480         u64 extent_offset = 0;
4481         u64 item_end = 0;
4482         u64 last_size = new_size;
4483         u32 found_type = (u8)-1;
4484         int found_extent;
4485         int del_item;
4486         int pending_del_nr = 0;
4487         int pending_del_slot = 0;
4488         int extent_type = -1;
4489         int ret;
4490         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4491         u64 bytes_deleted = 0;
4492         bool be_nice = false;
4493         bool should_throttle = false;
4494         const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
4495         struct extent_state *cached_state = NULL;
4496
4497         BUG_ON(new_size > 0 && min_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
4498
4499         /*
4500          * For non-free space inodes and non-shareable roots, we want to back
4501          * off from time to time.  This means all inodes in subvolume roots,
4502          * reloc roots, and data reloc roots.
4503          */
4504         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode) &&
4505             test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4506                 be_nice = true;
4507
4508         path = btrfs_alloc_path();
4509         if (!path)
4510                 return -ENOMEM;
4511         path->reada = READA_BACK;
4512
4513         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4514                 lock_extent_bits(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4515                                  &cached_state);
4516
4517                 /*
4518                  * We want to drop from the next block forward in case this
4519                  * new size is not block aligned since we will be keeping the
4520                  * last block of the extent just the way it is.
4521                  */
4522                 btrfs_drop_extent_cache(inode, ALIGN(new_size,
4523                                         fs_info->sectorsize),
4524                                         (u64)-1, 0);
4525         }
4526
4527         /*
4528          * This function is also used to drop the items in the log tree before
4529          * we relog the inode, so if root != BTRFS_I(inode)->root, it means
4530          * it is used to drop the logged items. So we shouldn't kill the delayed
4531          * items.
4532          */
4533         if (min_type == 0 && root == inode->root)
4534                 btrfs_kill_delayed_inode_items(inode);
4535
4536         key.objectid = ino;
4537         key.offset = (u64)-1;
4538         key.type = (u8)-1;
4539
4540 search_again:
4541         /*
4542          * with a 16K leaf size and 128MB extents, you can actually queue
4543          * up a huge file in a single leaf.  Most of the time that
4544          * bytes_deleted is > 0, it will be huge by the time we get here
4545          */
4546         if (be_nice && bytes_deleted > SZ_32M &&
4547             btrfs_should_end_transaction(trans)) {
4548                 ret = -EAGAIN;
4549                 goto out;
4550         }
4551
4552         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
4553         if (ret < 0)
4554                 goto out;
4555
4556         if (ret > 0) {
4557                 ret = 0;
4558                 /* there are no items in the tree for us to truncate, we're
4559                  * done
4560                  */
4561                 if (path->slots[0] == 0)
4562                         goto out;
4563                 path->slots[0]--;
4564         }
4565
4566         while (1) {
4567                 u64 clear_start = 0, clear_len = 0;
4568
4569                 fi = NULL;
4570                 leaf = path->nodes[0];
4571                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
4572                 found_type = found_key.type;
4573
4574                 if (found_key.objectid != ino)
4575                         break;
4576
4577                 if (found_type < min_type)
4578                         break;
4579
4580                 item_end = found_key.offset;
4581                 if (found_type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
4582                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4583                                             struct btrfs_file_extent_item);
4584                         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
4585                         if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4586                                 item_end +=
4587                                     btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4588
4589                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_regular(
4590                                         inode, leaf, fi, found_key.offset);
4591                         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4592                                 item_end += btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf,
4593                                                                         fi);
4594
4595                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_inline(
4596                                         inode, leaf, fi, path->slots[0],
4597                                         found_key.offset);
4598                         }
4599                         item_end--;
4600                 }
4601                 if (found_type > min_type) {
4602                         del_item = 1;
4603                 } else {
4604                         if (item_end < new_size)
4605                                 break;
4606                         if (found_key.offset >= new_size)
4607                                 del_item = 1;
4608                         else
4609                                 del_item = 0;
4610                 }
4611                 found_extent = 0;
4612                 /* FIXME, shrink the extent if the ref count is only 1 */
4613                 if (found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
4614                         goto delete;
4615
4616                 if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4617                         u64 num_dec;
4618
4619                         clear_start = found_key.offset;
4620                         extent_start = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
4621                         if (!del_item) {
4622                                 u64 orig_num_bytes =
4623                                         btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4624                                 extent_num_bytes = ALIGN(new_size -
4625                                                 found_key.offset,
4626                                                 fs_info->sectorsize);
4627                                 clear_start = ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize);
4628                                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
4629                                                          extent_num_bytes);
4630                                 num_dec = (orig_num_bytes -
4631                                            extent_num_bytes);
4632                                 if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4633                                              &root->state) &&
4634                                     extent_start != 0)
4635                                         inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4636                                                         num_dec);
4637                                 btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
4638                         } else {
4639                                 extent_num_bytes =
4640                                         btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf,
4641                                                                          fi);
4642                                 extent_offset = found_key.offset -
4643                                         btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
4644
4645                                 /* FIXME blocksize != 4096 */
4646                                 num_dec = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4647                                 if (extent_start != 0) {
4648                                         found_extent = 1;
4649                                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4650                                                      &root->state))
4651                                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4652                                                                 num_dec);
4653                                 }
4654                         }
4655                         clear_len = num_dec;
4656                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4657                         /*
4658                          * we can't truncate inline items that have had
4659                          * special encodings
4660                          */
4661                         if (!del_item &&
4662                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) == 0 &&
4663                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi) == 0 &&
4664                             btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) == 0) {
4665                                 u32 size = (u32)(new_size - found_key.offset);
4666
4667                                 btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, fi, size);
4668                                 size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(size);
4669                                 btrfs_truncate_item(path, size, 1);
4670                         } else if (!del_item) {
4671                                 /*
4672                                  * We have to bail so the last_size is set to
4673                                  * just before this extent.
4674                                  */
4675                                 ret = NEED_TRUNCATE_BLOCK;
4676                                 break;
4677                         } else {
4678                                 /*
4679                                  * Inline extents are special, we just treat
4680                                  * them as a full sector worth in the file
4681                                  * extent tree just for simplicity sake.
4682                                  */
4683                                 clear_len = fs_info->sectorsize;
4684                         }
4685
4686                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4687                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4688                                                 item_end + 1 - new_size);
4689                 }
4690 delete:
4691                 /*
4692                  * We use btrfs_truncate_inode_items() to clean up log trees for
4693                  * multiple fsyncs, and in this case we don't want to clear the
4694                  * file extent range because it's just the log.
4695                  */
4696                 if (root == inode->root) {
4697                         ret = btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode,
4698                                                   clear_start, clear_len);
4699                         if (ret) {
4700                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4701                                 break;
4702                         }
4703                 }
4704
4705                 if (del_item)
4706                         last_size = found_key.offset;
4707                 else
4708                         last_size = new_size;
4709                 if (del_item) {
4710                         if (!pending_del_nr) {
4711                                 /* no pending yet, add ourselves */
4712                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4713                                 pending_del_nr = 1;
4714                         } else if (pending_del_nr &&
4715                                    path->slots[0] + 1 == pending_del_slot) {
4716                                 /* hop on the pending chunk */
4717                                 pending_del_nr++;
4718                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4719                         } else {
4720                                 BUG();
4721                         }
4722                 } else {
4723                         break;
4724                 }
4725                 should_throttle = false;
4726
4727                 if (found_extent &&
4728                     root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4729                         struct btrfs_ref ref = { 0 };
4730
4731                         bytes_deleted += extent_num_bytes;
4732
4733                         btrfs_init_generic_ref(&ref, BTRFS_DROP_DELAYED_REF,
4734                                         extent_start, extent_num_bytes, 0);
4735                         ref.real_root = root->root_key.objectid;
4736                         btrfs_init_data_ref(&ref, btrfs_header_owner(leaf),
4737                                         ino, extent_offset);
4738                         ret = btrfs_free_extent(trans, &ref);
4739                         if (ret) {
4740                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4741                                 break;
4742                         }
4743                         if (be_nice) {
4744                                 if (btrfs_should_throttle_delayed_refs(trans))
4745                                         should_throttle = true;
4746                         }
4747                 }
4748
4749                 if (found_type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY)
4750                         break;
4751
4752                 if (path->slots[0] == 0 ||
4753                     path->slots[0] != pending_del_slot ||
4754                     should_throttle) {
4755                         if (pending_del_nr) {
4756                                 ret = btrfs_del_items(trans, root, path,
4757                                                 pending_del_slot,
4758                                                 pending_del_nr);
4759                                 if (ret) {
4760                                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4761                                         break;
4762                                 }
4763                                 pending_del_nr = 0;
4764                         }
4765                         btrfs_release_path(path);
4766
4767                         /*
4768                          * We can generate a lot of delayed refs, so we need to
4769                          * throttle every once and a while and make sure we're
4770                          * adding enough space to keep up with the work we are
4771                          * generating.  Since we hold a transaction here we
4772                          * can't flush, and we don't want to FLUSH_LIMIT because
4773                          * we could have generated too many delayed refs to
4774                          * actually allocate, so just bail if we're short and
4775                          * let the normal reservation dance happen higher up.
4776                          */
4777                         if (should_throttle) {
4778                                 ret = btrfs_delayed_refs_rsv_refill(fs_info,
4779                                                         BTRFS_RESERVE_NO_FLUSH);
4780                                 if (ret) {
4781                                         ret = -EAGAIN;
4782                                         break;
4783                                 }
4784                         }
4785                         goto search_again;
4786                 } else {
4787                         path->slots[0]--;
4788                 }
4789         }
4790 out:
4791         if (ret >= 0 && pending_del_nr) {
4792                 int err;
4793
4794                 err = btrfs_del_items(trans, root, path, pending_del_slot,
4795                                       pending_del_nr);
4796                 if (err) {
4797                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
4798                         ret = err;
4799                 }
4800         }
4801         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4802                 ASSERT(last_size >= new_size);
4803                 if (!ret && last_size > new_size)
4804                         last_size = new_size;
4805                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, last_size);
4806                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4807                                      &cached_state);
4808         }
4809
4810         btrfs_free_path(path);
4811         return ret;
4812 }
4813
4814 /*
4815  * btrfs_truncate_block - read, zero a chunk and write a block
4816  * @inode - inode that we're zeroing
4817  * @from - the offset to start zeroing
4818  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4819  *      offset
4820  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4821  *
4822  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4823  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
4824  */
4825 int btrfs_truncate_block(struct btrfs_inode *inode, loff_t from, loff_t len,
4826                          int front)
4827 {
4828         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
4829         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
4830         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4831         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
4832         struct extent_state *cached_state = NULL;
4833         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
4834         char *kaddr;
4835         bool only_release_metadata = false;
4836         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
4837         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
4838         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
4839         struct page *page;
4840         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
4841         size_t write_bytes = blocksize;
4842         int ret = 0;
4843         u64 block_start;
4844         u64 block_end;
4845
4846         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
4847             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
4848                 goto out;
4849
4850         block_start = round_down(from, blocksize);
4851         block_end = block_start + blocksize - 1;
4852
4853         ret = btrfs_check_data_free_space(inode, &data_reserved, block_start,
4854                                           blocksize);
4855         if (ret < 0) {
4856                 if (btrfs_check_nocow_lock(inode, block_start, &write_bytes) > 0) {
4857                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
4858                         only_release_metadata = true;
4859                 } else {
4860                         goto out;
4861                 }
4862         }
4863         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, blocksize);
4864         if (ret < 0) {
4865                 if (!only_release_metadata)
4866                         btrfs_free_reserved_data_space(inode, data_reserved,
4867                                                        block_start, blocksize);
4868                 goto out;
4869         }
4870 again:
4871         page = find_or_create_page(mapping, index, mask);
4872         if (!page) {
4873                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, block_start,
4874                                              blocksize, true);
4875                 btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4876                 ret = -ENOMEM;
4877                 goto out;
4878         }
4879         ret = set_page_extent_mapped(page);
4880         if (ret < 0)
4881                 goto out_unlock;
4882
4883         if (!PageUptodate(page)) {
4884                 ret = btrfs_readpage(NULL, page);
4885                 lock_page(page);
4886                 if (page->mapping != mapping) {
4887                         unlock_page(page);
4888                         put_page(page);
4889                         goto again;
4890                 }
4891                 if (!PageUptodate(page)) {
4892                         ret = -EIO;
4893                         goto out_unlock;
4894                 }
4895         }
4896         wait_on_page_writeback(page);
4897
4898         lock_extent_bits(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4899
4900         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, block_start);
4901         if (ordered) {
4902                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4903                                      &cached_state);
4904                 unlock_page(page);
4905                 put_page(page);
4906                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
4907                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
4908                 goto again;
4909         }
4910
4911         clear_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4912                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
4913                          0, 0, &cached_state);
4914
4915         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, block_start, block_end, 0,
4916                                         &cached_state);
4917         if (ret) {
4918                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4919                                      &cached_state);
4920                 goto out_unlock;
4921         }
4922
4923         if (offset != blocksize) {
4924                 if (!len)
4925                         len = blocksize - offset;
4926                 kaddr = kmap(page);
4927                 if (front)
4928                         memset(kaddr + (block_start - page_offset(page)),
4929                                 0, offset);
4930                 else
4931                         memset(kaddr + (block_start - page_offset(page)) +  offset,
4932                                 0, len);
4933                 flush_dcache_page(page);
4934                 kunmap(page);
4935         }
4936         ClearPageChecked(page);
4937         set_page_dirty(page);
4938         unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4939
4940         if (only_release_metadata)
4941                 set_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4942                                EXTENT_NORESERVE, 0, NULL, NULL, GFP_NOFS, NULL);
4943
4944 out_unlock:
4945         if (ret) {
4946                 if (only_release_metadata)
4947                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, blocksize, true);
4948                 else
4949                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
4950                                         block_start, blocksize, true);
4951         }
4952         btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4953         unlock_page(page);
4954         put_page(page);
4955 out:
4956         if (only_release_metadata)
4957                 btrfs_check_nocow_unlock(inode);
4958         extent_changeset_free(data_reserved);
4959         return ret;
4960 }
4961
4962 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode,
4963                              u64 offset, u64 len)
4964 {
4965         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4966         struct btrfs_trans_handle *trans;
4967         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
4968         int ret;
4969
4970         /*
4971          * Still need to make sure the inode looks like it's been updated so
4972          * that any holes get logged if we fsync.
4973          */
4974         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES)) {
4975                 inode->last_trans = fs_info->generation;
4976                 inode->last_sub_trans = root->log_transid;
4977                 inode->last_log_commit = root->last_log_commit;
4978                 return 0;
4979         }
4980
4981         /*
4982          * 1 - for the one we're dropping
4983          * 1 - for the one we're adding
4984          * 1 - for updating the inode.
4985          */
4986         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
4987         if (IS_ERR(trans))
4988                 return PTR_ERR(trans);
4989
4990         drop_args.start = offset;
4991         drop_args.end = offset + len;
4992         drop_args.drop_cache = true;
4993
4994         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
4995         if (ret) {
4996                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4997                 btrfs_end_transaction(trans);
4998                 return ret;
4999         }
5000
5001         ret = btrfs_insert_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
5002                         offset, 0, 0, len, 0, len, 0, 0, 0);
5003         if (ret) {
5004                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5005         } else {
5006                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, drop_args.bytes_found);
5007                 btrfs_update_inode(trans, root, inode);
5008         }
5009         btrfs_end_transaction(trans);
5010         return ret;
5011 }
5012
5013 /*
5014  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
5015  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
5016  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
5017  * the range between oldsize and size
5018  */
5019 int btrfs_cont_expand(struct btrfs_inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
5020 {
5021         struct btrfs_root *root = inode->root;
5022         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5023         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
5024         struct extent_map *em = NULL;
5025         struct extent_state *cached_state = NULL;
5026         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
5027         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
5028         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
5029         u64 last_byte;
5030         u64 cur_offset;
5031         u64 hole_size;
5032         int err = 0;
5033
5034         /*
5035          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
5036          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
5037          * expose stale data.
5038          */
5039         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
5040         if (err)
5041                 return err;
5042
5043         if (size <= hole_start)
5044                 return 0;
5045
5046         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, hole_start, block_end - 1,
5047                                            &cached_state);
5048         cur_offset = hole_start;
5049         while (1) {
5050                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur_offset,
5051                                       block_end - cur_offset);
5052                 if (IS_ERR(em)) {
5053                         err = PTR_ERR(em);
5054                         em = NULL;
5055                         break;
5056                 }
5057                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
5058                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
5059                 hole_size = last_byte - cur_offset;
5060
5061                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
5062                         struct extent_map *hole_em;
5063
5064                         err = maybe_insert_hole(root, inode, cur_offset,
5065                                                 hole_size);
5066                         if (err)
5067                                 break;
5068
5069                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5070                                                         cur_offset, hole_size);
5071                         if (err)
5072                                 break;
5073
5074                         btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
5075                                                 cur_offset + hole_size - 1, 0);
5076                         hole_em = alloc_extent_map();
5077                         if (!hole_em) {
5078                                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
5079                                         &inode->runtime_flags);
5080                                 goto next;
5081                         }
5082                         hole_em->start = cur_offset;
5083                         hole_em->len = hole_size;
5084                         hole_em->orig_start = cur_offset;
5085
5086                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
5087                         hole_em->block_len = 0;
5088                         hole_em->orig_block_len = 0;
5089                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
5090                         hole_em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
5091                         hole_em->generation = fs_info->generation;
5092
5093                         while (1) {
5094                                 write_lock(&em_tree->lock);
5095                                 err = add_extent_mapping(em_tree, hole_em, 1);
5096                                 write_unlock(&em_tree->lock);
5097                                 if (err != -EEXIST)
5098                                         break;
5099                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
5100                                                         cur_offset +
5101                                                         hole_size - 1, 0);
5102                         }
5103                         free_extent_map(hole_em);
5104                 } else {
5105                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5106                                                         cur_offset, hole_size);
5107                         if (err)
5108                                 break;
5109                 }
5110 next:
5111                 free_extent_map(em);
5112                 em = NULL;
5113                 cur_offset = last_byte;
5114                 if (cur_offset >= block_end)
5115                         break;
5116         }
5117         free_extent_map(em);
5118         unlock_extent_cached(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
5119         return err;
5120 }
5121
5122 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
5123 {
5124         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5125         struct btrfs_trans_handle *trans;
5126         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
5127         loff_t newsize = attr->ia_size;
5128         int mask = attr->ia_valid;
5129         int ret;
5130
5131         /*
5132          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
5133          * special case where we need to update the times despite not having
5134          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
5135          * explicitly if it wants a timestamp update.
5136          */
5137         if (newsize != oldsize) {
5138                 inode_inc_iversion(inode);
5139                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME)))
5140                         inode->i_ctime = inode->i_mtime =
5141                                 current_time(inode);
5142         }
5143
5144         if (newsize > oldsize) {
5145                 /*
5146                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
5147                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
5148                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
5149                  * truncation, it must capture all writes that happened before
5150                  * this truncation.
