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/buffer_head.h>
  10 #include <linux/file.h>
  11 #include <linux/fs.h>
  12 #include <linux/pagemap.h>
  13 #include <linux/highmem.h>
  14 #include <linux/time.h>
  15 #include <linux/init.h>
  16 #include <linux/string.h>
  17 #include <linux/backing-dev.h>
  18 #include <linux/writeback.h>
  19 #include <linux/compat.h>
  20 #include <linux/xattr.h>
  21 #include <linux/posix_acl.h>
  22 #include <linux/falloc.h>
  23 #include <linux/slab.h>
  24 #include <linux/ratelimit.h>
  25 #include <linux/btrfs.h>
  26 #include <linux/blkdev.h>
  27 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
  28 #include <linux/uio.h>
  29 #include <linux/magic.h>
  30 #include <linux/iversion.h>
  31 #include <linux/swap.h>
  32 #include <linux/migrate.h>
  33 #include <linux/sched/mm.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 "inode-map.h"
  49 #include "props.h"
  50 #include "qgroup.h"
  51 #include "delalloc-space.h"
  52 #include "block-group.h"
  53 #include "space-info.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         u64 unsubmitted_oe_range_start;
  63         u64 unsubmitted_oe_range_end;
  64         int overwrite;
  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 static const struct extent_io_ops btrfs_extent_io_ops;
  74
  75 static struct kmem_cache *btrfs_inode_cachep;
  76 struct kmem_cache *btrfs_trans_handle_cachep;
  77 struct kmem_cache *btrfs_path_cachep;
  78 struct kmem_cache *btrfs_free_space_cachep;
  79 struct kmem_cache *btrfs_free_space_bitmap_cachep;
  80
  81 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr);
  82 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback);
  83 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent);
  84 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
  85                                    struct page *locked_page,
  86                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
  87                                    unsigned long *nr_written, int unlock);
  88 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
  89                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
  90                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
  91                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
  92                                        int type);
  93
  94 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
  95                                          const u64 offset, const u64 bytes,
  96                                          const bool uptodate);
  97
  98 /*
  99  * Cleanup all submitted ordered extents in specified range to handle errors
 100  * from the btrfs_run_delalloc_range() callback.
 101  *
 102  * NOTE: caller must ensure that when an error happens, it can not call
 103  * extent_clear_unlock_delalloc() to clear both the bits EXTENT_DO_ACCOUNTING
 104  * and EXTENT_DELALLOC simultaneously, because that causes the reserved metadata
 105  * to be released, which we want to happen only when finishing the ordered
 106  * extent (btrfs_finish_ordered_io()).
 107  */
 108 static inline void btrfs_cleanup_ordered_extents(struct btrfs_inode *inode,
 109                                                  struct page *locked_page,
 110                                                  u64 offset, u64 bytes)
 111 {
 112         unsigned long index = offset >> PAGE_SHIFT;
 113         unsigned long end_index = (offset + bytes - 1) >> PAGE_SHIFT;
 114         u64 page_start = page_offset(locked_page);
 115         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
 116
 117         struct page *page;
 118
 119         while (index <= end_index) {
 120                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
 121                 index++;
 122                 if (!page)
 123                         continue;
 124                 ClearPagePrivate2(page);
 125                 put_page(page);
 126         }
 127
 128         /*
 129          * In case this page belongs to the delalloc range being instantiated
 130          * then skip it, since the first page of a range is going to be
 131          * properly cleaned up by the caller of run_delalloc_range
 132          */
 133         if (page_start >= offset && page_end <= (offset + bytes - 1)) {
 134                 offset += PAGE_SIZE;
 135                 bytes -= PAGE_SIZE;
 136         }
 137
 138         return __endio_write_update_ordered(inode, offset, bytes, false);
 139 }
 140
 141 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode);
 142
 143 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
 144 void btrfs_test_inode_set_ops(struct inode *inode)
 145 {
 146         BTRFS_I(inode)->io_tree.ops = &btrfs_extent_io_ops;
 147 }
 148 #endif
 149
 150 static int btrfs_init_inode_security(struct btrfs_trans_handle *trans,
 151                                      struct inode *inode,  struct inode *dir,
 152                                      const struct qstr *qstr)
 153 {
 154         int err;
 155
 156         err = btrfs_init_acl(trans, inode, dir);
 157         if (!err)
 158                 err = btrfs_xattr_security_init(trans, inode, dir, qstr);
 159         return err;
 160 }
 161
 162 /*
 163  * this does all the hard work for inserting an inline extent into
 164  * the btree.  The caller should have done a btrfs_drop_extents so that
 165  * no overlapping inline items exist in the btree
 166  */
 167 static int insert_inline_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 168                                 struct btrfs_path *path, int extent_inserted,
 169                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode,
 170                                 u64 start, size_t size, size_t compressed_size,
 171                                 int compress_type,
 172                                 struct page **compressed_pages)
 173 {
 174         struct extent_buffer *leaf;
 175         struct page *page = NULL;
 176         char *kaddr;
 177         unsigned long ptr;
 178         struct btrfs_file_extent_item *ei;
 179         int ret;
 180         size_t cur_size = size;
 181         unsigned long offset;
 182
 183         ASSERT((compressed_size > 0 && compressed_pages) ||
 184                (compressed_size == 0 && !compressed_pages));
 185
 186         if (compressed_size && compressed_pages)
 187                 cur_size = compressed_size;
 188
 189         inode_add_bytes(inode, size);
 190
 191         if (!extent_inserted) {
 192                 struct btrfs_key key;
 193                 size_t datasize;
 194
 195                 key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
 196                 key.offset = start;
 197                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 198
 199                 datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(cur_size);