5151                  */
5152                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
5153                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), oldsize, newsize);
5154                 if (ret) {
5155                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5156                         return ret;
5157                 }
5158
5159                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5160                 if (IS_ERR(trans)) {
5161                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5162                         return PTR_ERR(trans);
5163                 }
5164
5165                 i_size_write(inode, newsize);
5166                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5167                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
5168                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
5169                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5170                 btrfs_end_transaction(trans);
5171         } else {
5172                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5173
5174                 if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
5175                         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode,
5176                                         ALIGN(newsize, fs_info->sectorsize),
5177                                         (u64)-1);
5178                         if (ret)
5179                                 return ret;
5180                 }
5181
5182                 /*
5183                  * We're truncating a file that used to have good data down to
5184                  * zero. Make sure any new writes to the file get on disk
5185                  * on close.
5186                  */
5187                 if (newsize == 0)
5188                         set_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
5189                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5190
5191                 truncate_setsize(inode, newsize);
5192
5193                 inode_dio_wait(inode);
5194
5195                 ret = btrfs_truncate(inode, newsize == oldsize);
5196                 if (ret && inode->i_nlink) {
5197                         int err;
5198
5199                         /*
5200                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
5201                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
5202                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
5203                          * in-memory size to match.
5204                          */
5205                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
5206                         if (err)
5207                                 return err;
5208                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
5209                 }
5210         }
5211
5212         return ret;
5213 }
5214
5215 static int btrfs_setattr(struct user_namespace *mnt_userns, struct dentry *dentry,
5216                          struct iattr *attr)
5217 {
5218         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5219         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5220         int err;
5221
5222         if (btrfs_root_readonly(root))
5223                 return -EROFS;
5224
5225         err = setattr_prepare(&init_user_ns, dentry, attr);
5226         if (err)
5227                 return err;
5228
5229         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
5230                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
5231                 if (err)
5232                         return err;
5233         }
5234
5235         if (attr->ia_valid) {
5236                 setattr_copy(&init_user_ns, inode, attr);
5237                 inode_inc_iversion(inode);
5238                 err = btrfs_dirty_inode(inode);
5239
5240                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
5241                         err = posix_acl_chmod(&init_user_ns, inode,
5242                                               inode->i_mode);
5243         }
5244
5245         return err;
5246 }
5247
5248 /*
5249  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS calling
5250  * btrfs_invalidatepage() against each page of the inode. This is slow because
5251  * the calls to btrfs_invalidatepage() result in a huge amount of calls to
5252  * lock_extent_bits() and clear_extent_bit(), which keep merging and splitting
5253  * extent_state structures over and over, wasting lots of time.
5254  *
5255  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidatepage() skip all
5256  * those expensive operations on a per page basis and do only the ordered io
5257  * finishing, while we release here the extent_map and extent_state structures,
5258  * without the excessive merging and splitting.
5259  */
5260 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
5261 {
5262         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
5263         struct extent_map_tree *map_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
5264         struct rb_node *node;
5265
5266         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
5267         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
5268
5269         write_lock(&map_tree->lock);
5270         while (!RB_EMPTY_ROOT(&map_tree->map.rb_root)) {
5271                 struct extent_map *em;
5272
5273                 node = rb_first_cached(&map_tree->map);
5274                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
5275                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
5276                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
5277                 remove_extent_mapping(map_tree, em);
5278                 free_extent_map(em);
5279                 if (need_resched()) {
5280                         write_unlock(&map_tree->lock);
5281                         cond_resched();
5282                         write_lock(&map_tree->lock);
5283                 }
5284         }
5285         write_unlock(&map_tree->lock);
5286
5287         /*
5288          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
5289          * We can have ongoing bios started by readahead that have
5290          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
5291          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
5292          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
5293          * ranges can still be locked and eviction started because before
5294          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
5295          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
5296          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
5297          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
5298          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
5299          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
5300          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
5301          * use-after-free issue.
5302          */
5303         spin_lock(&io_tree->lock);
5304         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
5305                 struct extent_state *state;
5306                 struct extent_state *cached_state = NULL;
5307                 u64 start;
5308                 u64 end;
5309                 unsigned state_flags;
5310
5311                 node = rb_first(&io_tree->state);
5312                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
5313                 start = state->start;
5314                 end = state->end;
5315                 state_flags = state->state;
5316                 spin_unlock(&io_tree->lock);
5317
5318                 lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
5319
5320                 /*
5321                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
5322                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
5323                  * So we need to free its reserved space here.
5324                  * (Refer to comment in btrfs_invalidatepage, case 2)
5325                  *
5326                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
5327                  */
5328                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
5329                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
5330                                                end - start + 1);
5331
5332                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5333                                  EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
5334                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1, 1,
5335                                  &cached_state);
5336
5337                 cond_resched();
5338                 spin_lock(&io_tree->lock);
5339         }
5340         spin_unlock(&io_tree->lock);
5341 }
5342
5343 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5344                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5345 {
5346         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5347         struct btrfs_block_rsv *global_rsv = &fs_info->global_block_rsv;
5348         struct btrfs_trans_handle *trans;
5349         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
5350         int ret;
5351
5352         /*
5353          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5354          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5355          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5356          *
5357          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5358          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5359          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5360          * delayed refs activity by truncating.
5361          *
5362          * If we cannot make our reservation we'll attempt to steal from the
5363          * global reserve, because we really want to be able to free up space.
5364          */
5365         ret = btrfs_block_rsv_refill(root, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5366                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5367         if (ret) {
5368                 /*
5369                  * Try to steal from the global reserve if there is space for
5370                  * it.
5371                  */
5372                 if (btrfs_check_space_for_delayed_refs(fs_info) ||
5373                     btrfs_block_rsv_migrate(global_rsv, rsv, rsv->size, 0)) {
5374                         btrfs_warn(fs_info,
5375                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5376                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5377                 }
5378                 delayed_refs_extra = 0;
5379         }
5380
5381         trans = btrfs_join_transaction(root);
5382         if (IS_ERR(trans))
5383                 return trans;
5384
5385         if (delayed_refs_extra) {
5386                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5387                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5388                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5389                                         delayed_refs_extra, 1);
5390         }
5391         return trans;
5392 }
5393
5394 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5395 {
5396         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5397         struct btrfs_trans_handle *trans;
5398         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5399         struct btrfs_block_rsv *rsv;
5400         int ret;
5401
5402         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5403
5404         if (!root) {
5405                 clear_inode(inode);
5406                 return;
5407         }
5408
5409         evict_inode_truncate_pages(inode);
5410
5411         if (inode->i_nlink &&
5412             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5413               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5414              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5415                 goto no_delete;
5416
5417         if (is_bad_inode(inode))
5418                 goto no_delete;
5419
5420         btrfs_free_io_failure_record(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1);
5421
5422         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5423                 goto no_delete;
5424
5425         if (inode->i_nlink > 0) {
5426                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5427                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5428                 goto no_delete;
5429         }
5430
5431         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5432         if (ret)
5433                 goto no_delete;
5434
5435         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5436         if (!rsv)
5437                 goto no_delete;
5438         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5439         rsv->failfast = 1;
5440
5441         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5442
5443         while (1) {
5444                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5445                 if (IS_ERR(trans))
5446                         goto free_rsv;
5447
5448                 trans->block_rsv = rsv;
5449
5450                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
5451                                                  0, 0);
5452                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5453                 btrfs_end_transaction(trans);
5454                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
5455                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5456                         goto free_rsv;
5457                 else if (!ret)
5458                         break;
5459         }
5460
5461         /*
5462          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5463          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5464          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5465          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5466          *
5467          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5468          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5469          */
5470         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5471         if (!IS_ERR(trans)) {
5472                 trans->block_rsv = rsv;
5473                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5474                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5475                 btrfs_end_transaction(trans);
5476         }
5477
5478 free_rsv:
5479         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5480 no_delete:
5481         /*
5482          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5483          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5484          * to retry these periodically in the future.
5485          */
5486         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5487         clear_inode(inode);
5488 }
5489
5490 /*
5491  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5492  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5493  *
5494  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5495  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5496  */
5497 static int btrfs_inode_by_name(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5498                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5499 {
5500         const char *name = dentry->d_name.name;
5501         int namelen = dentry->d_name.len;
5502         struct btrfs_dir_item *di;
5503         struct btrfs_path *path;
5504         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5505         int ret = 0;
5506
5507         path = btrfs_alloc_path();
5508         if (!path)
5509                 return -ENOMEM;
5510
5511         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5512                         name, namelen, 0);
5513         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5514                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5515                 goto out;
5516         }
5517
5518         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5519         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5520             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5521                 ret = -EUCLEAN;
5522                 btrfs_warn(root->fs_info,
5523 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5524                            __func__, name, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5525                            location->objectid, location->type, location->offset);
5526         }
5527         if (!ret)
5528                 *type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
5529 out:
5530         btrfs_free_path(path);
5531         return ret;
5532 }
5533
5534 /*
5535  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5536  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5537  * is kind of like crossing a mount point.
5538  */
5539 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5540                                     struct inode *dir,
5541                                     struct dentry *dentry,
5542                                     struct btrfs_key *location,
5543                                     struct btrfs_root **sub_root)
5544 {
5545         struct btrfs_path *path;
5546         struct btrfs_root *new_root;
5547         struct btrfs_root_ref *ref;
5548         struct extent_buffer *leaf;
5549         struct btrfs_key key;
5550         int ret;
5551         int err = 0;
5552
5553         path = btrfs_alloc_path();
5554         if (!path) {
5555                 err = -ENOMEM;
5556                 goto out;
5557         }
5558
5559         err = -ENOENT;
5560         key.objectid = BTRFS_I(dir)->root->root_key.objectid;
5561         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5562         key.offset = location->objectid;
5563
5564         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5565         if (ret) {
5566                 if (ret < 0)
5567                         err = ret;
5568                 goto out;
5569         }
5570
5571         leaf = path->nodes[0];
5572         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5573         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(BTRFS_I(dir)) ||
5574             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != dentry->d_name.len)
5575                 goto out;
5576
5577         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, dentry->d_name.name,
5578                                    (unsigned long)(ref + 1),
5579                                    dentry->d_name.len);
5580         if (ret)
5581                 goto out;
5582
5583         btrfs_release_path(path);
5584
5585         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5586         if (IS_ERR(new_root)) {
5587                 err = PTR_ERR(new_root);
5588                 goto out;
5589         }
5590
5591         *sub_root = new_root;
5592         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5593         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5594         location->offset = 0;
5595         err = 0;
5596 out:
5597         btrfs_free_path(path);
5598         return err;
5599 }
5600
5601 static void inode_tree_add(struct inode *inode)
5602 {
5603         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5604         struct btrfs_inode *entry;
5605         struct rb_node **p;
5606         struct rb_node *parent;
5607         struct rb_node *new = &BTRFS_I(inode)->rb_node;
5608         u64 ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5609
5610         if (inode_unhashed(inode))
5611                 return;
5612         parent = NULL;
5613         spin_lock(&root->inode_lock);
5614         p = &root->inode_tree.rb_node;
5615         while (*p) {
5616                 parent = *p;
5617                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5618
5619                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5620                         p = &parent->rb_left;
5621                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5622                         p = &parent->rb_right;
5623                 else {
5624                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5625                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5626                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5627                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5628                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5629                         return;
5630                 }
5631         }
5632         rb_link_node(new, parent, p);
5633         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5634         spin_unlock(&root->inode_lock);
5635 }
5636
5637 static void inode_tree_del(struct btrfs_inode *inode)
5638 {
5639         struct btrfs_root *root = inode->root;
5640         int empty = 0;
5641
5642         spin_lock(&root->inode_lock);
5643         if (!RB_EMPTY_NODE(&inode->rb_node)) {
5644                 rb_erase(&inode->rb_node, &root->inode_tree);
5645                 RB_CLEAR_NODE(&inode->rb_node);
5646                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5647         }
5648         spin_unlock(&root->inode_lock);
5649
5650         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5651                 spin_lock(&root->inode_lock);
5652                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5653                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5654                 if (empty)
5655                         btrfs_add_dead_root(root);
5656         }
5657 }
5658
5659
5660 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5661 {
5662         struct btrfs_iget_args *args = p;
5663
5664         inode->i_ino = args->ino;
5665         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5666         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5667         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5668         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5669         BUG_ON(args->root && !BTRFS_I(inode)->root);
5670         return 0;
5671 }
5672
5673 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5674 {
5675         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5676
5677         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5678                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5679 }
5680
5681 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5682                                        struct btrfs_root *root)
5683 {
5684         struct inode *inode;
5685         struct btrfs_iget_args args;
5686         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5687
5688         args.ino = ino;
5689         args.root = root;
5690
5691         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5692                              btrfs_init_locked_inode,
5693                              (void *)&args);
5694         return inode;
5695 }
5696
5697 /*
5698  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5699  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5700  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5701  * later.
5702  */
5703 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5704                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5705 {
5706         struct inode *inode;
5707
5708         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5709         if (!inode)
5710                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5711
5712         if (inode->i_state & I_NEW) {
5713                 int ret;
5714
5715                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5716                 if (!ret) {
5717                         inode_tree_add(inode);
5718                         unlock_new_inode(inode);
5719                 } else {
5720                         iget_failed(inode);
5721                         /*
5722                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5723                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5724                          * was not found.
5725                          */
5726                         if (ret > 0)
5727                                 ret = -ENOENT;
5728                         inode = ERR_PTR(ret);
5729                 }
5730         }
5731
5732         return inode;
5733 }
5734
5735 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5736 {
5737         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5738 }
5739
5740 static struct inode *new_simple_dir(struct super_block *s,
5741                                     struct btrfs_key *key,
5742                                     struct btrfs_root *root)
5743 {
5744         struct inode *inode = new_inode(s);
5745
5746         if (!inode)
5747                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5748
5749         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5750         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5751         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5752
5753         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5754         /*
5755          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5756          * associated with the dentry
5757          */
5758         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5759         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5760         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5761         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5762         inode->i_mtime = current_time(inode);
5763         inode->i_atime = inode->i_mtime;
5764         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5765         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
5766
5767         return inode;
5768 }
5769
5770 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5771 {
5772         /*
5773          * Compile-time asserts that generic FT_* types still match
5774          * BTRFS_FT_* types
5775          */
5776         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_UNKNOWN != FT_UNKNOWN);
5777         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_REG_FILE != FT_REG_FILE);
5778         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_DIR != FT_DIR);
5779         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_CHRDEV != FT_CHRDEV);
5780         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_BLKDEV != FT_BLKDEV);
5781         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_FIFO != FT_FIFO);
5782         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SOCK != FT_SOCK);
5783         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SYMLINK != FT_SYMLINK);
5784
5785         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5786 }
5787
5788 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5789 {
5790         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
5791         struct inode *inode;
5792         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5793         struct btrfs_root *sub_root = root;
5794         struct btrfs_key location;
5795         u8 di_type = 0;
5796         int ret = 0;
5797
5798         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5799                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5800
5801         ret = btrfs_inode_by_name(dir, dentry, &location, &di_type);
5802         if (ret < 0)
5803                 return ERR_PTR(ret);
5804
5805         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5806                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5807                 if (IS_ERR(inode))
5808                         return inode;
5809
5810                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5811                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5812                         btrfs_crit(fs_info,
5813 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5814                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5815                                   di_type);
5816                         iput(inode);
5817                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5818                 }
5819                 return inode;
5820         }
5821
5822         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, dir, dentry,
5823                                        &location, &sub_root);
5824         if (ret < 0) {
5825                 if (ret != -ENOENT)
5826                         inode = ERR_PTR(ret);
5827                 else
5828                         inode = new_simple_dir(dir->i_sb, &location, sub_root);
5829         } else {
5830                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
5831         }
5832         if (root != sub_root)
5833                 btrfs_put_root(sub_root);
5834
5835         if (!IS_ERR(inode) && root != sub_root) {
5836                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5837                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
5838                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
5839                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5840                 if (ret) {
5841                         iput(inode);
5842                         inode = ERR_PTR(ret);
5843                 }
5844         }
5845
5846         return inode;
5847 }
5848
5849 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
5850 {
5851         struct btrfs_root *root;
5852         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5853
5854         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
5855                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
5856
5857         if (inode) {
5858                 root = BTRFS_I(inode)->root;
5859                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
5860                         return 1;
5861
5862                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
5863                         return 1;
5864         }
5865         return 0;
5866 }
5867
5868 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5869                                    unsigned int flags)
5870 {
5871         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
5872
5873         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
5874                 inode = NULL;
5875         return d_splice_alias(inode, dentry);
5876 }
5877
5878 /*
5879  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
5880  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
5881  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
5882  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
5883  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
5884  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
5885  * tree lock.
5886  */
5887 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
5888 {
5889         struct btrfs_file_private *private;
5890
5891         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
5892         if (!private)
5893                 return -ENOMEM;
5894         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
5895         if (!private->filldir_buf) {
5896                 kfree(private);
5897                 return -ENOMEM;
5898         }
5899         file->private_data = private;
5900         return 0;
5901 }
5902
5903 struct dir_entry {
5904         u64 ino;
5905         u64 offset;
5906         unsigned type;
5907         int name_len;
5908 };
5909
5910 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
5911 {
5912         while (entries--) {
5913                 struct dir_entry *entry = addr;
5914                 char *name = (char *)(entry + 1);
5915
5916                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
5917                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
5918                                          get_unaligned(&entry->ino),
5919                                          get_unaligned(&entry->type)))
5920                         return 1;
5921                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
5922                         get_unaligned(&entry->name_len);
5923                 ctx->pos++;
5924         }
5925         return 0;
5926 }
5927
5928 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
5929 {
5930         struct inode *inode = file_inode(file);
5931         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5932         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5933         struct btrfs_dir_item *di;
5934         struct btrfs_key key;
5935         struct btrfs_key found_key;
5936         struct btrfs_path *path;
5937         void *addr;
5938         struct list_head ins_list;
5939         struct list_head del_list;
5940         int ret;
5941         struct extent_buffer *leaf;
5942         int slot;
5943         char *name_ptr;
5944         int name_len;
5945         int entries = 0;
5946         int total_len = 0;
5947         bool put = false;
5948         struct btrfs_key location;
5949
5950         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
5951                 return 0;
5952
5953         path = btrfs_alloc_path();
5954         if (!path)
5955                 return -ENOMEM;
5956
5957         addr = private->filldir_buf;
5958         path->reada = READA_FORWARD;
5959
5960         INIT_LIST_HEAD(&ins_list);
5961         INIT_LIST_HEAD(&del_list);
5962         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
5963
5964 again:
5965         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5966         key.offset = ctx->pos;
5967         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5968
5969         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5970         if (ret < 0)
5971                 goto err;
5972
5973         while (1) {
5974                 struct dir_entry *entry;
5975
5976                 leaf = path->nodes[0];
5977                 slot = path->slots[0];
5978                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5979                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5980                         if (ret < 0)
5981                                 goto err;
5982                         else if (ret > 0)
5983                                 break;
5984                         continue;
5985                 }
5986
5987                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
5988
5989                 if (found_key.objectid != key.objectid)
5990                         break;
5991                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
5992                         break;
5993                 if (found_key.offset < ctx->pos)
5994                         goto next;
5995                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
5996                         goto next;
5997                 di = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_dir_item);
5998                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
5999                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
6000                     PAGE_SIZE) {
6001                         btrfs_release_path(path);
6002                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6003                         if (ret)
6004                                 goto nopos;
6005                         addr = private->filldir_buf;
6006                         entries = 0;
6007                         total_len = 0;
6008                         goto again;
6009                 }
6010
6011                 entry = addr;
6012                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
6013                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
6014                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr, (unsigned long)(di + 1),
6015                                    name_len);
6016                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(btrfs_dir_type(leaf, di)),
6017                                 &entry->type);
6018                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
6019                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
6020                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
6021                 entries++;
6022                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6023                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6024 next:
6025                 path->slots[0]++;
6026         }
6027         btrfs_release_path(path);
6028
6029         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6030         if (ret)
6031                 goto nopos;
6032
6033         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
6034         if (ret)
6035                 goto nopos;
6036
6037         /*
6038          * Stop new entries from being returned after we return the last
6039          * entry.
6040          *
6041          * New directory entries are assigned a strictly increasing
6042          * offset.  This means that new entries created during readdir
6043          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
6044          * This has broken buggy programs which operate on names as
6045          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
6046          * we have this hack to stop new entries from being returned
6047          * under the assumption that they'll never reach this huge
6048          * offset.
6049          *
6050          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
6051          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
6052          * in the past.
6053          */
6054         if (ctx->pos >= INT_MAX)
6055                 ctx->pos = LLONG_MAX;
6056         else
6057                 ctx->pos = INT_MAX;
6058 nopos:
6059         ret = 0;
6060 err:
6061         if (put)
6062                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
6063         btrfs_free_path(path);
6064         return ret;
6065 }
6066
6067 /*
6068  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
6069  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
6070  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
6071  * to keep or drop this code.
6072  */
6073 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode)
6074 {
6075         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6076         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6077         struct btrfs_trans_handle *trans;
6078         int ret;
6079
6080         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
6081                 return 0;
6082
6083         trans = btrfs_join_transaction(root);
6084         if (IS_ERR(trans))
6085                 return PTR_ERR(trans);
6086
6087         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6088         if (ret && ret == -ENOSPC) {
6089                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
6090                 btrfs_end_transaction(trans);
6091                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
6092                 if (IS_ERR(trans))
6093                         return PTR_ERR(trans);
6094
6095                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6096         }
6097         btrfs_end_transaction(trans);
6098         if (BTRFS_I(inode)->delayed_node)
6099                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
6100
6101         return ret;
6102 }
6103
6104 /*
6105  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
6106  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
6107  */
6108 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *now,
6109                              int flags)
6110 {
6111         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6112         bool dirty = flags & ~S_VERSION;
6113
6114         if (btrfs_root_readonly(root))
6115                 return -EROFS;
6116
6117         if (flags & S_VERSION)
6118                 dirty |= inode_maybe_inc_iversion(inode, dirty);
6119         if (flags & S_CTIME)
6120                 inode->i_ctime = *now;
6121         if (flags & S_MTIME)
6122                 inode->i_mtime = *now;
6123         if (flags & S_ATIME)
6124                 inode->i_atime = *now;
6125         return dirty ? btrfs_dirty_inode(inode) : 0;
6126 }
6127
6128 /*
6129  * find the highest existing sequence number in a directory
6130  * and then set the in-memory index_cnt variable to reflect
6131  * free sequence numbers
6132  */
6133 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
6134 {
6135         struct btrfs_root *root = inode->root;
6136         struct btrfs_key key, found_key;
6137         struct btrfs_path *path;
6138         struct extent_buffer *leaf;
6139         int ret;
6140
6141         key.objectid = btrfs_ino(inode);
6142         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
6143         key.offset = (u64)-1;
6144
6145         path = btrfs_alloc_path();
6146         if (!path)
6147                 return -ENOMEM;
6148
6149         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
6150         if (ret < 0)
6151                 goto out;
6152         /* FIXME: we should be able to handle this */
6153         if (ret == 0)
6154                 goto out;
6155         ret = 0;
6156
6157         /*
6158          * MAGIC NUMBER EXPLANATION:
6159          * since we search a directory based on f_pos we have to start at 2
6160          * since '.' and '..' have f_pos of 0 and 1 respectively, so everybody
6161          * else has to start at 2
6162          */
6163         if (path->slots[0] == 0) {
6164                 inode->index_cnt = 2;
6165                 goto out;
6166         }
6167
6168         path->slots[0]--;
6169
6170         leaf = path->nodes[0];
6171         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6172
6173         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
6174             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
6175                 inode->index_cnt = 2;
6176                 goto out;
6177         }
6178
6179         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
6180 out:
6181         btrfs_free_path(path);
6182         return ret;
6183 }
6184
6185 /*
6186  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
6187  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
6188  */
6189 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
6190 {
6191         int ret = 0;
6192
6193         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
6194                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
6195                 if (ret) {
6196                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
6197                         if (ret)
6198                                 return ret;
6199                 }
6200         }
6201
6202         *index = dir->index_cnt;
6203         dir->index_cnt++;
6204
6205         return ret;
6206 }
6207
6208 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
6209 {
6210         struct btrfs_iget_args args;
6211
6212         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
6213         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
6214
6215         return insert_inode_locked4(inode,
6216                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
6217                    btrfs_find_actor, &args);
6218 }
6219
6220 /*
6221  * Inherit flags from the parent inode.
6222  *
6223  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
6224  */
6225 static void btrfs_inherit_iflags(struct inode *inode, struct inode *dir)
6226 {
6227         unsigned int flags;
6228
6229         if (!dir)
6230                 return;
6231
6232         flags = BTRFS_I(dir)->flags;
6233
6234         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
6235                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
6236                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6237         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
6238                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6239                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
6240         }
6241
6242         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
6243                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
6244                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
6245                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6246         }
6247
6248         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
6249 }
6250
6251 static struct inode *btrfs_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
6252                                      struct btrfs_root *root,
6253                                      struct inode *dir,
6254                                      const char *name, int name_len,
6255                                      u64 ref_objectid, u64 objectid,
6256                                      umode_t mode, u64 *index)
6257 {
6258         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6259         struct inode *inode;
6260         struct btrfs_inode_item *inode_item;
6261         struct btrfs_key *location;
6262         struct btrfs_path *path;
6263         struct btrfs_inode_ref *ref;
6264         struct btrfs_key key[2];
6265         u32 sizes[2];
6266         int nitems = name ? 2 : 1;
6267         unsigned long ptr;
6268         unsigned int nofs_flag;
6269         int ret;
6270
6271         path = btrfs_alloc_path();
6272         if (!path)
6273                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6274
6275         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
6276         inode = new_inode(fs_info->sb);
6277         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
6278         if (!inode) {
6279                 btrfs_free_path(path);
6280                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6281         }
6282
6283         /*
6284          * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point,
6285          * we fill in an inode item with the correct link count.
6286          */
6287         if (!name)
6288                 set_nlink(inode, 0);
6289
6290         /*
6291          * we have to initialize this early, so we can reclaim the inode
6292          * number if we fail afterwards in this function.
6293          */
6294         inode->i_ino = objectid;
6295
6296         if (dir && name) {
6297                 trace_btrfs_inode_request(dir);
6298
6299                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), index);
6300                 if (ret) {
6301                         btrfs_free_path(path);
6302                         iput(inode);
6303                         return ERR_PTR(ret);
6304                 }
6305         } else if (dir) {
6306                 *index = 0;
6307         }
6308         /*
6309          * index_cnt is ignored for everything but a dir,
6310          * btrfs_set_inode_index_count has an explanation for the magic
6311          * number
6312          */
6313         BTRFS_I(inode)->index_cnt = 2;
6314         BTRFS_I(inode)->dir_index = *index;
6315         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
6316         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
6317         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
6318
6319         /*
6320          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
6321          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
6322          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
6323          * old info in the log.
6324          */
6325         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6326
6327         key[0].objectid = objectid;
6328         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6329         key[0].offset = 0;
6330
6331         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6332
6333         if (name) {
6334                 /*
6335                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6336                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6337                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6338                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6339                  */
6340                 key[1].objectid = objectid;
6341                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6342                 key[1].offset = ref_objectid;
6343
6344                 sizes[1] = name_len + sizeof(*ref);
6345         }
6346
6347         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6348         location->objectid = objectid;
6349         location->offset = 0;
6350         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6351
6352         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6353         if (ret < 0) {
6354                 iput(inode);
6355                 goto fail;
6356         }
6357
6358         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, key, sizes, nitems);
6359         if (ret != 0)
6360                 goto fail_unlock;
6361
6362         inode_init_owner(&init_user_ns, inode, dir, mode);
6363         inode_set_bytes(inode, 0);
6364
6365         inode->i_mtime = current_time(inode);
6366         inode->i_atime = inode->i_mtime;
6367         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
6368         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
6369
6370         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6371                                   struct btrfs_inode_item);
6372         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6373                              sizeof(*inode_item));
6374         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6375
6376         if (name) {
6377                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6378                                      struct btrfs_inode_ref);
6379                 btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, name_len);
6380                 btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, *index);
6381                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6382                 write_extent_buffer(path->nodes[0], name, ptr, name_len);
6383         }
6384
6385         btrfs_mark_buffer_dirty(path->nodes[0]);
6386         btrfs_free_path(path);
6387
6388         btrfs_inherit_iflags(inode, dir);
6389
6390         if (S_ISREG(mode)) {
6391                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6392                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6393                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6394                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6395                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6396         }
6397
6398         inode_tree_add(inode);
6399
6400         trace_btrfs_inode_new(inode);
6401         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6402
6403         btrfs_update_root_times(trans, root);
6404
6405         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6406         if (ret)
6407                 btrfs_err(fs_info,
6408                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6409                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid, ret);
6410
6411         return inode;
6412
6413 fail_unlock:
6414         discard_new_inode(inode);
6415 fail:
6416         if (dir && name)
6417                 BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6418         btrfs_free_path(path);
6419         return ERR_PTR(ret);
6420 }
6421
6422 /*
6423  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6424  * a give name and a given sequence number.
6425  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6426  * inode to the parent directory.
6427  */
6428 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6429                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6430                    const char *name, int name_len, int add_backref, u64 index)
6431 {
6432         int ret = 0;
6433         struct btrfs_key key;
6434         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6435         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6436         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6437
6438         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6439                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6440         } else {
6441                 key.objectid = ino;
6442                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6443                 key.offset = 0;
6444         }
6445
6446         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6447                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6448                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6449                                          index, name, name_len);
6450         } else if (add_backref) {
6451                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
6452                                              parent_ino, index);
6453         }
6454
6455         /* Nothing to clean up yet */
6456         if (ret)
6457                 return ret;
6458
6459         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, name_len, parent_inode, &key,
6460                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6461         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6462                 goto fail_dir_item;
6463         else if (ret) {
6464                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6465                 return ret;
6466         }
6467
6468         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6469                            name_len * 2);
6470         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6471         /*
6472          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6473          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6474          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6475          * values (the ones it had when the fsync was done).
6476          */
6477         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags)) {
6478                 struct timespec64 now = current_time(&parent_inode->vfs_inode);
6479
6480                 parent_inode->vfs_inode.i_mtime = now;
6481                 parent_inode->vfs_inode.i_ctime = now;
6482         }
6483         ret = btrfs_update_inode(trans, root, parent_inode);
6484         if (ret)
6485                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6486         return ret;
6487
6488 fail_dir_item:
6489         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6490                 u64 local_index;
6491                 int err;
6492                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6493                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6494                                          &local_index, name, name_len);
6495                 if (err)
6496                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6497         } else if (add_backref) {
6498                 u64 local_index;
6499                 int err;
6500
6501                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len,
6502                                           ino, parent_ino, &local_index);
6503                 if (err)
6504                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6505         }
6506
6507         /* Return the original error code */
6508         return ret;
6509 }
6510
6511 static int btrfs_add_nondir(struct btrfs_trans_handle *trans,
6512                             struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
6513                             struct btrfs_inode *inode, int backref, u64 index)
6514 {
6515         int err = btrfs_add_link(trans, dir, inode,
6516                                  dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6517                                  backref, index);
6518         if (err > 0)
6519                 err = -EEXIST;
6520         return err;
6521 }
6522
6523 static int btrfs_mknod(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6524                        struct dentry *dentry, umode_t mode, dev_t rdev)
6525 {
6526         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6527         struct btrfs_trans_handle *trans;
6528         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6529         struct inode *inode = NULL;
6530         int err;
6531         u64 objectid;
6532         u64 index = 0;
6533
6534         /*
6535          * 2 for inode item and ref
6536          * 2 for dir items
6537          * 1 for xattr if selinux is on
6538          */
6539         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6540         if (IS_ERR(trans))
6541                 return PTR_ERR(trans);
6542
6543         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6544         if (err)
6545                 goto out_unlock;
6546
6547         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6548                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6549                         mode, &index);
6550         if (IS_ERR(inode)) {
6551                 err = PTR_ERR(inode);
6552                 inode = NULL;
6553                 goto out_unlock;
6554         }
6555
6556         /*
6557         * If the active LSM wants to access the inode during
6558         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6559         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6560         * ops vector.
6561         */
6562         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6563         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6564
6565         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6566         if (err)
6567                 goto out_unlock;
6568
6569         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6570                         0, index);
6571         if (err)
6572                 goto out_unlock;
6573
6574         btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6575         d_instantiate_new(dentry, inode);
6576
6577 out_unlock:
6578         btrfs_end_transaction(trans);
6579         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6580         if (err && inode) {
6581                 inode_dec_link_count(inode);
6582                 discard_new_inode(inode);
6583         }
6584         return err;
6585 }
6586
6587 static int btrfs_create(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6588                         struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
6589 {
6590         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6591         struct btrfs_trans_handle *trans;
6592         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6593         struct inode *inode = NULL;
6594         int err;
6595         u64 objectid;
6596         u64 index = 0;
6597
6598         /*
6599          * 2 for inode item and ref
6600          * 2 for dir items
6601          * 1 for xattr if selinux is on
6602          */
6603         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6604         if (IS_ERR(trans))
6605                 return PTR_ERR(trans);
6606
6607         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6608         if (err)
6609                 goto out_unlock;
6610
6611         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6612                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6613                         mode, &index);
6614         if (IS_ERR(inode)) {
6615                 err = PTR_ERR(inode);
6616                 inode = NULL;
6617                 goto out_unlock;
6618         }
6619         /*
6620         * If the active LSM wants to access the inode during
6621         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6622         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6623         * ops vector.
6624         */
6625         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6626         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6627         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6628
6629         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6630         if (err)
6631                 goto out_unlock;
6632
6633         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6634         if (err)
6635                 goto out_unlock;
6636
6637         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6638                         0, index);
6639         if (err)
6640                 goto out_unlock;
6641
6642         d_instantiate_new(dentry, inode);
6643
6644 out_unlock:
6645         btrfs_end_transaction(trans);
6646         if (err && inode) {
6647                 inode_dec_link_count(inode);
6648                 discard_new_inode(inode);
6649         }
6650         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6651         return err;
6652 }
6653
6654 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6655                       struct dentry *dentry)
6656 {
6657         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6658         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6659         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6660         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6661         u64 index;
6662         int err;
6663         int drop_inode = 0;
6664
6665         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6666         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6667                 return -EXDEV;
6668
6669         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6670                 return -EMLINK;
6671
6672         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6673         if (err)
6674                 goto fail;
6675
6676         /*
6677          * 2 items for inode and inode ref
6678          * 2 items for dir items
6679          * 1 item for parent inode
6680          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6681          */
6682         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6683         if (IS_ERR(trans)) {
6684                 err = PTR_ERR(trans);
6685                 trans = NULL;
6686                 goto fail;
6687         }
6688
6689         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6690         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6691         inc_nlink(inode);
6692         inode_inc_iversion(inode);
6693         inode->i_ctime = current_time(inode);
6694         ihold(inode);
6695         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6696
6697         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6698                         1, index);
6699
6700         if (err) {
6701                 drop_inode = 1;
6702         } else {
6703                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6704
6705                 err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6706                 if (err)
6707                         goto fail;
6708                 if (inode->i_nlink == 1) {
6709                         /*
6710                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6711                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6712                          */
6713                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6714                         if (err)
6715                                 goto fail;
6716                 }
6717                 d_instantiate(dentry, inode);
6718                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(inode), NULL, parent);
6719         }
6720
6721 fail:
6722         if (trans)
6723                 btrfs_end_transaction(trans);
6724         if (drop_inode) {
6725                 inode_dec_link_count(inode);
6726                 iput(inode);
6727         }
6728         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6729         return err;
6730 }
6731
6732 static int btrfs_mkdir(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6733                        struct dentry *dentry, umode_t mode)
6734 {
6735         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6736         struct inode *inode = NULL;
6737         struct btrfs_trans_handle *trans;
6738         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6739         int err = 0;
6740         u64 objectid = 0;
6741         u64 index = 0;
6742
6743         /*
6744          * 2 items for inode and ref
6745          * 2 items for dir items
6746          * 1 for xattr if selinux is on
6747          */
6748         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6749         if (IS_ERR(trans))
6750                 return PTR_ERR(trans);
6751
6752         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6753         if (err)
6754                 goto out_fail;
6755
6756         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6757                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6758                         S_IFDIR | mode, &index);
6759         if (IS_ERR(inode)) {
6760                 err = PTR_ERR(inode);
6761                 inode = NULL;
6762                 goto out_fail;
6763         }
6764
6765         /* these must be set before we unlock the inode */
6766         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6767         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6768
6769         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6770         if (err)
6771                 goto out_fail;
6772
6773         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
6774         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6775         if (err)
6776                 goto out_fail;
6777
6778         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6779                         dentry->d_name.name,
6780                         dentry->d_name.len, 0, index);
6781         if (err)
6782                 goto out_fail;
6783
6784         d_instantiate_new(dentry, inode);
6785
6786 out_fail:
6787         btrfs_end_transaction(trans);
6788         if (err && inode) {
6789                 inode_dec_link_count(inode);
6790                 discard_new_inode(inode);
6791         }
6792         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6793         return err;
6794 }
6795
6796 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6797                                       struct page *page,
6798                                       size_t pg_offset, u64 extent_offset,
6799                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6800 {
6801         int ret;
6802         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6803         char *tmp;
6804         size_t max_size;
6805         unsigned long inline_size;
6806         unsigned long ptr;
6807         int compress_type;
6808
6809         WARN_ON(pg_offset != 0);
6810         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6811         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6812         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf,
6813                                         btrfs_item_nr(path->slots[0]));
6814         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6815         if (!tmp)
6816                 return -ENOMEM;
6817         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6818
6819         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6820
6821         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6822         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page,
6823                                extent_offset, inline_size, max_size);
6824
6825         /*
6826          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
6827          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
6828          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
6829          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
6830          * cover that region here.
6831          */
6832
6833         if (max_size + pg_offset < PAGE_SIZE) {
6834                 char *map = kmap(page);
6835                 memset(map + pg_offset + max_size, 0, PAGE_SIZE - max_size - pg_offset);
6836                 kunmap(page);
6837         }
6838         kfree(tmp);
6839         return ret;
6840 }
6841
6842 /**
6843  * btrfs_get_extent - Lookup the first extent overlapping a range in a file.
6844  * @inode:      file to search in
6845  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
6846  * @pg_offset:  offset into @page to copy to
6847  * @start:      file offset
6848  * @len:        length of range starting at @start
6849  *
6850  * This returns the first &struct extent_map which overlaps with the given
6851  * range, reading it from the B-tree and caching it if necessary. Note that
6852  * there may be more extents which overlap the given range after the returned
6853  * extent_map.