 200                 path->leave_spinning = 1;
 201                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
 202                                               datasize);
 203                 if (ret)
 204                         goto fail;
 205         }
 206         leaf = path->nodes[0];
 207         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
 208                             struct btrfs_file_extent_item);
 209         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
 210         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
 211         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
 212         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
 213         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, size);
 214         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
 215
 216         if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
 217                 struct page *cpage;
 218                 int i = 0;
 219                 while (compressed_size > 0) {
 220                         cpage = compressed_pages[i];
 221                         cur_size = min_t(unsigned long, compressed_size,
 222                                        PAGE_SIZE);
 223
 224                         kaddr = kmap_atomic(cpage);
 225                         write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, cur_size);
 226                         kunmap_atomic(kaddr);
 227
 228                         i++;
 229                         ptr += cur_size;
 230                         compressed_size -= cur_size;
 231                 }
 232                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei,
 233                                                   compress_type);
 234         } else {
 235                 page = find_get_page(inode->i_mapping,
 236                                      start >> PAGE_SHIFT);
 237                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
 238                 kaddr = kmap_atomic(page);
 239                 offset = offset_in_page(start);
 240                 write_extent_buffer(leaf, kaddr + offset, ptr, size);
 241                 kunmap_atomic(kaddr);
 242                 put_page(page);
 243         }
 244         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 245         btrfs_release_path(path);
 246
 247         /*
 248          * We align size to sectorsize for inline extents just for simplicity
 249          * sake.
 250          */
 251         size = ALIGN(size, root->fs_info->sectorsize);
 252         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), start, size);
 253         if (ret)
 254                 goto fail;
 255
 256         /*
 257          * we're an inline extent, so nobody can
 258          * extend the file past i_size without locking
 259          * a page we already have locked.
 260          *
 261          * We must do any isize and inode updates
 262          * before we unlock the pages.  Otherwise we
 263          * could end up racing with unlink.
 264          */
 265         BTRFS_I(inode)->disk_i_size = inode->i_size;
 266         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
 267
 268 fail:
 269         return ret;
 270 }
 271
 272
 273 /*
 274  * conditionally insert an inline extent into the file.  This
 275  * does the checks required to make sure the data is small enough
 276  * to fit as an inline extent.
 277  */
 278 static noinline int cow_file_range_inline(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 279                                           u64 end, size_t compressed_size,
 280                                           int compress_type,
 281                                           struct page **compressed_pages)
 282 {
 283         struct btrfs_root *root = inode->root;
 284         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 285         struct btrfs_trans_handle *trans;
 286         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
 287         u64 actual_end = min(end + 1, isize);
 288         u64 inline_len = actual_end - start;
 289         u64 aligned_end = ALIGN(end, fs_info->sectorsize);
 290         u64 data_len = inline_len;
 291         int ret;
 292         struct btrfs_path *path;
 293         int extent_inserted = 0;
 294         u32 extent_item_size;
 295
 296         if (compressed_size)
 297                 data_len = compressed_size;
 298
 299         if (start > 0 ||
 300             actual_end > fs_info->sectorsize ||
 301             data_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info) ||
 302             (!compressed_size &&
 303             (actual_end & (fs_info->sectorsize - 1)) == 0) ||
 304             end + 1 < isize ||
 305             data_len > fs_info->max_inline) {
 306                 return 1;
 307         }
 308
 309         path = btrfs_alloc_path();
 310         if (!path)
 311                 return -ENOMEM;
 312
 313         trans = btrfs_join_transaction(root);
 314         if (IS_ERR(trans)) {
 315                 btrfs_free_path(path);
 316                 return PTR_ERR(trans);
 317         }
 318         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
 319
 320         if (compressed_size && compressed_pages)
 321                 extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 322                    compressed_size);
 323         else
 324                 extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 325                     inline_len);
 326
 327         ret = __btrfs_drop_extents(trans, root, inode, path, start, aligned_end,
 328                                    NULL, 1, 1, extent_item_size,
 329                                    &extent_inserted);
 330         if (ret) {
 331                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 332                 goto out;
 333         }
 334
 335         if (isize > actual_end)
 336                 inline_len = min_t(u64, isize, actual_end);
 337         ret = insert_inline_extent(trans, path, extent_inserted,
 338                                    root, &inode->vfs_inode, start,
 339                                    inline_len, compressed_size,
 340                                    compress_type, compressed_pages);
 341         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 342                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 343                 goto out;
 344         } else if (ret == -ENOSPC) {
 345                 ret = 1;
 346                 goto out;
 347         }
 348
 349         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &inode->runtime_flags);
 350         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, aligned_end - 1, 0);
 351 out:
 352         /*
 353          * Don't forget to free the reserved space, as for inlined extent
 354          * it won't count as data extent, free them directly here.