6854  *
6855  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
6856  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
6857  *
6858  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
6859  */
6860 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
6861                                     struct page *page, size_t pg_offset,
6862                                     u64 start, u64 len)
6863 {
6864         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
6865         int ret = 0;
6866         u64 extent_start = 0;
6867         u64 extent_end = 0;
6868         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
6869         int extent_type = -1;
6870         struct btrfs_path *path = NULL;
6871         struct btrfs_root *root = inode->root;
6872         struct btrfs_file_extent_item *item;
6873         struct extent_buffer *leaf;
6874         struct btrfs_key found_key;
6875         struct extent_map *em = NULL;
6876         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
6877         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
6878
6879         read_lock(&em_tree->lock);
6880         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
6881         read_unlock(&em_tree->lock);
6882
6883         if (em) {
6884                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
6885                         free_extent_map(em);
6886                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
6887                         free_extent_map(em);
6888                 else
6889                         goto out;
6890         }
6891         em = alloc_extent_map();
6892         if (!em) {
6893                 ret = -ENOMEM;
6894                 goto out;
6895         }
6896         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
6897         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6898         em->len = (u64)-1;
6899         em->block_len = (u64)-1;
6900
6901         path = btrfs_alloc_path();
6902         if (!path) {
6903                 ret = -ENOMEM;
6904                 goto out;
6905         }
6906
6907         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
6908         path->reada = READA_FORWARD;
6909
6910         /*
6911          * The same explanation in load_free_space_cache applies here as well,
6912          * we only read when we're loading the free space cache, and at that
6913          * point the commit_root has everything we need.
6914          */
6915         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
6916                 path->search_commit_root = 1;
6917                 path->skip_locking = 1;
6918         }
6919
6920         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
6921         if (ret < 0) {
6922                 goto out;
6923         } else if (ret > 0) {
6924                 if (path->slots[0] == 0)
6925                         goto not_found;
6926                 path->slots[0]--;
6927                 ret = 0;
6928         }
6929
6930         leaf = path->nodes[0];
6931         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
6932                               struct btrfs_file_extent_item);
6933         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6934         if (found_key.objectid != objectid ||
6935             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6936                 /*
6937                  * If we backup past the first extent we want to move forward
6938                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
6939                  * say there is a hole for our whole search range which can
6940                  * cause problems.
6941                  */
6942                 extent_end = start;
6943                 goto next;
6944         }
6945
6946         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
6947         extent_start = found_key.offset;
6948         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
6949         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6950             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6951                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
6952                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
6953                         ret = -EUCLEAN;
6954                         btrfs_crit(fs_info,
6955                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
6956                                    btrfs_ino(inode));
6957                         goto out;
6958                 }
6959                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
6960                                                        extent_start);
6961         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6962                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
6963                                                       path->slots[0],
6964                                                       extent_start);
6965         }
6966 next:
6967         if (start >= extent_end) {
6968                 path->slots[0]++;
6969                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6970                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6971                         if (ret < 0)
6972                                 goto out;
6973                         else if (ret > 0)
6974                                 goto not_found;
6975
6976                         leaf = path->nodes[0];
6977                 }
6978                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6979                 if (found_key.objectid != objectid ||
6980                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6981                         goto not_found;
6982                 if (start + len <= found_key.offset)
6983                         goto not_found;
6984                 if (start > found_key.offset)
6985                         goto next;
6986
6987                 /* New extent overlaps with existing one */
6988                 em->start = start;
6989                 em->orig_start = start;
6990                 em->len = found_key.offset - start;
6991                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6992                 goto insert;
6993         }
6994
6995         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, !page, em);
6996
6997         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6998             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6999                 goto insert;
7000         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
7001                 unsigned long ptr;
7002                 char *map;
7003                 size_t size;
7004                 size_t extent_offset;
7005                 size_t copy_size;
7006
7007                 if (!page)
7008                         goto out;
7009
7010                 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
7011                 extent_offset = page_offset(page) + pg_offset - extent_start;
7012                 copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE - pg_offset,
7013                                   size - extent_offset);
7014                 em->start = extent_start + extent_offset;
7015                 em->len = ALIGN(copy_size, fs_info->sectorsize);
7016                 em->orig_block_len = em->len;
7017                 em->orig_start = em->start;
7018                 ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item) + extent_offset;
7019
7020                 if (!PageUptodate(page)) {
7021                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, item) !=
7022                             BTRFS_COMPRESS_NONE) {
7023                                 ret = uncompress_inline(path, page, pg_offset,
7024                                                         extent_offset, item);
7025                                 if (ret)
7026                                         goto out;
7027                         } else {
7028                                 map = kmap(page);
7029                                 read_extent_buffer(leaf, map + pg_offset, ptr,
7030                                                    copy_size);
7031                                 if (pg_offset + copy_size < PAGE_SIZE) {
7032                                         memset(map + pg_offset + copy_size, 0,
7033                                                PAGE_SIZE - pg_offset -
7034                                                copy_size);
7035                                 }
7036                                 kunmap(page);
7037                         }
7038                         flush_dcache_page(page);
7039                 }
7040                 set_extent_uptodate(io_tree, em->start,
7041                                     extent_map_end(em) - 1, NULL, GFP_NOFS);
7042                 goto insert;
7043         }
7044 not_found:
7045         em->start = start;
7046         em->orig_start = start;
7047         em->len = len;
7048         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
7049 insert:
7050         ret = 0;
7051         btrfs_release_path(path);
7052         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
7053                 btrfs_err(fs_info,
7054                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
7055                           em->start, em->len, start, len);
7056                 ret = -EIO;
7057                 goto out;
7058         }
7059
7060         write_lock(&em_tree->lock);
7061         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
7062         write_unlock(&em_tree->lock);
7063 out:
7064         btrfs_free_path(path);
7065
7066         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
7067
7068         if (ret) {
7069                 free_extent_map(em);
7070                 return ERR_PTR(ret);
7071         }
7072         return em;
7073 }
7074
7075 struct extent_map *btrfs_get_extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode,
7076                                            u64 start, u64 len)
7077 {
7078         struct extent_map *em;
7079         struct extent_map *hole_em = NULL;
7080         u64 delalloc_start = start;
7081         u64 end;
7082         u64 delalloc_len;
7083         u64 delalloc_end;
7084         int err = 0;
7085
7086         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, start, len);
7087         if (IS_ERR(em))
7088                 return em;
7089         /*
7090          * If our em maps to:
7091          * - a hole or
7092          * - a pre-alloc extent,
7093          * there might actually be delalloc bytes behind it.
7094          */
7095         if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE &&
7096             !test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7097                 return em;
7098         else
7099                 hole_em = em;
7100
7101         /* check to see if we've wrapped (len == -1 or similar) */
7102         end = start + len;
7103         if (end < start)
7104                 end = (u64)-1;
7105         else
7106                 end -= 1;
7107
7108         em = NULL;
7109
7110         /* ok, we didn't find anything, lets look for delalloc */
7111         delalloc_len = count_range_bits(&inode->io_tree, &delalloc_start,
7112                                  end, len, EXTENT_DELALLOC, 1);
7113         delalloc_end = delalloc_start + delalloc_len;
7114         if (delalloc_end < delalloc_start)
7115                 delalloc_end = (u64)-1;
7116
7117         /*
7118          * We didn't find anything useful, return the original results from
7119          * get_extent()
7120          */
7121         if (delalloc_start > end || delalloc_end <= start) {
7122                 em = hole_em;
7123                 hole_em = NULL;
7124                 goto out;
7125         }
7126
7127         /*
7128          * Adjust the delalloc_start to make sure it doesn't go backwards from
7129          * the start they passed in
7130          */
7131         delalloc_start = max(start, delalloc_start);
7132         delalloc_len = delalloc_end - delalloc_start;
7133
7134         if (delalloc_len > 0) {
7135                 u64 hole_start;
7136                 u64 hole_len;
7137                 const u64 hole_end = extent_map_end(hole_em);
7138
7139                 em = alloc_extent_map();
7140                 if (!em) {
7141                         err = -ENOMEM;
7142                         goto out;
7143                 }
7144
7145                 ASSERT(hole_em);
7146                 /*
7147                  * When btrfs_get_extent can't find anything it returns one
7148                  * huge hole
7149                  *
7150                  * Make sure what it found really fits our range, and adjust to
7151                  * make sure it is based on the start from the caller
7152                  */
7153                 if (hole_end <= start || hole_em->start > end) {
7154                        free_extent_map(hole_em);
7155                        hole_em = NULL;
7156                 } else {
7157                        hole_start = max(hole_em->start, start);
7158                        hole_len = hole_end - hole_start;
7159                 }
7160
7161                 if (hole_em && delalloc_start > hole_start) {
7162                         /*
7163                          * Our hole starts before our delalloc, so we have to
7164                          * return just the parts of the hole that go until the
7165                          * delalloc starts
7166                          */
7167                         em->len = min(hole_len, delalloc_start - hole_start);
7168                         em->start = hole_start;
7169                         em->orig_start = hole_start;
7170                         /*
7171                          * Don't adjust block start at all, it is fixed at
7172                          * EXTENT_MAP_HOLE
7173                          */
7174                         em->block_start = hole_em->block_start;
7175                         em->block_len = hole_len;
7176                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &hole_em->flags))
7177                                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
7178                 } else {
7179                         /*
7180                          * Hole is out of passed range or it starts after
7181                          * delalloc range
7182                          */
7183                         em->start = delalloc_start;
7184                         em->len = delalloc_len;
7185                         em->orig_start = delalloc_start;
7186                         em->block_start = EXTENT_MAP_DELALLOC;
7187                         em->block_len = delalloc_len;
7188                 }
7189         } else {
7190                 return hole_em;
7191         }
7192 out:
7193
7194         free_extent_map(hole_em);
7195         if (err) {
7196                 free_extent_map(em);
7197                 return ERR_PTR(err);
7198         }
7199         return em;
7200 }
7201
7202 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
7203                                                   const u64 start,
7204                                                   const u64 len,
7205                                                   const u64 orig_start,
7206                                                   const u64 block_start,
7207                                                   const u64 block_len,
7208                                                   const u64 orig_block_len,
7209                                                   const u64 ram_bytes,
7210                                                   const int type)
7211 {
7212         struct extent_map *em = NULL;
7213         int ret;
7214
7215         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
7216                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
7217                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
7218                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
7219                                   type);
7220                 if (IS_ERR(em))
7221                         goto out;
7222         }
7223         ret = btrfs_add_ordered_extent_dio(inode, start, block_start, len,
7224                                            block_len, type);
7225         if (ret) {
7226                 if (em) {
7227                         free_extent_map(em);
7228                         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + len - 1, 0);
7229                 }
7230                 em = ERR_PTR(ret);
7231         }
7232  out:
7233
7234         return em;
7235 }
7236
7237 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
7238                                                   u64 start, u64 len)
7239 {
7240         struct btrfs_root *root = inode->root;
7241         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
7242         struct extent_map *em;
7243         struct btrfs_key ins;
7244         u64 alloc_hint;
7245         int ret;
7246
7247         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
7248         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
7249                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
7250         if (ret)
7251                 return ERR_PTR(ret);
7252
7253         em = btrfs_create_dio_extent(inode, start, ins.offset, start,
7254                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
7255                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7256         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
7257         if (IS_ERR(em))
7258                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
7259                                            1);
7260
7261         return em;
7262 }
7263
7264 /*
7265  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
7266  *
7267  * @offset:     File offset
7268  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
7269  *              range
7270  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
7271  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
7272  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
7273  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
7274  *              cow. e.g., don't trust generation number.
7275  *
7276  * Return:
7277  * >0   and update @len if we can do nocow write
7278  *  0   if we can't do nocow write
7279  * <0   if error happened
7280  *
7281  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
7282  *       any ordered extents.
7283  */
7284 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
7285                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
7286                               u64 *ram_bytes, bool strict)
7287 {
7288         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7289         struct btrfs_path *path;
7290         int ret;
7291         struct extent_buffer *leaf;
7292         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
7293         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7294         struct btrfs_file_extent_item *fi;
7295         struct btrfs_key key;
7296         u64 disk_bytenr;
7297         u64 backref_offset;
7298         u64 extent_end;
7299         u64 num_bytes;
7300         int slot;
7301         int found_type;
7302         bool nocow = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW);
7303
7304         path = btrfs_alloc_path();
7305         if (!path)
7306                 return -ENOMEM;
7307
7308         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
7309                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
7310         if (ret < 0)
7311                 goto out;
7312
7313         slot = path->slots[0];
7314         if (ret == 1) {
7315                 if (slot == 0) {
7316                         /* can't find the item, must cow */
7317                         ret = 0;
7318                         goto out;
7319                 }
7320                 slot--;
7321         }
7322         ret = 0;
7323         leaf = path->nodes[0];
7324         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
7325         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7326             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7327                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7328                 goto out;
7329         }
7330
7331         if (key.offset > offset) {
7332                 /* Wrong offset, must cow */
7333                 goto out;
7334         }
7335
7336         fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
7337         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7338         if (found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
7339             found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7340                 /* not a regular extent, must cow */
7341                 goto out;
7342         }
7343
7344         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
7345                 goto out;
7346
7347         extent_end = key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
7348         if (extent_end <= offset)
7349                 goto out;
7350
7351         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
7352         if (disk_bytenr == 0)
7353                 goto out;
7354
7355         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
7356             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
7357             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
7358                 goto out;
7359
7360         /*
7361          * Do the same check as in btrfs_cross_ref_exist but without the
7362          * unnecessary search.
7363          */
7364         if (!strict &&
7365             (btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
7366              btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item)))
7367                 goto out;
7368
7369         backref_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
7370
7371         if (orig_start) {
7372                 *orig_start = key.offset - backref_offset;
7373                 *orig_block_len = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
7374                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7375         }
7376
7377         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, disk_bytenr))
7378                 goto out;
7379
7380         num_bytes = min(offset + *len, extent_end) - offset;
7381         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7382                 u64 range_end;
7383
7384                 range_end = round_up(offset + num_bytes,
7385                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7386                 ret = test_range_bit(io_tree, offset, range_end,
7387                                      EXTENT_DELALLOC, 0, NULL);
7388                 if (ret) {
7389                         ret = -EAGAIN;
7390                         goto out;
7391                 }
7392         }
7393
7394         btrfs_release_path(path);
7395
7396         /*
7397          * look for other files referencing this extent, if we
7398          * find any we must cow
7399          */
7400
7401         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7402                                     key.offset - backref_offset, disk_bytenr,
7403                                     strict);
7404         if (ret) {
7405                 ret = 0;
7406                 goto out;
7407         }
7408
7409         /*
7410          * adjust disk_bytenr and num_bytes to cover just the bytes
7411          * in this extent we are about to write.  If there
7412          * are any csums in that range we have to cow in order
7413          * to keep the csums correct
7414          */
7415         disk_bytenr += backref_offset;
7416         disk_bytenr += offset - key.offset;
7417         if (csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr, num_bytes))
7418                 goto out;
7419         /*
7420          * all of the above have passed, it is safe to overwrite this extent
7421          * without cow
7422          */
7423         *len = num_bytes;
7424         ret = 1;
7425 out:
7426         btrfs_free_path(path);
7427         return ret;
7428 }
7429
7430 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7431                               struct extent_state **cached_state, bool writing)
7432 {
7433         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7434         int ret = 0;
7435
7436         while (1) {
7437                 lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7438                                  cached_state);
7439                 /*
7440                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7441                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7442                  * extents in this range.
7443                  */
7444                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7445                                                      lockend - lockstart + 1);
7446
7447                 /*
7448                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7449                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7450                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7451                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7452                  * get stale data.
7453                  */
7454                 if (!ordered &&
7455                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7456                                                          lockstart, lockend)))
7457                         break;
7458
7459                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7460                                      cached_state);
7461
7462                 if (ordered) {
7463                         /*
7464                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7465                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7466                          * to complete and retry, because if we do so we can
7467                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7468                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7469                          * than one extent map, if at this point has already
7470                          * created an ordered extent for a previous extent map
7471                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7472                          * concurrent write against that previous extent map's
7473                          * range and this range started (we unlock the ranges
7474                          * in the io tree only when the bios complete and
7475                          * buffered writes always lock pages before attempting
7476                          * to lock range in the io tree).
7477                          */
7478                         if (writing ||
7479                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7480                                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
7481                         else
7482                                 ret = -ENOTBLK;
7483                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7484                 } else {
7485                         /*
7486                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7487                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7488                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7489                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7490                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7491                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7492                          * ordered dio extent we created before but did not have
7493                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7494                          * complete), which makes readahead wait for that
7495                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7496                          * that page.
7497                          */
7498                         ret = -ENOTBLK;
7499                 }
7500
7501                 if (ret)
7502                         break;
7503
7504                 cond_resched();
7505         }
7506
7507         return ret;
7508 }
7509
7510 /* The callers of this must take lock_extent() */
7511 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7512                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7513                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7514                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7515                                        int type)
7516 {
7517         struct extent_map_tree *em_tree;
7518         struct extent_map *em;
7519         int ret;
7520
7521         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7522                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7523                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7524                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7525
7526         em_tree = &inode->extent_tree;
7527         em = alloc_extent_map();
7528         if (!em)
7529                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7530
7531         em->start = start;
7532         em->orig_start = orig_start;
7533         em->len = len;
7534         em->block_len = block_len;
7535         em->block_start = block_start;
7536         em->orig_block_len = orig_block_len;
7537         em->ram_bytes = ram_bytes;
7538         em->generation = -1;
7539         set_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
7540         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7541                 set_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
7542         } else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED) {
7543                 set_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
7544                 em->compress_type = compress_type;
7545         }
7546
7547         do {
7548                 btrfs_drop_extent_cache(inode, em->start,
7549                                         em->start + em->len - 1, 0);
7550                 write_lock(&em_tree->lock);
7551                 ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
7552                 write_unlock(&em_tree->lock);
7553                 /*
7554                  * The caller has taken lock_extent(), who could race with us
7555                  * to add em?
7556                  */
7557         } while (ret == -EEXIST);
7558
7559         if (ret) {
7560                 free_extent_map(em);
7561                 return ERR_PTR(ret);
7562         }
7563
7564         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7565         return em;
7566 }
7567
7568
7569 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7570                                          struct inode *inode,
7571                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7572                                          u64 start, u64 len)
7573 {
7574         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7575         struct extent_map *em = *map;
7576         int ret = 0;
7577
7578         /*
7579          * We don't allocate a new extent in the following cases
7580          *
7581          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7582          * existing extent.
7583          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7584          * just use the extent.
7585          *
7586          */
7587         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) ||
7588             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7589              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7590                 int type;
7591                 u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7592
7593                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7594                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7595                 else
7596                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7597                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7598                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7599
7600                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7601                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false) == 1 &&
7602                     btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start)) {
7603                         struct extent_map *em2;
7604
7605                         em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), start, len,
7606                                                       orig_start, block_start,
7607                                                       len, orig_block_len,
7608                                                       ram_bytes, type);
7609                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, block_start);
7610                         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7611                                 free_extent_map(em);
7612                                 *map = em = em2;
7613                         }
7614
7615                         if (em2 && IS_ERR(em2)) {
7616                                 ret = PTR_ERR(em2);
7617                                 goto out;
7618                         }
7619                         /*
7620                          * For inode marked NODATACOW or extent marked PREALLOC,
7621                          * use the existing or preallocated extent, so does not
7622                          * need to adjust btrfs_space_info's bytes_may_use.