 355          * And at reserve time, it's always aligned to page size, so
 356          * just free one page here.
 357          */
 358         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, 0, PAGE_SIZE);
 359         btrfs_free_path(path);
 360         btrfs_end_transaction(trans);
 361         return ret;
 362 }
 363
 364 struct async_extent {
 365         u64 start;
 366         u64 ram_size;
 367         u64 compressed_size;
 368         struct page **pages;
 369         unsigned long nr_pages;
 370         int compress_type;
 371         struct list_head list;
 372 };
 373
 374 struct async_chunk {
 375         struct inode *inode;
 376         struct page *locked_page;
 377         u64 start;
 378         u64 end;
 379         unsigned int write_flags;
 380         struct list_head extents;
 381         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
 382         struct btrfs_work work;
 383         atomic_t *pending;
 384 };
 385
 386 struct async_cow {
 387         /* Number of chunks in flight; must be first in the structure */
 388         atomic_t num_chunks;
 389         struct async_chunk chunks[];
 390 };
 391
 392 static noinline int add_async_extent(struct async_chunk *cow,
 393                                      u64 start, u64 ram_size,
 394                                      u64 compressed_size,
 395                                      struct page **pages,
 396                                      unsigned long nr_pages,
 397                                      int compress_type)
 398 {
 399         struct async_extent *async_extent;
 400
 401         async_extent = kmalloc(sizeof(*async_extent), GFP_NOFS);
 402         BUG_ON(!async_extent); /* -ENOMEM */
 403         async_extent->start = start;
 404         async_extent->ram_size = ram_size;
 405         async_extent->compressed_size = compressed_size;
 406         async_extent->pages = pages;
 407         async_extent->nr_pages = nr_pages;
 408         async_extent->compress_type = compress_type;
 409         list_add_tail(&async_extent->list, &cow->extents);
 410         return 0;
 411 }
 412
 413 /*
 414  * Check if the inode has flags compatible with compression
 415  */
 416 static inline bool inode_can_compress(struct btrfs_inode *inode)
 417 {
 418         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW ||
 419             inode->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
 420                 return false;
 421         return true;
 422 }
 423
 424 /*
 425  * Check if the inode needs to be submitted to compression, based on mount
 426  * options, defragmentation, properties or heuristics.
 427  */
 428 static inline int inode_need_compress(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 429                                       u64 end)
 430 {
 431         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 432
 433         if (!inode_can_compress(inode)) {
 434                 WARN(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG),
 435                         KERN_ERR "BTRFS: unexpected compression for ino %llu\n",
 436                         btrfs_ino(inode));
 437                 return 0;
 438         }
 439         /* force compress */
 440         if (btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS))
 441                 return 1;
 442         /* defrag ioctl */
 443         if (inode->defrag_compress)
 444                 return 1;
 445         /* bad compression ratios */
 446         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
 447                 return 0;
 448         if (btrfs_test_opt(fs_info, COMPRESS) ||
 449             inode->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS ||
 450             inode->prop_compress)
 451                 return btrfs_compress_heuristic(&inode->vfs_inode, start, end);
 452         return 0;
 453 }
 454
 455 static inline void inode_should_defrag(struct btrfs_inode *inode,
 456                 u64 start, u64 end, u64 num_bytes, u64 small_write)
 457 {
 458         /* If this is a small write inside eof, kick off a defrag */
 459         if (num_bytes < small_write &&
 460             (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
 461                 btrfs_add_inode_defrag(NULL, inode);
 462 }
 463
 464 /*
 465  * we create compressed extents in two phases.  The first
 466  * phase compresses a range of pages that have already been
 467  * locked (both pages and state bits are locked).
 468  *
 469  * This is done inside an ordered work queue, and the compression
 470  * is spread across many cpus.  The actual IO submission is step
 471  * two, and the ordered work queue takes care of making sure that
 472  * happens in the same order things were put onto the queue by
 473  * writepages and friends.
 474  *
 475  * If this code finds it can't get good compression, it puts an
 476  * entry onto the work queue to write the uncompressed bytes.  This
 477  * makes sure that both compressed inodes and uncompressed inodes
 478  * are written in the same order that the flusher thread sent them
 479  * down.