7623                          */
7624                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
7625                         goto skip_cow;
7626                 }
7627         }
7628
7629         /* this will cow the extent */
7630         free_extent_map(em);
7631         *map = em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), start, len);
7632         if (IS_ERR(em)) {
7633                 ret = PTR_ERR(em);
7634                 goto out;
7635         }
7636
7637         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7638
7639 skip_cow:
7640         /*
7641          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7642          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7643          */
7644         if (start + len > i_size_read(inode))
7645                 i_size_write(inode, start + len);
7646
7647         dio_data->reserve -= len;
7648 out:
7649         return ret;
7650 }
7651
7652 static int btrfs_dio_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t start,
7653                 loff_t length, unsigned int flags, struct iomap *iomap,
7654                 struct iomap *srcmap)
7655 {
7656         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7657         struct extent_map *em;
7658         struct extent_state *cached_state = NULL;
7659         struct btrfs_dio_data *dio_data = NULL;
7660         u64 lockstart, lockend;
7661         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7662         int ret = 0;
7663         u64 len = length;
7664         bool unlock_extents = false;
7665
7666         if (!write)
7667                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize);
7668
7669         lockstart = start;
7670         lockend = start + len - 1;
7671
7672         /*
7673          * The generic stuff only does filemap_write_and_wait_range, which
7674          * isn't enough if we've written compressed pages to this area, so we
7675          * need to flush the dirty pages again to make absolutely sure that any
7676          * outstanding dirty pages are on disk.
7677          */
7678         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7679                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7680                 ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
7681                                                start + length - 1);
7682                 if (ret)
7683                         return ret;
7684         }
7685
7686         dio_data = kzalloc(sizeof(*dio_data), GFP_NOFS);
7687         if (!dio_data)
7688                 return -ENOMEM;
7689
7690         dio_data->length = length;
7691         if (write) {
7692                 dio_data->reserve = round_up(length, fs_info->sectorsize);
7693                 ret = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode),
7694                                 &dio_data->data_reserved,
7695                                 start, dio_data->reserve);
7696                 if (ret) {
7697                         extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7698                         kfree(dio_data);
7699                         return ret;
7700                 }
7701         }
7702         iomap->private = dio_data;
7703
7704
7705         /*
7706          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7707          * this range and we need to fallback to buffered.
7708          */
7709         if (lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state, write)) {
7710                 ret = -ENOTBLK;
7711                 goto err;
7712         }
7713
7714         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
7715         if (IS_ERR(em)) {
7716                 ret = PTR_ERR(em);
7717                 goto unlock_err;
7718         }
7719
7720         /*
7721          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7722          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7723          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7724          * buffered path.
7725          *
7726          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7727          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7728          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7729          *
7730          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7731          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7732          * the generic code.
7733          */
7734         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) ||
7735             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7736                 free_extent_map(em);
7737                 ret = -ENOTBLK;
7738                 goto unlock_err;
7739         }
7740
7741         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7742         if (write) {
7743                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, inode, dio_data,
7744                                                     start, len);
7745                 if (ret < 0)
7746                         goto unlock_err;
7747                 unlock_extents = true;
7748                 /* Recalc len in case the new em is smaller than requested */
7749                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7750         } else {
7751                 /*
7752                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7753                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7754                  */
7755                 lockstart = start + len;
7756                 if (lockstart < lockend)
7757                         unlock_extents = true;
7758         }
7759
7760         if (unlock_extents)
7761                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
7762                                      lockstart, lockend, &cached_state);
7763         else
7764                 free_extent_state(cached_state);
7765
7766         /*
7767          * Translate extent map information to iomap.
7768          * We trim the extents (and move the addr) even though iomap code does
7769          * that, since we have locked only the parts we are performing I/O in.
7770          */
7771         if ((em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
7772             (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) && !write)) {
7773                 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
7774                 iomap->type = IOMAP_HOLE;
7775         } else {
7776                 iomap->addr = em->block_start + (start - em->start);
7777                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
7778         }
7779         iomap->offset = start;
7780         iomap->bdev = fs_info->fs_devices->latest_bdev;
7781         iomap->length = len;
7782
7783         if (write && btrfs_use_zone_append(BTRFS_I(inode), em))
7784                 iomap->flags |= IOMAP_F_ZONE_APPEND;
7785
7786         free_extent_map(em);
7787
7788         return 0;
7789
7790 unlock_err:
7791         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7792                              &cached_state);
7793 err:
7794         if (dio_data) {
7795                 btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7796                                 dio_data->data_reserved, start,
7797                                 dio_data->reserve, true);
7798                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->reserve);
7799                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7800                 kfree(dio_data);
7801         }
7802         return ret;
7803 }
7804
7805 static int btrfs_dio_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
7806                 ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
7807 {
7808         int ret = 0;
7809         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
7810         size_t submitted = dio_data->submitted;
7811         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7812
7813         if (!write && (iomap->type == IOMAP_HOLE)) {
7814                 /* If reading from a hole, unlock and return */
7815                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos, pos + length - 1);
7816                 goto out;
7817         }
7818
7819         if (submitted < length) {
7820                 pos += submitted;
7821                 length -= submitted;
7822                 if (write)
7823                         __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(inode), pos,
7824                                         length, false);
7825                 else
7826                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos,
7827                                       pos + length - 1);
7828                 ret = -ENOTBLK;
7829         }
7830
7831         if (write) {
7832                 if (dio_data->reserve)
7833                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7834                                         dio_data->data_reserved, pos,
7835                                         dio_data->reserve, true);
7836                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->length);
7837                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7838         }
7839 out:
7840         kfree(dio_data);
7841         iomap->private = NULL;
7842
7843         return ret;
7844 }
7845
7846 static void btrfs_dio_private_put(struct btrfs_dio_private *dip)
7847 {
7848         /*
7849          * This implies a barrier so that stores to dio_bio->bi_status before
7850          * this and loads of dio_bio->bi_status after this are fully ordered.
7851          */
7852         if (!refcount_dec_and_test(&dip->refs))
7853                 return;
7854
7855         if (btrfs_op(dip->dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE) {
7856                 __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(dip->inode),
7857                                              dip->logical_offset,
7858                                              dip->bytes,
7859                                              !dip->dio_bio->bi_status);
7860         } else {
7861                 unlock_extent(&BTRFS_I(dip->inode)->io_tree,
7862                               dip->logical_offset,
7863                               dip->logical_offset + dip->bytes - 1);
7864         }
7865
7866         bio_endio(dip->dio_bio);
7867         kfree(dip);
7868 }
7869
7870 static blk_status_t submit_dio_repair_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
7871                                           int mirror_num,
7872                                           unsigned long bio_flags)
7873 {
7874         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7875         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7876         blk_status_t ret;
7877
7878         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE);
7879
7880         ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
7881         if (ret)
7882                 return ret;
7883
7884         refcount_inc(&dip->refs);
7885         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
7886         if (ret)
7887                 refcount_dec(&dip->refs);
7888         return ret;
7889 }
7890
7891 static blk_status_t btrfs_check_read_dio_bio(struct inode *inode,
7892                                              struct btrfs_io_bio *io_bio,
7893                                              const bool uptodate)
7894 {
7895         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
7896         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
7897         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
7898         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7899         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
7900         struct bio_vec bvec;
7901         struct bvec_iter iter;
7902         u64 start = io_bio->logical;
7903         u32 bio_offset = 0;
7904         blk_status_t err = BLK_STS_OK;
7905
7906         __bio_for_each_segment(bvec, &io_bio->bio, iter, io_bio->iter) {
7907                 unsigned int i, nr_sectors, pgoff;
7908
7909                 nr_sectors = BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, bvec.bv_len);
7910                 pgoff = bvec.bv_offset;
7911                 for (i = 0; i < nr_sectors; i++) {
7912                         ASSERT(pgoff < PAGE_SIZE);
7913                         if (uptodate &&
7914                             (!csum || !check_data_csum(inode, io_bio,
7915                                         bio_offset, bvec.bv_page, pgoff))) {
7916                                 clean_io_failure(fs_info, failure_tree, io_tree,
7917                                                  start, bvec.bv_page,
7918                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7919                                                  pgoff);
7920                         } else {
7921                                 blk_status_t status;
7922
7923                                 ASSERT((start - io_bio->logical) < UINT_MAX);
7924                                 status = btrfs_submit_read_repair(inode,
7925                                                         &io_bio->bio,
7926                                                         start - io_bio->logical,
7927                                                         bvec.bv_page, pgoff,
7928                                                         start,
7929                                                         start + sectorsize - 1,
7930                                                         io_bio->mirror_num,
7931                                                         submit_dio_repair_bio);
7932                                 if (status)
7933                                         err = status;
7934                         }
7935                         start += sectorsize;
7936                         ASSERT(bio_offset + sectorsize > bio_offset);
7937                         bio_offset += sectorsize;
7938                         pgoff += sectorsize;
7939                 }
7940         }
7941         return err;
7942 }
7943
7944 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
7945                                          const u64 offset, const u64 bytes,
7946                                          const bool uptodate)
7947 {
7948         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
7949         struct btrfs_ordered_extent *ordered = NULL;
7950         struct btrfs_workqueue *wq;
7951         u64 ordered_offset = offset;
7952         u64 ordered_bytes = bytes;
7953         u64 last_offset;
7954
7955         if (btrfs_is_free_space_inode(inode))
7956                 wq = fs_info->endio_freespace_worker;
7957         else
7958                 wq = fs_info->endio_write_workers;
7959
7960         while (ordered_offset < offset + bytes) {
7961                 last_offset = ordered_offset;
7962                 if (btrfs_dec_test_first_ordered_pending(inode, &ordered,
7963                                                          &ordered_offset,
7964                                                          ordered_bytes,
7965                                                          uptodate)) {
7966                         btrfs_init_work(&ordered->work, finish_ordered_fn, NULL,
7967                                         NULL);
7968                         btrfs_queue_work(wq, &ordered->work);
7969                 }
7970
7971                 /* No ordered extent found in the range, exit */
7972                 if (ordered_offset == last_offset)
7973                         return;
7974                 /*
7975                  * Our bio might span multiple ordered extents. In this case
7976                  * we keep going until we have accounted the whole dio.
7977                  */
7978                 if (ordered_offset < offset + bytes) {
7979                         ordered_bytes = offset + bytes - ordered_offset;
7980                         ordered = NULL;
7981                 }
7982         }
7983 }
7984
7985 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start_direct_io(struct inode *inode,
7986                                                      struct bio *bio,
7987                                                      u64 dio_file_offset)
7988 {
7989         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, dio_file_offset, 1);
7990 }
7991
7992 static void btrfs_end_dio_bio(struct bio *bio)
7993 {
7994         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7995         blk_status_t err = bio->bi_status;
7996
7997         if (err)
7998                 btrfs_warn(BTRFS_I(dip->inode)->root->fs_info,
7999                            "direct IO failed ino %llu rw %d,%u sector %#Lx len %u err no %d",
8000                            btrfs_ino(BTRFS_I(dip->inode)), bio_op(bio),
8001                            bio->bi_opf, bio->bi_iter.bi_sector,
8002                            bio->bi_iter.bi_size, err);
8003
8004         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ) {
8005                 err = btrfs_check_read_dio_bio(dip->inode, btrfs_io_bio(bio),
8006                                                !err);
8007         }
8008
8009         if (err)
8010                 dip->dio_bio->bi_status = err;
8011
8012         btrfs_record_physical_zoned(dip->inode, dip->logical_offset, bio);
8013
8014         bio_put(bio);
8015         btrfs_dio_private_put(dip);
8016 }
8017
8018 static inline blk_status_t btrfs_submit_dio_bio(struct bio *bio,
8019                 struct inode *inode, u64 file_offset, int async_submit)
8020 {
8021         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8022         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
8023         bool write = btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE;
8024         blk_status_t ret;
8025
8026         /* Check btrfs_submit_bio_hook() for rules about async submit. */
8027         if (async_submit)
8028                 async_submit = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
8029
8030         if (!write) {
8031                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
8032                 if (ret)
8033                         goto err;
8034         }
8035
8036         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
8037                 goto map;
8038
8039         if (write && async_submit) {
8040                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, 0, 0, file_offset,
8041                                           btrfs_submit_bio_start_direct_io);
8042                 goto err;
8043         } else if (write) {
8044                 /*
8045                  * If we aren't doing async submit, calculate the csum of the
8046                  * bio now.
8047                  */
8048                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, file_offset, 1);
8049                 if (ret)
8050                         goto err;
8051         } else {
8052                 u64 csum_offset;
8053
8054                 csum_offset = file_offset - dip->logical_offset;
8055                 csum_offset >>= fs_info->sectorsize_bits;
8056                 csum_offset *= fs_info->csum_size;
8057                 btrfs_io_bio(bio)->csum = dip->csums + csum_offset;
8058         }
8059 map:
8060         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, 0);
8061 err:
8062         return ret;
8063 }
8064
8065 /*
8066  * If this succeeds, the btrfs_dio_private is responsible for cleaning up locked
8067  * or ordered extents whether or not we submit any bios.
8068  */
8069 static struct btrfs_dio_private *btrfs_create_dio_private(struct bio *dio_bio,
8070                                                           struct inode *inode,
8071                                                           loff_t file_offset)
8072 {
8073         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
8074         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
8075         size_t dip_size;
8076         struct btrfs_dio_private *dip;
8077
8078         dip_size = sizeof(*dip);
8079         if (!write && csum) {
8080                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8081                 size_t nblocks;
8082
8083                 nblocks = dio_bio->bi_iter.bi_size >> fs_info->sectorsize_bits;
8084                 dip_size += fs_info->csum_size * nblocks;
8085         }
8086
8087         dip = kzalloc(dip_size, GFP_NOFS);
8088         if (!dip)
8089                 return NULL;
8090
8091         dip->inode = inode;
8092         dip->logical_offset = file_offset;
8093         dip->bytes = dio_bio->bi_iter.bi_size;
8094         dip->disk_bytenr = dio_bio->bi_iter.bi_sector << 9;
8095         dip->dio_bio = dio_bio;
8096         refcount_set(&dip->refs, 1);
8097         return dip;
8098 }
8099
8100 static blk_qc_t btrfs_submit_direct(struct inode *inode, struct iomap *iomap,
8101                 struct bio *dio_bio, loff_t file_offset)
8102 {
8103         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
8104         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8105         const bool raid56 = (btrfs_data_alloc_profile(fs_info) &
8106                              BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK);
8107         struct btrfs_dio_private *dip;
8108         struct bio *bio;
8109         u64 start_sector;
8110         int async_submit = 0;
8111         u64 submit_len;
8112         int clone_offset = 0;
8113         int clone_len;
8114         u64 logical;
8115         int ret;
8116         blk_status_t status;
8117         struct btrfs_io_geometry geom;
8118         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
8119         struct extent_map *em = NULL;
8120
8121         dip = btrfs_create_dio_private(dio_bio, inode, file_offset);
8122         if (!dip) {
8123                 if (!write) {
8124                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, file_offset,
8125                                 file_offset + dio_bio->bi_iter.bi_size - 1);
8126                 }
8127                 dio_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
8128                 bio_endio(dio_bio);
8129                 return BLK_QC_T_NONE;
8130         }
8131
8132         if (!write) {
8133                 /*
8134                  * Load the csums up front to reduce csum tree searches and
8135                  * contention when submitting bios.
8136                  *
8137                  * If we have csums disabled this will do nothing.
8138                  */
8139                 status = btrfs_lookup_bio_sums(inode, dio_bio, dip->csums);
8140                 if (status != BLK_STS_OK)
8141                         goto out_err;
8142         }
8143
8144         start_sector = dio_bio->bi_iter.bi_sector;
8145         submit_len = dio_bio->bi_iter.bi_size;
8146
8147         do {
8148                 logical = start_sector << 9;
8149                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, submit_len);
8150                 if (IS_ERR(em)) {
8151                         status = errno_to_blk_status(PTR_ERR(em));
8152                         em = NULL;
8153                         goto out_err_em;
8154                 }
8155                 ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(dio_bio),
8156                                             logical, submit_len, &geom);
8157                 if (ret) {
8158                         status = errno_to_blk_status(ret);
8159                         goto out_err_em;
8160                 }
8161                 ASSERT(geom.len <= INT_MAX);
8162
8163                 clone_len = min_t(int, submit_len, geom.len);
8164
8165                 /*
8166                  * This will never fail as it's passing GPF_NOFS and
8167                  * the allocation is backed by btrfs_bioset.
8168                  */
8169                 bio = btrfs_bio_clone_partial(dio_bio, clone_offset, clone_len);
8170                 bio->bi_private = dip;
8171                 bio->bi_end_io = btrfs_end_dio_bio;
8172                 btrfs_io_bio(bio)->logical = file_offset;
8173
8174                 WARN_ON_ONCE(write && btrfs_is_zoned(fs_info) &&
8175                              fs_info->max_zone_append_size &&
8176                              bio_op(bio) != REQ_OP_ZONE_APPEND);
8177
8178                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
8179                         status = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio,
8180                                                         file_offset);
8181                         if (status) {
8182                                 bio_put(bio);
8183                                 goto out_err;
8184                         }
8185                 }
8186
8187                 ASSERT(submit_len >= clone_len);
8188                 submit_len -= clone_len;
8189
8190                 /*
8191                  * Increase the count before we submit the bio so we know
8192                  * the end IO handler won't happen before we increase the
8193                  * count. Otherwise, the dip might get freed before we're
8194                  * done setting it up.
8195                  *
8196                  * We transfer the initial reference to the last bio, so we
8197                  * don't need to increment the reference count for the last one.
8198                  */
8199                 if (submit_len > 0) {
8200                         refcount_inc(&dip->refs);
8201                         /*
8202                          * If we are submitting more than one bio, submit them
8203                          * all asynchronously. The exception is RAID 5 or 6, as
8204                          * asynchronous checksums make it difficult to collect
8205                          * full stripe writes.
8206                          */
8207                         if (!raid56)
8208                                 async_submit = 1;
8209                 }
8210
8211                 status = btrfs_submit_dio_bio(bio, inode, file_offset,
8212                                                 async_submit);
8213                 if (status) {
8214                         bio_put(bio);
8215                         if (submit_len > 0)
8216                                 refcount_dec(&dip->refs);
8217                         goto out_err_em;
8218                 }
8219
8220                 dio_data->submitted += clone_len;
8221                 clone_offset += clone_len;
8222                 start_sector += clone_len >> 9;
8223                 file_offset += clone_len;
8224
8225                 free_extent_map(em);
8226         } while (submit_len > 0);
8227         return BLK_QC_T_NONE;
8228
8229 out_err_em:
8230         free_extent_map(em);
8231 out_err:
8232         dip->dio_bio->bi_status = status;
8233         btrfs_dio_private_put(dip);
8234
8235         return BLK_QC_T_NONE;
8236 }
8237
8238 const struct iomap_ops btrfs_dio_iomap_ops = {
8239         .iomap_begin            = btrfs_dio_iomap_begin,
8240         .iomap_end              = btrfs_dio_iomap_end,
8241 };
8242
8243 const struct iomap_dio_ops btrfs_dio_ops = {
8244         .submit_io              = btrfs_submit_direct,
8245 };
8246
8247 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
8248                         u64 start, u64 len)
8249 {
8250         int     ret;
8251
8252         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
8253         if (ret)
8254                 return ret;
8255
8256         return extent_fiemap(BTRFS_I(inode), fieinfo, start, len);
8257 }
8258
8259 int btrfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
8260 {
8261         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8262         u64 start = page_offset(page);
8263         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
8264         unsigned long bio_flags = 0;
8265         struct bio *bio = NULL;
8266         int ret;
8267
8268         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
8269
8270         ret = btrfs_do_readpage(page, NULL, &bio, &bio_flags, 0, NULL);
8271         if (bio)
8272                 ret = submit_one_bio(bio, 0, bio_flags);
8273         return ret;
8274 }
8275
8276 static int btrfs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
8277 {
8278         struct inode *inode = page->mapping->host;
8279         int ret;
8280
8281         if (current->flags & PF_MEMALLOC) {
8282                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8283                 unlock_page(page);
8284                 return 0;
8285         }
8286
8287         /*
8288          * If we are under memory pressure we will call this directly from the
8289          * VM, we need to make sure we have the inode referenced for the ordered
8290          * extent.  If not just return like we didn't do anything.
8291          */
8292         if (!igrab(inode)) {
8293                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8294                 return AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
8295         }
8296         ret = extent_write_full_page(page, wbc);
8297         btrfs_add_delayed_iput(inode);
8298         return ret;
8299 }
8300
8301 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
8302                             struct writeback_control *wbc)
8303 {
8304         return extent_writepages(mapping, wbc);
8305 }
8306
8307 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
8308 {
8309         extent_readahead(rac);
8310 }
8311
8312 static int __btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8313 {
8314         int ret = try_release_extent_mapping(page, gfp_flags);
8315         if (ret == 1)
8316                 clear_page_extent_mapped(page);
8317         return ret;
8318 }
8319
8320 static int btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8321 {
8322         if (PageWriteback(page) || PageDirty(page))
8323                 return 0;
8324         return __btrfs_releasepage(page, gfp_flags);
8325 }
8326
8327 #ifdef CONFIG_MIGRATION
8328 static int btrfs_migratepage(struct address_space *mapping,
8329                              struct page *newpage, struct page *page,
8330                              enum migrate_mode mode)
8331 {
8332         int ret;
8333
8334         ret = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, 0);
8335         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
8336                 return ret;
8337
8338         if (page_has_private(page))
8339                 attach_page_private(newpage, detach_page_private(page));
8340
8341         if (PagePrivate2(page)) {
8342                 ClearPagePrivate2(page);
8343                 SetPagePrivate2(newpage);
8344         }
8345
8346         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
8347                 migrate_page_copy(newpage, page);
8348         else
8349                 migrate_page_states(newpage, page);
8350         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
8351 }
8352 #endif
8353
8354 static void btrfs_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
8355                                  unsigned int length)
8356 {
8357         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8358         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
8359         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8360         struct extent_state *cached_state = NULL;
8361         u64 page_start = page_offset(page);
8362         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8363         u64 start;
8364         u64 end;
8365         int inode_evicting = inode->vfs_inode.i_state & I_FREEING;
8366         bool found_ordered = false;
8367         bool completed_ordered = false;
8368
8369         /*
8370          * we have the page locked, so new writeback can't start,
8371          * and the dirty bit won't be cleared while we are here.
8372          *
8373          * Wait for IO on this page so that we can safely clear
8374          * the PagePrivate2 bit and do ordered accounting
8375          */
8376         wait_on_page_writeback(page);
8377
8378         if (offset) {
8379                 btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8380                 return;
8381         }
8382
8383         if (!inode_evicting)
8384                 lock_extent_bits(tree, page_start, page_end, &cached_state);
8385
8386         start = page_start;
8387 again:
8388         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start, page_end - start + 1);
8389         if (ordered) {
8390                 found_ordered = true;
8391                 end = min(page_end,
8392                           ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1);
8393                 /*
8394                  * IO on this page will never be started, so we need to account
8395                  * for any ordered extents now. Don't clear EXTENT_DELALLOC_NEW
8396                  * here, must leave that up for the ordered extent completion.
8397                  */
8398                 if (!inode_evicting)
8399                         clear_extent_bit(tree, start, end,
8400                                          EXTENT_DELALLOC |
8401                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8402                                          EXTENT_DEFRAG, 1, 0, &cached_state);
8403                 /*
8404                  * whoever cleared the private bit is responsible
8405                  * for the finish_ordered_io
8406                  */
8407                 if (TestClearPagePrivate2(page)) {
8408                         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
8409                         u64 new_len;
8410
8411                         tree = &inode->ordered_tree;
8412
8413                         spin_lock_irq(&tree->lock);
8414                         set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8415                         new_len = start - ordered->file_offset;
8416                         if (new_len < ordered->truncated_len)
8417                                 ordered->truncated_len = new_len;
8418                         spin_unlock_irq(&tree->lock);
8419
8420                         if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8421                                                            start,
8422                                                            end - start + 1, 1)) {
8423                                 btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8424                                 completed_ordered = true;
8425                         }
8426                 }
8427                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8428                 if (!inode_evicting) {
8429                         cached_state = NULL;
8430                         lock_extent_bits(tree, start, end,
8431                                          &cached_state);
8432                 }
8433
8434                 start = end + 1;
8435                 if (start < page_end)
8436                         goto again;
8437         }
8438
8439         /*
8440          * Qgroup reserved space handler
8441          * Page here will be either
8442          * 1) Already written to disk or ordered extent already submitted
8443          *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleaned.
8444          *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8445          *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8446          *
8447          * 2) Not written to disk yet
8448          *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the QGROUP_RESERVED
8449          *    bit of its io_tree, and free the qgroup reserved data space.
8450          *    Since the IO will never happen for this page.
8451          */
8452         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, page_start, PAGE_SIZE);
8453         if (!inode_evicting) {
8454                 bool delete = true;
8455
8456                 /*
8457                  * If there's an ordered extent for this range and we have not
8458                  * finished it ourselves, we must leave EXTENT_DELALLOC_NEW set
8459                  * in the range for the ordered extent completion. We must also
8460                  * not delete the range, otherwise we would lose that bit (and
8461                  * any other bits set in the range). Make sure EXTENT_UPTODATE
8462                  * is cleared if we don't delete, otherwise it can lead to
8463                  * corruptions if the i_size is extented later.
8464                  */
8465                 if (found_ordered && !completed_ordered)
8466                         delete = false;
8467                 clear_extent_bit(tree, page_start, page_end, EXTENT_LOCKED |
8468                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_UPTODATE |
8469                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1,
8470                                  delete, &cached_state);
8471
8472                 __btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8473         }
8474
8475         ClearPageChecked(page);
8476         clear_page_extent_mapped(page);
8477 }
8478
8479 /*
8480  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8481  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8482  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8483  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8484  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8485  * support these features.
8486  *
8487  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8488  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8489  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8490  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8491  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8492  * unlock the page.
8493  */
8494 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8495 {
8496         struct page *page = vmf->page;
8497         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8498         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8499         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8500         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8501         struct extent_state *cached_state = NULL;
8502         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8503         char *kaddr;
8504         unsigned long zero_start;
8505         loff_t size;
8506         vm_fault_t ret;
8507         int ret2;
8508         int reserved = 0;
8509         u64 reserved_space;
8510         u64 page_start;
8511         u64 page_end;
8512         u64 end;
8513
8514         reserved_space = PAGE_SIZE;
8515
8516         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8517         page_start = page_offset(page);
8518         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8519         end = page_end;
8520
8521         /*
8522          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8523          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8524          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8525          * dirty page write out, then the btrfs_writepage() function could
8526          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8527          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8528          */
8529         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8530                                             page_start, reserved_space);
8531         if (!ret2) {
8532                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8533                 reserved = 1;
8534         }
8535         if (ret2) {
8536                 ret = vmf_error(ret2);
8537                 if (reserved)
8538                         goto out;
8539                 goto out_noreserve;
8540         }
8541
8542         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8543 again:
8544         lock_page(page);
8545         size = i_size_read(inode);
8546
8547         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8548             (page_start >= size)) {
8549                 /* page got truncated out from underneath us */
8550                 goto out_unlock;
8551         }
8552         wait_on_page_writeback(page);
8553
8554         lock_extent_bits(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8555         ret2 = set_page_extent_mapped(page);
8556         if (ret2 < 0) {
8557                 ret = vmf_error(ret2);
8558                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8559                 goto out_unlock;
8560         }
8561
8562         /*
8563          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8564          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8565          */
8566         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8567                         PAGE_SIZE);
8568         if (ordered) {
8569                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8570                                      &cached_state);
8571                 unlock_page(page);
8572                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
8573                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8574                 goto again;
8575         }
8576
8577         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8578                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8579                                           fs_info->sectorsize);
8580                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8581                         end = page_start + reserved_space - 1;
8582                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8583                                         data_reserved, page_start,
8584                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8585                 }
8586         }
8587
8588         /*
8589          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8590          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8591          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8592          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8593          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8594          */
8595         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8596                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8597                           EXTENT_DEFRAG, 0, 0, &cached_state);
8598
8599         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8600                                         &cached_state);
8601         if (ret2) {
8602                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8603                                      &cached_state);
8604                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8605                 goto out_unlock;
8606         }
8607
8608         /* page is wholly or partially inside EOF */
8609         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8610                 zero_start = offset_in_page(size);
8611         else
8612                 zero_start = PAGE_SIZE;
8613
8614         if (zero_start != PAGE_SIZE) {
8615                 kaddr = kmap(page);
8616                 memset(kaddr + zero_start, 0, PAGE_SIZE - zero_start);
8617                 flush_dcache_page(page);
8618                 kunmap(page);
8619         }
8620         ClearPageChecked(page);
8621         set_page_dirty(page);
8622         SetPageUptodate(page);
8623
8624         BTRFS_I(inode)->last_trans = fs_info->generation;
8625         BTRFS_I(inode)->last_sub_trans = BTRFS_I(inode)->root->log_transid;
8626         BTRFS_I(inode)->last_log_commit = BTRFS_I(inode)->root->last_log_commit;
8627
8628         unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8629
8630         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8631         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8632         extent_changeset_free(data_reserved);
8633         return VM_FAULT_LOCKED;
8634
8635 out_unlock:
8636         unlock_page(page);
8637 out:
8638         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8639         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8640                                      reserved_space, (ret != 0));
8641 out_noreserve:
8642         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8643         extent_changeset_free(data_reserved);
8644         return ret;
8645 }
8646
8647 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback)
8648 {
8649         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8650         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8651         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8652         int ret;
8653         struct btrfs_trans_handle *trans;
8654         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8655         u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8656
8657         if (!skip_writeback) {
8658                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, inode->i_size & (~mask),
8659                                                (u64)-1);
8660                 if (ret)
8661                         return ret;
8662         }
8663
8664         /*
8665          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8666          * things going on here:
8667          *
8668          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8669          *
8670          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8671          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8672          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8673          * very much snapshotting).
8674          *
8675          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8676          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8677          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8678          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8679          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8680          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8681          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8682          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8683          * done separately as well.
8684          *
8685          * So that leaves us with
8686          *
8687          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8688          * transaction reservation.
8689          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8690          * updating the inode.
8691          */
8692         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8693         if (!rsv)
8694                 return -ENOMEM;
8695         rsv->size = min_size;
8696         rsv->failfast = 1;
8697
8698         /*
8699          * 1 for the truncate slack space
8700          * 1 for updating the inode.
8701          */
8702         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8703         if (IS_ERR(trans)) {
8704                 ret = PTR_ERR(trans);
8705                 goto out;
8706         }
8707
8708         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8709         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8710                                       min_size, false);
8711         BUG_ON(ret);
8712
8713         /*
8714          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
8715          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
8716          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
8717          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
8718          * safe.
8719          */
8720         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
8721         trans->block_rsv = rsv;
8722
8723         while (1) {
8724                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
8725                                                  inode->i_size,
8726                                                  BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
8727                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8728                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8729                         break;
8730
8731                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8732                 if (ret)
8733                         break;
8734
8735                 btrfs_end_transaction(trans);
8736                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8737
8738                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8739                 if (IS_ERR(trans)) {
8740                         ret = PTR_ERR(trans);
8741                         trans = NULL;
8742                         break;
8743                 }
8744
8745                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8746                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8747                                               rsv, min_size, false);
8748                 BUG_ON(ret);    /* shouldn't happen */
8749                 trans->block_rsv = rsv;
8750         }
8751
8752         /*
8753          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8754          * deadlock with freeze, if we got NEED_TRUNCATE_BLOCK then we know
8755          * we've truncated everything except the last little bit, and can do
8756          * btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8757          */
8758         if (ret == NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8759                 btrfs_end_transaction(trans);
8760                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8761
8762                 ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), inode->i_size, 0, 0);
8763                 if (ret)
8764                         goto out;
8765                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8766                 if (IS_ERR(trans)) {
8767                         ret = PTR_ERR(trans);
8768                         goto out;
8769                 }
8770                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8771         }
8772
8773         if (trans) {
8774                 int ret2;
8775
8776                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8777                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8778                 if (ret2 && !ret)
8779                         ret = ret2;
8780
8781                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8782                 if (ret2 && !ret)
8783                         ret = ret2;
8784                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8785         }
8786 out:
8787         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
8788
8789         return ret;
8790 }
8791
8792 /*
8793  * create a new subvolume directory/inode (helper for the ioctl).
8794  */
8795 int btrfs_create_subvol_root(struct btrfs_trans_handle *trans,
8796                              struct btrfs_root *new_root,
8797                              struct btrfs_root *parent_root)
8798 {
8799         struct inode *inode;
8800         int err;
8801         u64 index = 0;
8802         u64 ino;
8803
8804         err = btrfs_get_free_objectid(new_root, &ino);
8805         if (err < 0)
8806                 return err;
8807
8808         inode = btrfs_new_inode(trans, new_root, NULL, "..", 2, ino, ino,
8809                                 S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO),
8810                                 &index);
8811         if (IS_ERR(inode))
8812                 return PTR_ERR(inode);
8813         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
8814         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
8815
8816         set_nlink(inode, 1);
8817         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8818         unlock_new_inode(inode);
8819
8820         err = btrfs_subvol_inherit_props(trans, new_root, parent_root);
8821         if (err)
8822                 btrfs_err(new_root->fs_info,
8823                           "error inheriting subvolume %llu properties: %d",
8824                           new_root->root_key.objectid, err);
8825
8826         err = btrfs_update_inode(trans, new_root, BTRFS_I(inode));
8827
8828         iput(inode);
8829         return err;
8830 }
8831
8832 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
8833 {
8834         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
8835         struct btrfs_inode *ei;
8836         struct inode *inode;
8837
8838         ei = kmem_cache_alloc(btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
8839         if (!ei)
8840                 return NULL;
8841
8842         ei->root = NULL;
8843         ei->generation = 0;
8844         ei->last_trans = 0;
8845         ei->last_sub_trans = 0;
8846         ei->logged_trans = 0;
8847         ei->delalloc_bytes = 0;
8848         ei->new_delalloc_bytes = 0;
8849         ei->defrag_bytes = 0;
8850         ei->disk_i_size = 0;
8851         ei->flags = 0;
8852         ei->csum_bytes = 0;
8853         ei->index_cnt = (u64)-1;
8854         ei->dir_index = 0;
8855         ei->last_unlink_trans = 0;
8856         ei->last_reflink_trans = 0;
8857         ei->last_log_commit = 0;
8858
8859         spin_lock_init(&ei->lock);
8860         ei->outstanding_extents = 0;
8861         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
8862                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
8863                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
8864         ei->runtime_flags = 0;
8865         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8866         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8867
8868         ei->delayed_node = NULL;
8869
8870         ei->i_otime.tv_sec = 0;
8871         ei->i_otime.tv_nsec = 0;
8872
8873         inode = &ei->vfs_inode;
8874         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
8875         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO, inode);
8876         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_failure_tree,
8877                             IO_TREE_INODE_IO_FAILURE, inode);
8878         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->file_extent_tree,
8879                             IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT, inode);
8880         ei->io_tree.track_uptodate = true;
8881         ei->io_failure_tree.track_uptodate = true;
8882         atomic_set(&ei->sync_writers, 0);
8883         mutex_init(&ei->log_mutex);
8884         btrfs_ordered_inode_tree_init(&ei->ordered_tree);
8885         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
8886         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
8887         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
8888
8889         return inode;
8890 }
8891
8892 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
8893 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
8894 {
8895         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, 0);
8896         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8897 }
8898 #endif
8899
8900 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
8901 {
8902         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8903 }
8904
8905 void btrfs_destroy_inode(struct inode *vfs_inode)
8906 {
8907         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8908         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
8909         struct btrfs_root *root = inode->root;
8910
8911         WARN_ON(!hlist_empty(&vfs_inode->i_dentry));
8912         WARN_ON(vfs_inode->i_data.nrpages);
8913         WARN_ON(inode->block_rsv.reserved);
8914         WARN_ON(inode->block_rsv.size);
8915         WARN_ON(inode->outstanding_extents);
8916         WARN_ON(inode->delalloc_bytes);
8917         WARN_ON(inode->new_delalloc_bytes);
8918         WARN_ON(inode->csum_bytes);
8919         WARN_ON(inode->defrag_bytes);
8920
8921         /*
8922          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
8923          * created the same inode and we need to destroy the one we already
8924          * created.
8925          */
8926         if (!root)
8927                 return;
8928
8929         while (1) {
8930                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, (u64)-1);
8931                 if (!ordered)
8932                         break;
8933                 else {
8934                         btrfs_err(root->fs_info,
8935                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
8936                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
8937                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
8938                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8939                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8940                 }
8941         }
8942         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(inode);
8943         inode_tree_del(inode);
8944         btrfs_drop_extent_cache(inode, 0, (u64)-1, 0);
8945         btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, 0, (u64)-1);
8946         btrfs_put_root(inode->root);
8947 }
8948
8949 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
8950 {
8951         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8952
8953         if (root == NULL)
8954                 return 1;
8955
8956         /* the snap/subvol tree is on deleting */
8957         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
8958                 return 1;
8959         else
8960                 return generic_drop_inode(inode);
8961 }
8962
8963 static void init_once(void *foo)
8964 {
8965         struct btrfs_inode *ei = (struct btrfs_inode *) foo;
8966
8967         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
8968 }
8969
8970 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
8971 {
8972         /*
8973          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
8974          * destroy cache.