 480  */
 481 static noinline int compress_file_range(struct async_chunk *async_chunk)
 482 {
 483         struct inode *inode = async_chunk->inode;
 484         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 485         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
 486         u64 start = async_chunk->start;
 487         u64 end = async_chunk->end;
 488         u64 actual_end;
 489         u64 i_size;
 490         int ret = 0;
 491         struct page **pages = NULL;
 492         unsigned long nr_pages;
 493         unsigned long total_compressed = 0;
 494         unsigned long total_in = 0;
 495         int i;
 496         int will_compress;
 497         int compress_type = fs_info->compress_type;
 498         int compressed_extents = 0;
 499         int redirty = 0;
 500
 501         inode_should_defrag(BTRFS_I(inode), start, end, end - start + 1,
 502                         SZ_16K);
 503
 504         /*
 505          * We need to save i_size before now because it could change in between
 506          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
 507          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
 508          * later on.
 509          *
 510          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
 511          * does that for us.
 512          */
 513         barrier();
 514         i_size = i_size_read(inode);
 515         barrier();
 516         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
 517 again:
 518         will_compress = 0;
 519         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
 520         BUILD_BUG_ON((BTRFS_MAX_COMPRESSED % PAGE_SIZE) != 0);
 521         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages,
 522                         BTRFS_MAX_COMPRESSED / PAGE_SIZE);
 523
 524         /*
 525          * we don't want to send crud past the end of i_size through
 526          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
 527          * end of the file is before the start of our current
 528          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
 529          * cleanup code that can deal with all of this.
 530          *
 531          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
 532          * very uncommon corner.
 533          */
 534         if (actual_end <= start)
 535                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 536
 537         total_compressed = actual_end - start;
 538
 539         /*
 540          * skip compression for a small file range(<=blocksize) that
 541          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
 542          */
 543         if (total_compressed <= blocksize &&
 544            (start > 0 || end + 1 < BTRFS_I(inode)->disk_i_size))
 545                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 546
 547         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
 548                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
 549         total_in = 0;
 550         ret = 0;
 551
 552         /*
 553          * we do compression for mount -o compress and when the
 554          * inode has not been flagged as nocompress.  This flag can
 555          * change at any time if we discover bad compression ratios.
 556          */
 557         if (inode_need_compress(BTRFS_I(inode), start, end)) {
 558                 WARN_ON(pages);
 559                 pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
 560                 if (!pages) {
 561                         /* just bail out to the uncompressed code */
 562                         nr_pages = 0;
 563                         goto cont;
 564                 }
 565
 566                 if (BTRFS_I(inode)->defrag_compress)
 567                         compress_type = BTRFS_I(inode)->defrag_compress;
 568                 else if (BTRFS_I(inode)->prop_compress)
 569                         compress_type = BTRFS_I(inode)->prop_compress;
 570
 571                 /*
 572                  * we need to call clear_page_dirty_for_io on each
 573                  * page in the range.  Otherwise applications with the file
 574                  * mmap'd can wander in and change the page contents while
 575                  * we are compressing them.
 576                  *
 577                  * If the compression fails for any reason, we set the pages
 578                  * dirty again later on.
 579                  *
 580                  * Note that the remaining part is redirtied, the start pointer
 581                  * has moved, the end is the original one.
 582                  */
 583                 if (!redirty) {
 584                         extent_range_clear_dirty_for_io(inode, start, end);
 585                         redirty = 1;
 586                 }
 587
 588                 /* Compression level is applied here and only here */
 589                 ret = btrfs_compress_pages(
 590                         compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
 591                                            inode->i_mapping, start,
 592                                            pages,
 593                                            &nr_pages,
 594                                            &total_in,
 595                                            &total_compressed);
 596
 597                 if (!ret) {
 598                         unsigned long offset = offset_in_page(total_compressed);
 599                         struct page *page = pages[nr_pages - 1];
 600                         char *kaddr;
 601
 602                         /* zero the tail end of the last page, we might be
 603                          * sending it down to disk
 604                          */
 605                         if (offset) {
 606                                 kaddr = kmap_atomic(page);
 607                                 memset(kaddr + offset, 0,
 608                                        PAGE_SIZE - offset);
 609                                 kunmap_atomic(kaddr);
 610                         }
 611                         will_compress = 1;
 612                 }
 613         }
 614 cont:
 615         if (start == 0) {
 616                 /* lets try to make an inline extent */
 617                 if (ret || total_in < actual_end) {
 618                         /* we didn't compress the entire range, try
 619                          * to make an uncompressed inline extent.
 620                          */
 621                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 622                                                     0, BTRFS_COMPRESS_NONE,
 623                                                     NULL);
 624                 } else {
 625                         /* try making a compressed inline extent */
 626                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 627                                                     total_compressed,
 628                                                     compress_type, pages);
 629                 }
 630                 if (ret <= 0) {
 631                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
 632                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
 633                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
 634                         unsigned long page_error_op;
 635
 636                         page_error_op = ret < 0 ? PAGE_SET_ERROR : 0;
 637
 638                         /*
 639                          * inline extent creation worked or returned error,
 640                          * we don't need to create any more async work items.
 641                          * Unlock and free up our temp pages.
 642                          *
 643                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
 644                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
 645                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
 646                          * range.
 647                          */
 648                         extent_clear_unlock_delalloc(BTRFS_I(inode), start, end,
 649                                                      NULL,
 650                                                      clear_flags,
 651                                                      PAGE_UNLOCK |
 652                                                      PAGE_CLEAR_DIRTY |
 653                                                      PAGE_SET_WRITEBACK |
 654                                                      page_error_op |
 655                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
 656
 657                         /*
 658                          * Ensure we only free the compressed pages if we have
 659                          * them allocated, as we can still reach here with
 660                          * inode_need_compress() == false.
 661                          */
 662                         if (pages) {
 663                                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 664                                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 665                                         put_page(pages[i]);
 666                                 }
 667                                 kfree(pages);
 668                         }
 669                         return 0;
 670                 }
 671         }
 672
 673         if (will_compress) {
 674                 /*
 675                  * we aren't doing an inline extent round the compressed size
 676                  * up to a block size boundary so the allocator does sane
 677                  * things
 678                  */
 679                 total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
 680
 681                 /*
 682                  * one last check to make sure the compression is really a
 683                  * win, compare the page count read with the blocks on disk,
 684                  * compression must free at least one sector size
 685                  */
 686                 total_in = ALIGN(total_in, PAGE_SIZE);
 687                 if (total_compressed + blocksize <= total_in) {
 688                         compressed_extents++;
 689
 690                         /*
 691                          * The async work queues will take care of doing actual
 692                          * allocation on disk for these compressed pages, and
 693                          * will submit them to the elevator.
 694                          */
 695                         add_async_extent(async_chunk, start, total_in,
 696                                         total_compressed, pages, nr_pages,
 697                                         compress_type);
 698
 699                         if (start + total_in < end) {
 700                                 start += total_in;
 701                                 pages = NULL;
 702                                 cond_resched();
 703                                 goto again;
 704                         }
 705                         return compressed_extents;
 706                 }
 707         }
 708         if (pages) {
 709                 /*
 710                  * the compression code ran but failed to make things smaller,
 711                  * free any pages it allocated and our page pointer array
 712                  */
 713                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 714                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 715                         put_page(pages[i]);
 716                 }
 717                 kfree(pages);
 718                 pages = NULL;
 719                 total_compressed = 0;
 720                 nr_pages = 0;
 721
 722                 /* flag the file so we don't compress in the future */
 723                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) &&
 724                     !(BTRFS_I(inode)->prop_compress)) {
 725                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
 726                 }
 727         }
 728 cleanup_and_bail_uncompressed:
 729         /*
 730          * No compression, but we still need to write the pages in the file
 731          * we've been given so far.  redirty the locked page if it corresponds
 732          * to our extent and set things up for the async work queue to run
 733          * cow_file_range to do the normal delalloc dance.
 734          */
 735         if (async_chunk->locked_page &&
 736             (page_offset(async_chunk->locked_page) >= start &&
 737              page_offset(async_chunk->locked_page)) <= end) {
 738                 __set_page_dirty_nobuffers(async_chunk->locked_page);
 739                 /* unlocked later on in the async handlers */
 740         }
 741
 742         if (redirty)
 743                 extent_range_redirty_for_io(inode, start, end);
 744         add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
 745                          BTRFS_COMPRESS_NONE);
 746         compressed_extents++;
 747
 748         return compressed_extents;
 749 }
 750
 751 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
 752 {
 753         int i;
 754
 755         if (!async_extent->pages)
 756                 return;
 757
 758         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
 759                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
 760                 put_page(async_extent->pages[i]);
 761         }
 762         kfree(async_extent->pages);
 763         async_extent->nr_pages = 0;
 764         async_extent->pages = NULL;
 765 }
 766
 767 /*
 768  * phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion
 769  * of the code, which only gets called in the order the work was
 770  * queued.  We walk all the async extents created by compress_file_range
 771  * and send them down to the disk.