8975          */
8976         rcu_barrier();
8977         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
8978         kmem_cache_destroy(btrfs_trans_handle_cachep);
8979         kmem_cache_destroy(btrfs_path_cachep);
8980         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_cachep);
8981         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_bitmap_cachep);
8982 }
8983
8984 int __init btrfs_init_cachep(void)
8985 {
8986         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
8987                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
8988                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT,
8989                         init_once);
8990         if (!btrfs_inode_cachep)
8991                 goto fail;
8992
8993         btrfs_trans_handle_cachep = kmem_cache_create("btrfs_trans_handle",
8994                         sizeof(struct btrfs_trans_handle), 0,
8995                         SLAB_TEMPORARY | SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8996         if (!btrfs_trans_handle_cachep)
8997                 goto fail;
8998
8999         btrfs_path_cachep = kmem_cache_create("btrfs_path",
9000                         sizeof(struct btrfs_path), 0,
9001                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9002         if (!btrfs_path_cachep)
9003                 goto fail;
9004
9005         btrfs_free_space_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space",
9006                         sizeof(struct btrfs_free_space), 0,
9007                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9008         if (!btrfs_free_space_cachep)
9009                 goto fail;
9010
9011         btrfs_free_space_bitmap_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space_bitmap",
9012                                                         PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
9013                                                         SLAB_RED_ZONE, NULL);
9014         if (!btrfs_free_space_bitmap_cachep)
9015                 goto fail;
9016
9017         return 0;
9018 fail:
9019         btrfs_destroy_cachep();
9020         return -ENOMEM;
9021 }
9022
9023 static int btrfs_getattr(struct user_namespace *mnt_userns,
9024                          const struct path *path, struct kstat *stat,
9025                          u32 request_mask, unsigned int flags)
9026 {
9027         u64 delalloc_bytes;
9028         u64 inode_bytes;
9029         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
9030         u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
9031         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
9032
9033         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
9034         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec;
9035         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec;
9036         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
9037                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
9038         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
9039                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
9040         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
9041                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
9042         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
9043                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
9044
9045         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
9046                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
9047                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
9048                                   STATX_ATTR_NODUMP);
9049
9050         generic_fillattr(&init_user_ns, inode, stat);
9051         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
9052
9053         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9054         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
9055         inode_bytes = inode_get_bytes(inode);
9056         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9057         stat->blocks = (ALIGN(inode_bytes, blocksize) +
9058                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> 9;
9059         return 0;
9060 }
9061
9062 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
9063                               struct dentry *old_dentry,
9064                               struct inode *new_dir,
9065                               struct dentry *new_dentry)
9066 {
9067         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9068         struct btrfs_trans_handle *trans;
9069         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9070         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9071         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
9072         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
9073         struct timespec64 ctime = current_time(old_inode);
9074         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9075         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
9076         u64 old_idx = 0;
9077         u64 new_idx = 0;
9078         int ret;
9079         int ret2;
9080         bool root_log_pinned = false;
9081         bool dest_log_pinned = false;
9082
9083         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9084         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9085                 return -EXDEV;
9086
9087         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
9088         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9089             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9090                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9091
9092         /*
9093          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9094          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9095          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9096          * would require 5 item modifications, so we'll assume their normal
9097          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 2 for the new links, so 12 total items
9098          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9099          */
9100         trans = btrfs_start_transaction(root, 12);
9101         if (IS_ERR(trans)) {
9102                 ret = PTR_ERR(trans);
9103                 goto out_notrans;
9104         }
9105
9106         if (dest != root)
9107                 btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9108
9109         /*
9110          * We need to find a free sequence number both in the source and
9111          * in the destination directory for the exchange.
9112          */
9113         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
9114         if (ret)
9115                 goto out_fail;
9116         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
9117         if (ret)
9118                 goto out_fail;
9119
9120         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9121         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
9122
9123         /* Reference for the source. */
9124         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9125                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9126                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9127         } else {
9128                 btrfs_pin_log_trans(root);
9129                 root_log_pinned = true;
9130                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9131                                              new_dentry->d_name.name,
9132                                              new_dentry->d_name.len,
9133                                              old_ino,
9134                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
9135                                              old_idx);
9136                 if (ret)
9137                         goto out_fail;
9138         }
9139
9140         /* And now for the dest. */
9141         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9142                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9143                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9144         } else {
9145                 btrfs_pin_log_trans(dest);
9146                 dest_log_pinned = true;
9147                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root,
9148                                              old_dentry->d_name.name,
9149                                              old_dentry->d_name.len,
9150                                              new_ino,
9151                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
9152                                              new_idx);
9153                 if (ret)
9154                         goto out_fail;
9155         }
9156
9157         /* Update inode version and ctime/mtime. */
9158         inode_inc_iversion(old_dir);
9159         inode_inc_iversion(new_dir);
9160         inode_inc_iversion(old_inode);
9161         inode_inc_iversion(new_inode);
9162         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime = ctime;
9163         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime = ctime;
9164         old_inode->i_ctime = ctime;
9165         new_inode->i_ctime = ctime;
9166
9167         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
9168                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9169                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9170                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
9171                                 BTRFS_I(new_inode), 1);
9172         }
9173
9174         /* src is a subvolume */
9175         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9176                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9177         } else { /* src is an inode */
9178                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9179                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
9180                                            old_dentry->d_name.name,
9181                                            old_dentry->d_name.len);
9182                 if (!ret)
9183                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9184         }
9185         if (ret) {
9186                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9187                 goto out_fail;
9188         }
9189
9190         /* dest is a subvolume */
9191         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9192                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9193         } else { /* dest is an inode */
9194                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9195                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
9196                                            new_dentry->d_name.name,
9197                                            new_dentry->d_name.len);
9198                 if (!ret)
9199                         ret = btrfs_update_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_inode));
9200         }
9201         if (ret) {
9202                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9203                 goto out_fail;
9204         }
9205
9206         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9207                              new_dentry->d_name.name,
9208                              new_dentry->d_name.len, 0, old_idx);
9209         if (ret) {
9210                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9211                 goto out_fail;
9212         }
9213
9214         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
9215                              old_dentry->d_name.name,
9216                              old_dentry->d_name.len, 0, new_idx);
9217         if (ret) {
9218                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9219                 goto out_fail;
9220         }
9221
9222         if (old_inode->i_nlink == 1)
9223                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
9224         if (new_inode->i_nlink == 1)
9225                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
9226
9227         if (root_log_pinned) {
9228                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9229                                    new_dentry->d_parent);
9230                 btrfs_end_log_trans(root);
9231                 root_log_pinned = false;
9232         }
9233         if (dest_log_pinned) {
9234                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(new_inode), BTRFS_I(new_dir),
9235                                    old_dentry->d_parent);
9236                 btrfs_end_log_trans(dest);
9237                 dest_log_pinned = false;
9238         }
9239 out_fail:
9240         /*
9241          * If we have pinned a log and an error happened, we unpin tasks
9242          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9243          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9244          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9245          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9246          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9247          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9248          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9249          * allow the tasks to sync it.
9250          */
9251         if (ret && (root_log_pinned || dest_log_pinned)) {
9252                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9253                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9254                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9255                     (new_inode &&
9256                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9257                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9258
9259                 if (root_log_pinned) {
9260                         btrfs_end_log_trans(root);
9261                         root_log_pinned = false;
9262                 }
9263                 if (dest_log_pinned) {
9264                         btrfs_end_log_trans(dest);
9265                         dest_log_pinned = false;
9266                 }
9267         }
9268         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9269         ret = ret ? ret : ret2;
9270 out_notrans:
9271         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9272             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9273                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9274
9275         return ret;
9276 }
9277
9278 static int btrfs_whiteout_for_rename(struct btrfs_trans_handle *trans,
9279                                      struct btrfs_root *root,
9280                                      struct inode *dir,
9281                                      struct dentry *dentry)
9282 {
9283         int ret;
9284         struct inode *inode;
9285         u64 objectid;
9286         u64 index;
9287
9288         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9289         if (ret)
9290                 return ret;
9291
9292         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir,
9293                                 dentry->d_name.name,
9294                                 dentry->d_name.len,
9295                                 btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9296                                 objectid,
9297                                 S_IFCHR | WHITEOUT_MODE,
9298                                 &index);
9299
9300         if (IS_ERR(inode)) {
9301                 ret = PTR_ERR(inode);
9302                 return ret;
9303         }
9304
9305         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
9306         init_special_inode(inode, inode->i_mode,
9307                 WHITEOUT_DEV);
9308
9309         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir,
9310                                 &dentry->d_name);
9311         if (ret)
9312                 goto out;
9313
9314         ret = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9315                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9316         if (ret)
9317                 goto out;
9318
9319         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9320 out:
9321         unlock_new_inode(inode);
9322         if (ret)
9323                 inode_dec_link_count(inode);
9324         iput(inode);
9325
9326         return ret;
9327 }
9328
9329 static int btrfs_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9330                            struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9331                            unsigned int flags)
9332 {
9333         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9334         struct btrfs_trans_handle *trans;
9335         unsigned int trans_num_items;
9336         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9337         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9338         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
9339         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
9340         u64 index = 0;
9341         int ret;
9342         int ret2;
9343         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9344         bool log_pinned = false;
9345
9346         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9347                 return -EPERM;
9348
9349         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9350         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9351                 return -EXDEV;
9352
9353         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9354             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9355                 return -ENOTEMPTY;
9356
9357         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9358             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9359                 return -ENOTEMPTY;
9360
9361
9362         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9363         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino,
9364                              new_dentry->d_name.name,
9365                              new_dentry->d_name.len);
9366
9367         if (ret) {
9368                 if (ret == -EEXIST) {
9369                         /* we shouldn't get
9370                          * eexist without a new_inode */
9371                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9372                                 return ret;
9373                         }
9374                 } else {
9375                         /* maybe -EOVERFLOW */
9376                         return ret;
9377                 }
9378         }
9379         ret = 0;
9380
9381         /*
9382          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9383          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9384          */
9385         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9386                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9387
9388         /* close the racy window with snapshot create/destroy ioctl */
9389         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9390                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9391         /*
9392          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9393          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9394          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9395          * would require 5 item modifications, so we'll assume they are normal
9396          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 1 for the new link, so 11 total items
9397          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9398          * If our rename has the whiteout flag, we need more 5 units for the
9399          * new inode (1 inode item, 1 inode ref, 2 dir items and 1 xattr item
9400          * when selinux is enabled).
9401          */
9402         trans_num_items = 11;
9403         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9404                 trans_num_items += 5;
9405         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9406         if (IS_ERR(trans)) {
9407                 ret = PTR_ERR(trans);
9408                 goto out_notrans;
9409         }
9410
9411         if (dest != root)
9412                 btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9413
9414         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9415         if (ret)
9416                 goto out_fail;
9417
9418         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9419         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9420                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9421                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9422         } else {
9423                 btrfs_pin_log_trans(root);
9424                 log_pinned = true;
9425                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9426                                              new_dentry->d_name.name,
9427                                              new_dentry->d_name.len,
9428                                              old_ino,
9429                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)), index);
9430                 if (ret)
9431                         goto out_fail;
9432         }
9433
9434         inode_inc_iversion(old_dir);
9435         inode_inc_iversion(new_dir);
9436         inode_inc_iversion(old_inode);
9437         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime =
9438         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime =
9439         old_inode->i_ctime = current_time(old_dir);
9440
9441         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9442                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9443                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9444
9445         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9446                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9447         } else {
9448                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9449                                         BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9450                                         old_dentry->d_name.name,
9451                                         old_dentry->d_name.len);
9452                 if (!ret)
9453                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9454         }
9455         if (ret) {
9456                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9457                 goto out_fail;
9458         }
9459
9460         if (new_inode) {
9461                 inode_inc_iversion(new_inode);
9462                 new_inode->i_ctime = current_time(new_inode);
9463                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9464                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9465                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9466                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9467                 } else {
9468                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9469                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9470                                                  new_dentry->d_name.name,
9471                                                  new_dentry->d_name.len);
9472                 }
9473                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9474                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9475                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9476                 if (ret) {
9477                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9478                         goto out_fail;
9479                 }
9480         }
9481
9482         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9483                              new_dentry->d_name.name,
9484                              new_dentry->d_name.len, 0, index);
9485         if (ret) {
9486                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9487                 goto out_fail;
9488         }
9489
9490         if (old_inode->i_nlink == 1)
9491                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9492
9493         if (log_pinned) {
9494                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9495                                    new_dentry->d_parent);
9496                 btrfs_end_log_trans(root);
9497                 log_pinned = false;
9498         }
9499
9500         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9501                 ret = btrfs_whiteout_for_rename(trans, root, old_dir,
9502                                                 old_dentry);
9503
9504                 if (ret) {
9505                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9506                         goto out_fail;
9507                 }
9508         }
9509 out_fail:
9510         /*
9511          * If we have pinned the log and an error happened, we unpin tasks
9512          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9513          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9514          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9515          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9516          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9517          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9518          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9519          * allow the tasks to sync it.
9520          */
9521         if (ret && log_pinned) {
9522                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9523                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9524                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9525                     (new_inode &&
9526                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9527                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9528
9529                 btrfs_end_log_trans(root);
9530                 log_pinned = false;
9531         }
9532         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9533         ret = ret ? ret : ret2;
9534 out_notrans:
9535         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9536                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9537
9538         return ret;
9539 }
9540
9541 static int btrfs_rename2(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *old_dir,
9542                          struct dentry *old_dentry, struct inode *new_dir,
9543                          struct dentry *new_dentry, unsigned int flags)
9544 {
9545         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9546                 return -EINVAL;
9547
9548         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9549                 return btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9550                                           new_dentry);
9551
9552         return btrfs_rename(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry, flags);
9553 }
9554
9555 struct btrfs_delalloc_work {
9556         struct inode *inode;
9557         struct completion completion;
9558         struct list_head list;
9559         struct btrfs_work work;
9560 };
9561
9562 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9563 {
9564         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9565         struct inode *inode;
9566
9567         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9568                                      work);
9569         inode = delalloc_work->inode;
9570         filemap_flush(inode->i_mapping);
9571         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9572                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9573                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9574
9575         iput(inode);
9576         complete(&delalloc_work->completion);
9577 }
9578
9579 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9580 {
9581         struct btrfs_delalloc_work *work;
9582
9583         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9584         if (!work)
9585                 return NULL;
9586
9587         init_completion(&work->completion);
9588         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9589         work->inode = inode;
9590         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL, NULL);
9591
9592         return work;
9593 }
9594
9595 /*
9596  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9597  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9598  */
9599 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
9600                                  struct writeback_control *wbc, bool snapshot,
9601                                  bool in_reclaim_context)
9602 {
9603         struct btrfs_inode *binode;
9604         struct inode *inode;
9605         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9606         struct list_head works;
9607         struct list_head splice;
9608         int ret = 0;
9609         bool full_flush = wbc->nr_to_write == LONG_MAX;
9610
9611         INIT_LIST_HEAD(&works);
9612         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9613
9614         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9615         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9616         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9617         while (!list_empty(&splice)) {
9618                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9619                                     delalloc_inodes);
9620
9621                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9622                                &root->delalloc_inodes);
9623
9624                 if (in_reclaim_context &&
9625                     test_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &binode->runtime_flags))
9626                         continue;
9627
9628                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9629                 if (!inode) {
9630                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9631                         continue;
9632                 }
9633                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9634
9635                 if (snapshot)
9636                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9637                                 &binode->runtime_flags);
9638                 if (full_flush) {
9639                         work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9640                         if (!work) {
9641                                 iput(inode);
9642                                 ret = -ENOMEM;
9643                                 goto out;
9644                         }
9645                         list_add_tail(&work->list, &works);
9646                         btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9647                                          &work->work);
9648                 } else {
9649                         ret = sync_inode(inode, wbc);
9650                         if (!ret &&
9651                             test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9652                                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9653                                 ret = sync_inode(inode, wbc);
9654                         btrfs_add_delayed_iput(inode);
9655                         if (ret || wbc->nr_to_write <= 0)
9656                                 goto out;
9657                 }
9658                 cond_resched();
9659                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9660         }
9661         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9662
9663 out:
9664         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9665                 list_del_init(&work->list);
9666                 wait_for_completion(&work->completion);
9667                 kfree(work);
9668         }
9669
9670         if (!list_empty(&splice)) {
9671                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9672                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9673                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9674         }
9675         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9676         return ret;
9677 }
9678
9679 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root)
9680 {
9681         struct writeback_control wbc = {
9682                 .nr_to_write = LONG_MAX,
9683                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9684                 .range_start = 0,
9685                 .range_end = LLONG_MAX,
9686         };
9687         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9688
9689         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9690                 return -EROFS;
9691
9692         return start_delalloc_inodes(root, &wbc, true, false);
9693 }
9694
9695 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, long nr,
9696                                bool in_reclaim_context)
9697 {
9698         struct writeback_control wbc = {
9699                 .nr_to_write = nr,
9700                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9701                 .range_start = 0,
9702                 .range_end = LLONG_MAX,
9703         };
9704         struct btrfs_root *root;
9705         struct list_head splice;
9706         int ret;
9707
9708         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9709                 return -EROFS;
9710
9711         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9712
9713         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9714         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9715         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
9716         while (!list_empty(&splice)) {
9717                 /*
9718                  * Reset nr_to_write here so we know that we're doing a full
9719                  * flush.
9720                  */
9721                 if (nr == LONG_MAX)
9722                         wbc.nr_to_write = LONG_MAX;
9723
9724                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
9725                                         delalloc_root);
9726                 root = btrfs_grab_root(root);
9727                 BUG_ON(!root);
9728                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
9729                                &fs_info->delalloc_roots);
9730                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9731
9732                 ret = start_delalloc_inodes(root, &wbc, false, in_reclaim_context);
9733                 btrfs_put_root(root);
9734                 if (ret < 0 || wbc.nr_to_write <= 0)
9735                         goto out;
9736                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9737         }
9738         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9739
9740         ret = 0;
9741 out:
9742         if (!list_empty(&splice)) {
9743                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9744                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
9745                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9746         }
9747         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9748         return ret;
9749 }
9750
9751 static int btrfs_symlink(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
9752                          struct dentry *dentry, const char *symname)
9753 {
9754         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9755         struct btrfs_trans_handle *trans;
9756         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9757         struct btrfs_path *path;
9758         struct btrfs_key key;
9759         struct inode *inode = NULL;
9760         int err;
9761         u64 objectid;
9762         u64 index = 0;
9763         int name_len;
9764         int datasize;
9765         unsigned long ptr;
9766         struct btrfs_file_extent_item *ei;
9767         struct extent_buffer *leaf;
9768
9769         name_len = strlen(symname);
9770         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
9771                 return -ENAMETOOLONG;
9772
9773         /*
9774          * 2 items for inode item and ref
9775          * 2 items for dir items
9776          * 1 item for updating parent inode item
9777          * 1 item for the inline extent item
9778          * 1 item for xattr if selinux is on
9779          */
9780         trans = btrfs_start_transaction(root, 7);
9781         if (IS_ERR(trans))
9782                 return PTR_ERR(trans);
9783
9784         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9785         if (err)
9786                 goto out_unlock;
9787
9788         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
9789                                 dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9790                                 objectid, S_IFLNK|S_IRWXUGO, &index);
9791         if (IS_ERR(inode)) {
9792                 err = PTR_ERR(inode);
9793                 inode = NULL;
9794                 goto out_unlock;
9795         }
9796
9797         /*
9798         * If the active LSM wants to access the inode during
9799         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
9800         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
9801         * ops vector.
9802         */
9803         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9804         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9805         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9806
9807         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
9808         if (err)
9809                 goto out_unlock;
9810
9811         path = btrfs_alloc_path();
9812         if (!path) {
9813                 err = -ENOMEM;
9814                 goto out_unlock;
9815         }
9816         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
9817         key.offset = 0;
9818         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
9819         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
9820         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
9821                                       datasize);
9822         if (err) {
9823                 btrfs_free_path(path);
9824                 goto out_unlock;
9825         }
9826         leaf = path->nodes[0];
9827         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
9828                             struct btrfs_file_extent_item);
9829         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
9830         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
9831                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
9832         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
9833         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
9834         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
9835         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
9836
9837         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
9838         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
9839         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
9840         btrfs_free_path(path);
9841
9842         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
9843         inode_nohighmem(inode);
9844         inode_set_bytes(inode, name_len);
9845         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
9846         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9847         /*
9848          * Last step, add directory indexes for our symlink inode. This is the
9849          * last step to avoid extra cleanup of these indexes if an error happens
9850          * elsewhere above.