 772  */
 773 static noinline void submit_compressed_extents(struct async_chunk *async_chunk)
 774 {
 775         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(async_chunk->inode);
 776         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 777         struct async_extent *async_extent;
 778         u64 alloc_hint = 0;
 779         struct btrfs_key ins;
 780         struct extent_map *em;
 781         struct btrfs_root *root = inode->root;
 782         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
 783         int ret = 0;
 784
 785 again:
 786         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
 787                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
 788                                           struct async_extent, list);
 789                 list_del(&async_extent->list);
 790
 791 retry:
 792                 lock_extent(io_tree, async_extent->start,
 793                             async_extent->start + async_extent->ram_size - 1);
 794                 /* did the compression code fall back to uncompressed IO? */
 795                 if (!async_extent->pages) {
 796                         int page_started = 0;
 797                         unsigned long nr_written = 0;
 798
 799                         /* allocate blocks */
 800                         ret = cow_file_range(inode, async_chunk->locked_page,
 801                                              async_extent->start,
 802                                              async_extent->start +
 803                                              async_extent->ram_size - 1,
 804                                              &page_started, &nr_written, 0);
 805
 806                         /* JDM XXX */
 807
 808                         /*
 809                          * if page_started, cow_file_range inserted an
 810                          * inline extent and took care of all the unlocking
 811                          * and IO for us.  Otherwise, we need to submit
 812                          * all those pages down to the drive.
 813                          */
 814                         if (!page_started && !ret)
 815                                 extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode,
 816                                                   async_extent->start,
 817                                                   async_extent->start +
 818                                                   async_extent->ram_size - 1,
 819                                                   WB_SYNC_ALL);
 820                         else if (ret && async_chunk->locked_page)
 821                                 unlock_page(async_chunk->locked_page);
 822                         kfree(async_extent);
 823                         cond_resched();
 824                         continue;
 825                 }
 826
 827                 ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
 828                                            async_extent->compressed_size,
 829                                            async_extent->compressed_size,
 830                                            0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
 831                 if (ret) {
 832                         free_async_extent_pages(async_extent);
 833
 834                         if (ret == -ENOSPC) {
 835                                 unlock_extent(io_tree, async_extent->start,
 836                                               async_extent->start +
 837                                               async_extent->ram_size - 1);
 838
 839                                 /*
 840                                  * we need to redirty the pages if we decide to
 841                                  * fallback to uncompressed IO, otherwise we
 842                                  * will not submit these pages down to lower
 843                                  * layers.
 844                                  */
 845                                 extent_range_redirty_for_io(&inode->vfs_inode,
 846                                                 async_extent->start,
 847                                                 async_extent->start +
 848                                                 async_extent->ram_size - 1);
 849
 850                                 goto retry;
 851                         }
 852                         goto out_free;
 853                 }
 854                 /*
 855                  * here we're doing allocation and writeback of the
 856                  * compressed pages
 857                  */
 858                 em = create_io_em(inode, async_extent->start,
 859                                   async_extent->ram_size, /* len */
 860                                   async_extent->start, /* orig_start */
 861                                   ins.objectid, /* block_start */
 862                                   ins.offset, /* block_len */
 863                                   ins.offset, /* orig_block_len */
 864                                   async_extent->ram_size, /* ram_bytes */
 865                                   async_extent->compress_type,
 866                                   BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
 867                 if (IS_ERR(em))
 868                         /* ret value is not necessary due to void function */
 869                         goto out_free_reserve;
 870                 free_extent_map(em);
 871
 872                 ret = btrfs_add_ordered_extent_compress(inode,
 873                                                 async_extent->start,
 874                                                 ins.objectid,
 875                                                 async_extent->ram_size,
 876                                                 ins.offset,
 877                                                 BTRFS_ORDERED_COMPRESSED,
 878                                                 async_extent->compress_type);
 879                 if (ret) {
 880                         btrfs_drop_extent_cache(inode, async_extent->start,
 881                                                 async_extent->start +
 882                                                 async_extent->ram_size - 1, 0);
 883                         goto out_free_reserve;
 884                 }
 885                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 886
 887                 /*
 888                  * clear dirty, set writeback and unlock the pages.
 889                  */
 890                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 891                                 async_extent->start +
 892                                 async_extent->ram_size - 1,
 893                                 NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
 894                                 PAGE_UNLOCK | PAGE_CLEAR_DIRTY |
 895                                 PAGE_SET_WRITEBACK);
 896                 if (btrfs_submit_compressed_write(inode, async_extent->start,
 897                                     async_extent->ram_size,
 898                                     ins.objectid,
 899                                     ins.offset, async_extent->pages,
 900                                     async_extent->nr_pages,
 901                                     async_chunk->write_flags,
 902                                     async_chunk->blkcg_css)) {
 903                         struct page *p = async_extent->pages[0];
 904                         const u64 start = async_extent->start;
 905                         const u64 end = start + async_extent->ram_size - 1;
 906
 907                         p->mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
 908                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(p, start, end, 0);
 909
 910                         p->mapping = NULL;
 911                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL, 0,
 912                                                      PAGE_END_WRITEBACK |
 913                                                      PAGE_SET_ERROR);
 914                         free_async_extent_pages(async_extent);
 915                 }
 916                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
 917                 kfree(async_extent);
 918                 cond_resched();
 919         }
 920         return;
 921 out_free_reserve:
 922         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 923         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
 924 out_free:
 925         extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 926                                      async_extent->start +
 927                                      async_extent->ram_size - 1,
 928                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
 929                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
 930                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
 931                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_CLEAR_DIRTY |
 932                                      PAGE_SET_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK |
 933                                      PAGE_SET_ERROR);
 934         free_async_extent_pages(async_extent);
 935         kfree(async_extent);
 936         goto again;
 937 }
 938
 939 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 940                                       u64 num_bytes)
 941 {
 942         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 943         struct extent_map *em;
 944         u64 alloc_hint = 0;
 945
 946         read_lock(&em_tree->lock);
 947         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
 948         if (em) {
 949                 /*
 950                  * if block start isn't an actual block number then find the
 951                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
 952                  * block is also bogus then just don't worry about it.
 953                  */
 954                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
 955                         free_extent_map(em);
 956                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
 957                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
 958                                 alloc_hint = em->block_start;
 959                         if (em)
 960                                 free_extent_map(em);
 961                 } else {
 962                         alloc_hint = em->block_start;
 963                         free_extent_map(em);
 964                 }
 965         }
 966         read_unlock(&em_tree->lock);
 967
 968         return alloc_hint;
 969 }
 970
 971 /*
 972  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
 973  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
 974  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
 975  * in ram to track those extents.
 976  *
 977  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
 978  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
 979  *
 980  * *page_started is set to one if we unlock locked_page and do everything
 981  * required to start IO on it.  It may be clean and already done with
 982  * IO when we return.
 983  */
 984 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
 985                                    struct page *locked_page,
 986                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
 987                                    unsigned long *nr_written, int unlock)
 988 {
 989         struct btrfs_root *root = inode->root;
 990         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 991         u64 alloc_hint = 0;
 992         u64 num_bytes;
 993         unsigned long ram_size;
 994         u64 cur_alloc_size = 0;
 995         u64 min_alloc_size;
 996         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
 997         struct btrfs_key ins;
 998         struct extent_map *em;
 999         unsigned clear_bits;
1000         unsigned long page_ops;
1001         bool extent_reserved = false;
1002         int ret = 0;
1003
1004         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
1005                 WARN_ON_ONCE(1);
1006                 ret = -EINVAL;
1007                 goto out_unlock;
1008         }
1009
1010         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1011         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1012         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1013
1014         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1015
1016         if (start == 0) {
1017                 /* lets try to make an inline extent */
1018                 ret = cow_file_range_inline(inode, start, end, 0,
1019                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL);
1020                 if (ret == 0) {
1021                         /*
1022                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1023                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1024                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1025                          * range.
1026                          */
1027                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL,
1028                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1029                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1030                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1031                                      PAGE_CLEAR_DIRTY | PAGE_SET_WRITEBACK |
1032                                      PAGE_END_WRITEBACK);
1033                         *nr_written = *nr_written +
1034                              (end - start + PAGE_SIZE) / PAGE_SIZE;
1035                         *page_started = 1;
1036                         goto out;
1037                 } else if (ret < 0) {
1038                         goto out_unlock;
1039                 }
1040         }
1041
1042         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1043         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + num_bytes - 1, 0);
1044
1045         /*
1046          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1047          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1048          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1049          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1050          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1051          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1052          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1053          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1054          * items.
1055          */
1056         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1057                 min_alloc_size = num_bytes;
1058         else
1059                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1060
1061         while (num_bytes > 0) {
1062                 cur_alloc_size = num_bytes;
1063                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1064                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1065                                            &ins, 1, 1);
1066                 if (ret < 0)
1067                         goto out_unlock;
1068                 cur_alloc_size = ins.offset;
1069                 extent_reserved = true;
1070
1071                 ram_size = ins.offset;
1072                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1073                                   start, /* orig_start */
1074                                   ins.objectid, /* block_start */
1075                                   ins.offset, /* block_len */
1076                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1077                                   ram_size, /* ram_bytes */
1078                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1079                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1080                 if (IS_ERR(em)) {
1081                         ret = PTR_ERR(em);
1082                         goto out_reserve;
1083                 }
1084                 free_extent_map(em);
1085
1086                 ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, start, ins.objectid,
1087                                                ram_size, cur_alloc_size, 0);
1088                 if (ret)
1089                         goto out_drop_extent_cache;
1090
1091                 if (root->root_key.objectid ==
1092                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID) {
1093                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, start,
1094                                                       cur_alloc_size);
1095                         /*
1096                          * Only drop cache here, and process as normal.
1097                          *
1098                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1099                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1100                          * extent, as its meta should be freed by
1101                          * btrfs_finish_ordered_io().
1102                          *
1103                          * So we must continue until @start is increased to
1104                          * skip current ordered extent.