9851          */
9852         if (!err)
9853                 err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9854                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9855         if (err)
9856                 goto out_unlock;
9857
9858         d_instantiate_new(dentry, inode);
9859
9860 out_unlock:
9861         btrfs_end_transaction(trans);
9862         if (err && inode) {
9863                 inode_dec_link_count(inode);
9864                 discard_new_inode(inode);
9865         }
9866         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9867         return err;
9868 }
9869
9870 static struct btrfs_trans_handle *insert_prealloc_file_extent(
9871                                        struct btrfs_trans_handle *trans_in,
9872                                        struct btrfs_inode *inode,
9873                                        struct btrfs_key *ins,
9874                                        u64 file_offset)
9875 {
9876         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
9877         struct btrfs_replace_extent_info extent_info;
9878         struct btrfs_trans_handle *trans = trans_in;
9879         struct btrfs_path *path;
9880         u64 start = ins->objectid;
9881         u64 len = ins->offset;
9882         int ret;
9883
9884         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
9885
9886         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
9887         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
9888         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
9889         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
9890         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
9891         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
9892         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
9893
9894         ret = btrfs_qgroup_release_data(inode, file_offset, len);
9895         if (ret < 0)
9896                 return ERR_PTR(ret);
9897
9898         if (trans) {
9899                 ret = insert_reserved_file_extent(trans, inode,
9900                                                   file_offset, &stack_fi,
9901                                                   true, ret);
9902                 if (ret)
9903                         return ERR_PTR(ret);
9904                 return trans;
9905         }
9906
9907         extent_info.disk_offset = start;
9908         extent_info.disk_len = len;
9909         extent_info.data_offset = 0;
9910         extent_info.data_len = len;
9911         extent_info.file_offset = file_offset;
9912         extent_info.extent_buf = (char *)&stack_fi;
9913         extent_info.is_new_extent = true;
9914         extent_info.qgroup_reserved = ret;
9915         extent_info.insertions = 0;
9916
9917         path = btrfs_alloc_path();
9918         if (!path)
9919                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
9920
9921         ret = btrfs_replace_file_extents(&inode->vfs_inode, path, file_offset,
9922                                      file_offset + len - 1, &extent_info,
9923                                      &trans);
9924         btrfs_free_path(path);
9925         if (ret)
9926                 return ERR_PTR(ret);
9927
9928         return trans;
9929 }
9930
9931 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9932                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9933                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
9934                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
9935 {
9936         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
9937         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
9938         struct extent_map *em;
9939         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9940         struct btrfs_key ins;
9941         u64 cur_offset = start;
9942         u64 clear_offset = start;
9943         u64 i_size;
9944         u64 cur_bytes;
9945         u64 last_alloc = (u64)-1;
9946         int ret = 0;
9947         bool own_trans = true;
9948         u64 end = start + num_bytes - 1;
9949
9950         if (trans)
9951                 own_trans = false;
9952         while (num_bytes > 0) {
9953                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
9954                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
9955                 /*
9956                  * If we are severely fragmented we could end up with really
9957                  * small allocations, so if the allocator is returning small
9958                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
9959                  * sized chunks.
9960                  */
9961                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
9962                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
9963                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
9964                 if (ret)
9965                         break;
9966
9967                 /*
9968                  * We've reserved this space, and thus converted it from
9969                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
9970                  * from here on out we will only need to clear our reservation
9971                  * for the remaining unreserved area, so advance our
9972                  * clear_offset by our extent size.
9973                  */
9974                 clear_offset += ins.offset;
9975
9976                 last_alloc = ins.offset;
9977                 trans = insert_prealloc_file_extent(trans, BTRFS_I(inode),
9978                                                     &ins, cur_offset);
9979                 /*
9980                  * Now that we inserted the prealloc extent we can finally
9981                  * decrement the number of reservations in the block group.
9982                  * If we did it before, we could race with relocation and have
9983                  * relocation miss the reserved extent, making it fail later.
9984                  */
9985                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
9986                 if (IS_ERR(trans)) {
9987                         ret = PTR_ERR(trans);
9988                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
9989                                                    ins.offset, 0);
9990                         break;
9991                 }
9992
9993                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
9994                                         cur_offset + ins.offset -1, 0);
9995
9996                 em = alloc_extent_map();
9997                 if (!em) {
9998                         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
9999                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
10000                         goto next;
10001                 }
10002
10003                 em->start = cur_offset;
10004                 em->orig_start = cur_offset;
10005                 em->len = ins.offset;
10006                 em->block_start = ins.objectid;
10007                 em->block_len = ins.offset;
10008                 em->orig_block_len = ins.offset;
10009                 em->ram_bytes = ins.offset;
10010                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
10011                 em->generation = trans->transid;
10012
10013                 while (1) {
10014                         write_lock(&em_tree->lock);
10015                         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
10016                         write_unlock(&em_tree->lock);
10017                         if (ret != -EEXIST)
10018                                 break;
10019                         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
10020                                                 cur_offset + ins.offset - 1,
10021                                                 0);
10022                 }
10023                 free_extent_map(em);
10024 next:
10025                 num_bytes -= ins.offset;
10026                 cur_offset += ins.offset;
10027                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
10028
10029                 inode_inc_iversion(inode);
10030                 inode->i_ctime = current_time(inode);
10031                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
10032                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
10033                     (actual_len > inode->i_size) &&
10034                     (cur_offset > inode->i_size)) {
10035                         if (cur_offset > actual_len)
10036                                 i_size = actual_len;
10037                         else
10038                                 i_size = cur_offset;
10039                         i_size_write(inode, i_size);
10040                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
10041                 }
10042
10043                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10044
10045                 if (ret) {
10046                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
10047                         if (own_trans)
10048                                 btrfs_end_transaction(trans);
10049                         break;
10050                 }
10051
10052                 if (own_trans) {
10053                         btrfs_end_transaction(trans);
10054                         trans = NULL;
10055                 }
10056         }
10057         if (clear_offset < end)
10058                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
10059                         end - clear_offset + 1);
10060         return ret;
10061 }
10062
10063 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
10064                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10065                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10066 {
10067         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10068                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
10069                                            NULL);
10070 }
10071
10072 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
10073                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
10074                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10075                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10076 {
10077         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10078                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
10079 }
10080
10081 static int btrfs_set_page_dirty(struct page *page)
10082 {
10083         return __set_page_dirty_nobuffers(page);
10084 }
10085
10086 static int btrfs_permission(struct user_namespace *mnt_userns,
10087                             struct inode *inode, int mask)
10088 {
10089         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10090         umode_t mode = inode->i_mode;
10091
10092         if (mask & MAY_WRITE &&
10093             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
10094                 if (btrfs_root_readonly(root))
10095                         return -EROFS;
10096                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
10097                         return -EACCES;
10098         }
10099         return generic_permission(&init_user_ns, inode, mask);
10100 }
10101
10102 static int btrfs_tmpfile(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
10103                          struct dentry *dentry, umode_t mode)
10104 {
10105         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
10106         struct btrfs_trans_handle *trans;
10107         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
10108         struct inode *inode = NULL;
10109         u64 objectid;
10110         u64 index;
10111         int ret = 0;
10112
10113         /*
10114          * 5 units required for adding orphan entry
10115          */
10116         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
10117         if (IS_ERR(trans))
10118                 return PTR_ERR(trans);
10119
10120         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
10121         if (ret)
10122                 goto out;
10123
10124         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, NULL, 0,
10125                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
10126         if (IS_ERR(inode)) {
10127                 ret = PTR_ERR(inode);
10128                 inode = NULL;
10129                 goto out;
10130         }
10131
10132         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
10133         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
10134
10135         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
10136
10137         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, NULL);
10138         if (ret)
10139                 goto out;
10140
10141         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10142         if (ret)
10143                 goto out;
10144         ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
10145         if (ret)
10146                 goto out;
10147
10148         /*
10149          * We set number of links to 0 in btrfs_new_inode(), and here we set
10150          * it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is 0,
10151          * through:
10152          *
10153          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
10154          */
10155         set_nlink(inode, 1);
10156         d_tmpfile(dentry, inode);
10157         unlock_new_inode(inode);
10158         mark_inode_dirty(inode);
10159 out:
10160         btrfs_end_transaction(trans);
10161         if (ret && inode)
10162                 discard_new_inode(inode);
10163         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
10164         return ret;
10165 }
10166
10167 void btrfs_set_range_writeback(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
10168 {
10169         struct inode *inode = tree->private_data;
10170         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
10171         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
10172         struct page *page;
10173
10174         while (index <= end_index) {
10175                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
10176                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
10177                 set_page_writeback(page);
10178                 put_page(page);
10179                 index++;
10180         }
10181 }
10182
10183 #ifdef CONFIG_SWAP
10184 /*
10185  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
10186  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
10187  * negative errno on failure.
10188  */
10189 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
10190                                   bool is_block_group)
10191 {
10192         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10193         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
10194         struct rb_node **p;
10195         struct rb_node *parent = NULL;
10196
10197         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
10198         if (!sp)
10199                 return -ENOMEM;
10200         sp->ptr = ptr;
10201         sp->inode = inode;
10202         sp->is_block_group = is_block_group;
10203
10204         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10205         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
10206         while (*p) {
10207                 parent = *p;
10208                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10209                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
10210                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
10211                         p = &(*p)->rb_left;
10212                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
10213                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
10214                         p = &(*p)->rb_right;
10215                 } else {
10216                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10217                         kfree(sp);
10218                         return 1;
10219                 }
10220         }
10221         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
10222         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10223         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10224         return 0;
10225 }
10226
10227 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
10228 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
10229 {
10230         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10231         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
10232         struct rb_node *node, *next;
10233
10234         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10235         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
10236         while (node) {
10237                 next = rb_next(node);
10238                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10239                 if (sp->inode == inode) {
10240                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10241                         if (sp->is_block_group)
10242                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
10243                         kfree(sp);
10244                 }
10245                 node = next;
10246         }
10247         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10248 }
10249
10250 struct btrfs_swap_info {
10251         u64 start;
10252         u64 block_start;
10253         u64 block_len;
10254         u64 lowest_ppage;
10255         u64 highest_ppage;
10256         unsigned long nr_pages;
10257         int nr_extents;
10258 };
10259
10260 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
10261                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
10262 {
10263         unsigned long nr_pages;
10264         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
10265         int ret;
10266
10267         first_ppage = ALIGN(bsi->block_start, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10268         next_ppage = ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len,
10269                                 PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10270
10271         if (first_ppage >= next_ppage)
10272                 return 0;
10273         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
10274
10275         first_ppage_reported = first_ppage;
10276         if (bsi->start == 0)
10277                 first_ppage_reported++;
10278         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
10279                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
10280         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
10281                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
10282
10283         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
10284         if (ret < 0)
10285                 return ret;
10286         bsi->nr_extents += ret;
10287         bsi->nr_pages += nr_pages;
10288         return 0;
10289 }
10290
10291 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10292 {
10293         struct inode *inode = file_inode(file);
10294
10295         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
10296         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10297 }
10298
10299 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10300                                sector_t *span)
10301 {
10302         struct inode *inode = file_inode(file);
10303         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10304         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
10305         struct extent_state *cached_state = NULL;
10306         struct extent_map *em = NULL;
10307         struct btrfs_device *device = NULL;
10308         struct btrfs_swap_info bsi = {
10309                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
10310         };
10311         int ret = 0;
10312         u64 isize;
10313         u64 start;
10314
10315         /*
10316          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
10317          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
10318          * we don't really care.
10319          */
10320         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
10321         if (ret)
10322                 return ret;
10323
10324         /*
10325          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10326          */
10327         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10328                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10329                 return -EINVAL;
10330         }
10331         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10332                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10333                 return -EINVAL;
10334         }
10335         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10336                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10337                 return -EINVAL;
10338         }
10339
10340         /*
10341          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10342          * under us. The exclop protection makes sure they aren't running/won't
10343          * run concurrently while we are mapping the swap extents, and
10344          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap
10345          * file is active and moving the extents. Note that this also prevents
10346          * a concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10347          * really worth the trouble to allow it.
10348          */
10349         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_SWAP_ACTIVATE)) {
10350                 btrfs_warn(fs_info,
10351            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10352                 return -EBUSY;
10353         }
10354         /*
10355          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10356          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10357          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10358          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10359          */
10360         atomic_inc(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10361
10362         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10363
10364         lock_extent_bits(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10365         start = 0;
10366         while (start < isize) {
10367                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10368                 struct btrfs_block_group *bg;
10369                 u64 len = isize - start;
10370
10371                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
10372                 if (IS_ERR(em)) {
10373                         ret = PTR_ERR(em);
10374                         goto out;
10375                 }
10376
10377                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10378                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10379                         ret = -EINVAL;
10380                         goto out;
10381                 }
10382                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10383                         /*
10384                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10385                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10386                          * big enough to store more than the swap header, but in
10387                          * case something changes in the future, let's catch it
10388                          * here rather than later.
10389                          */
10390                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10391                         ret = -EINVAL;
10392                         goto out;
10393                 }
10394                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10395                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10396                         ret = -EINVAL;
10397                         goto out;
10398                 }
10399
10400                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10401                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10402                 free_extent_map(em);
10403                 em = NULL;
10404
10405                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, true);
10406                 if (ret < 0) {
10407                         goto out;
10408                 } else if (ret) {
10409                         ret = 0;
10410                 } else {
10411                         btrfs_warn(fs_info,
10412                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10413                         ret = -EINVAL;
10414                         goto out;
10415                 }
10416
10417                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10418                 if (IS_ERR(em)) {
10419                         ret = PTR_ERR(em);
10420                         goto out;
10421                 }
10422
10423                 if (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10424                         btrfs_warn(fs_info,
10425                                    "swapfile must have single data profile");
10426                         ret = -EINVAL;
10427                         goto out;
10428                 }
10429
10430                 if (device == NULL) {
10431                         device = em->map_lookup->stripes[0].dev;
10432                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10433                         if (ret == 1)
10434                                 ret = 0;
10435                         else if (ret)
10436                                 goto out;
10437                 } else if (device != em->map_lookup->stripes[0].dev) {
10438                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10439                         ret = -EINVAL;
10440                         goto out;
10441                 }
10442
10443                 physical_block_start = (em->map_lookup->stripes[0].physical +
10444                                         (logical_block_start - em->start));
10445                 len = min(len, em->len - (logical_block_start - em->start));
10446                 free_extent_map(em);
10447                 em = NULL;
10448
10449                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10450                 if (!bg) {
10451                         btrfs_warn(fs_info,
10452                            "could not find block group containing swapfile");
10453                         ret = -EINVAL;
10454                         goto out;
10455                 }
10456
10457                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10458                 if (ret) {
10459                         btrfs_put_block_group(bg);
10460                         if (ret == 1)
10461                                 ret = 0;
10462                         else
10463                                 goto out;
10464                 }
10465
10466                 if (bsi.block_len &&
10467                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10468                         bsi.block_len += len;
10469                 } else {
10470                         if (bsi.block_len) {
10471                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10472                                 if (ret)
10473                                         goto out;
10474                         }
10475                         bsi.start = start;
10476                         bsi.block_start = physical_block_start;
10477                         bsi.block_len = len;
10478                 }
10479
10480                 start += len;
10481         }
10482
10483         if (bsi.block_len)
10484                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10485
10486 out:
10487         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10488                 free_extent_map(em);
10489
10490         unlock_extent_cached(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10491
10492         if (ret)
10493                 btrfs_swap_deactivate(file);
10494
10495         btrfs_exclop_finish(fs_info);
10496
10497         if (ret)
10498                 return ret;
10499
10500         if (device)
10501                 sis->bdev = device->bdev;
10502         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10503         sis->max = bsi.nr_pages;
10504         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10505         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10506         return bsi.nr_extents;
10507 }
10508 #else
10509 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10510 {
10511 }
10512
10513 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10514                                sector_t *span)
10515 {
10516         return -EOPNOTSUPP;
10517 }
10518 #endif
10519
10520 /*
10521  * Update the number of bytes used in the VFS' inode. When we replace extents in
10522  * a range (clone, dedupe, fallocate's zero range), we must update the number of
10523  * bytes used by the inode in an atomic manner, so that concurrent stat(2) calls
10524  * always get a correct value.
10525  */
10526 void btrfs_update_inode_bytes(struct btrfs_inode *inode,
10527                               const u64 add_bytes,
10528                               const u64 del_bytes)
10529 {
10530         if (add_bytes == del_bytes)
10531                 return;
10532
10533         spin_lock(&inode->lock);
10534         if (del_bytes > 0)
10535                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, del_bytes);
10536         if (add_bytes > 0)
10537                 inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, add_bytes);
10538         spin_unlock(&inode->lock);
10539 }
10540
10541 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
10542         .getattr        = btrfs_getattr,
10543         .lookup         = btrfs_lookup,
10544         .create         = btrfs_create,
10545         .unlink         = btrfs_unlink,
10546         .link           = btrfs_link,
10547         .mkdir          = btrfs_mkdir,
10548         .rmdir          = btrfs_rmdir,
10549         .rename         = btrfs_rename2,
10550         .symlink        = btrfs_symlink,
10551         .setattr        = btrfs_setattr,
10552         .mknod          = btrfs_mknod,
10553         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10554         .permission     = btrfs_permission,
10555         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10556         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10557         .update_time    = btrfs_update_time,
10558         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
10559 };
10560
10561 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
10562         .llseek         = generic_file_llseek,
10563         .read           = generic_read_dir,
10564         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
10565         .open           = btrfs_opendir,
10566         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
10567 #ifdef CONFIG_COMPAT
10568         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
10569 #endif
10570         .release        = btrfs_release_file,
10571         .fsync          = btrfs_sync_file,
10572 };
10573
10574 /*
10575  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
10576  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
10577  * these extents won't change over the life of the file and they
10578  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
10579  *
10580  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
10581  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
10582  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
10583  *
10584  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
10585  */
10586 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
10587         .readpage       = btrfs_readpage,
10588         .writepage      = btrfs_writepage,
10589         .writepages     = btrfs_writepages,
10590         .readahead      = btrfs_readahead,
10591         .direct_IO      = noop_direct_IO,
10592         .invalidatepage = btrfs_invalidatepage,
10593         .releasepage    = btrfs_releasepage,
10594 #ifdef CONFIG_MIGRATION
10595         .migratepage    = btrfs_migratepage,
10596 #endif
10597         .set_page_dirty = btrfs_set_page_dirty,
10598         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
10599         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
10600         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
10601 };
10602
10603 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
10604         .getattr        = btrfs_getattr,
10605         .setattr        = btrfs_setattr,
10606         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10607         .permission     = btrfs_permission,
10608         .fiemap         = btrfs_fiemap,
10609         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10610         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10611         .update_time    = btrfs_update_time,
10612 };
10613 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
10614         .getattr        = btrfs_getattr,
10615         .setattr        = btrfs_setattr,
10616         .permission     = btrfs_permission,
10617         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10618         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10619         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10620         .update_time    = btrfs_update_time,
10621 };
10622 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
10623         .get_link       = page_get_link,
10624         .getattr        = btrfs_getattr,
10625         .setattr        = btrfs_setattr,
10626         .permission     = btrfs_permission,
10627         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10628         .update_time    = btrfs_update_time,
10629 };
10630
10631 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
10632         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
10633 };