1105                          */
1106                         if (ret)
1107                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, start,
1108                                                 start + ram_size - 1, 0);
1109                 }
1110
1111                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1112
1113                 /* we're not doing compressed IO, don't unlock the first
1114                  * page (which the caller expects to stay locked), don't
1115                  * clear any dirty bits and don't set any writeback bits
1116                  *
1117                  * Do set the Private2 bit so we know this page was properly
1118                  * setup for writepage
1119                  */
1120                 page_ops = unlock ? PAGE_UNLOCK : 0;
1121                 page_ops |= PAGE_SET_PRIVATE2;
1122
1123                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1124                                              locked_page,
1125                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1126                                              page_ops);
1127                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1128                         num_bytes = 0;
1129                 else
1130                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1131                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1132                 start += cur_alloc_size;
1133                 extent_reserved = false;
1134
1135                 /*
1136                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1137                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1138                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1139                  */
1140                 if (ret)
1141                         goto out_unlock;
1142         }
1143 out:
1144         return ret;
1145
1146 out_drop_extent_cache:
1147         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + ram_size - 1, 0);
1148 out_reserve:
1149         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1150         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1151 out_unlock:
1152         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1153                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1154         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_CLEAR_DIRTY | PAGE_SET_WRITEBACK |
1155                 PAGE_END_WRITEBACK;
1156         /*
1157          * If we reserved an extent for our delalloc range (or a subrange) and
1158          * failed to create the respective ordered extent, then it means that
1159          * when we reserved the extent we decremented the extent's size from
1160          * the data space_info's bytes_may_use counter and incremented the
1161          * space_info's bytes_reserved counter by the same amount. We must make
1162          * sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try to decrement again
1163          * the data space_info's bytes_may_use counter, therefore we do not pass
1164          * it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1165          */
1166         if (extent_reserved) {
1167                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1168                                              start + cur_alloc_size - 1,
1169                                              locked_page,
1170                                              clear_bits,
1171                                              page_ops);
1172                 start += cur_alloc_size;
1173                 if (start >= end)
1174                         goto out;
1175         }
1176         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1177                                      clear_bits | EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1178                                      page_ops);
1179         goto out;
1180 }
1181
1182 /*
1183  * work queue call back to started compression on a file and pages
1184  */
1185 static noinline void async_cow_start(struct btrfs_work *work)
1186 {
1187         struct async_chunk *async_chunk;
1188         int compressed_extents;
1189
1190         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1191
1192         compressed_extents = compress_file_range(async_chunk);
1193         if (compressed_extents == 0) {
1194                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1195                 async_chunk->inode = NULL;
1196         }
1197 }
1198
1199 /*
1200  * work queue call back to submit previously compressed pages
1201  */
1202 static noinline void async_cow_submit(struct btrfs_work *work)
1203 {
1204         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1205                                                      work);
1206         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1207         unsigned long nr_pages;
1208
1209         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1210                 PAGE_SHIFT;
1211
1212         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1213         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1214             5 * SZ_1M)
1215                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1216
1217         /*
1218          * ->inode could be NULL if async_chunk_start has failed to compress,
1219          * in which case we don't have anything to submit, yet we need to
1220          * always adjust ->async_delalloc_pages as its paired with the init
1221          * happening in cow_file_range_async
1222          */
1223         if (async_chunk->inode)
1224                 submit_compressed_extents(async_chunk);
1225 }
1226
1227 static noinline void async_cow_free(struct btrfs_work *work)
1228 {
1229         struct async_chunk *async_chunk;
1230
1231         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1232         if (async_chunk->inode)
1233                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1234         if (async_chunk->blkcg_css)
1235                 css_put(async_chunk->blkcg_css);
1236         /*
1237          * Since the pointer to 'pending' is at the beginning of the array of
1238          * async_chunk's, freeing it ensures the whole array has been freed.
1239          */
1240         if (atomic_dec_and_test(async_chunk->pending))
1241                 kvfree(async_chunk->pending);
1242 }
1243
1244 static int cow_file_range_async(struct btrfs_inode *inode,
1245                                 struct writeback_control *wbc,
1246                                 struct page *locked_page,
1247                                 u64 start, u64 end, int *page_started,
1248                                 unsigned long *nr_written)
1249 {
1250         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1251         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1252         struct async_cow *ctx;
1253         struct async_chunk *async_chunk;
1254         unsigned long nr_pages;
1255         u64 cur_end;
1256         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1257         int i;
1258         bool should_compress;
1259         unsigned nofs_flag;
1260         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1261
1262         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end);
1263
1264         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS &&
1265             !btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS)) {
1266                 num_chunks = 1;
1267                 should_compress = false;
1268         } else {
1269                 should_compress = true;
1270         }
1271
1272         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1273         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1274         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1275
1276         if (!ctx) {
1277                 unsigned clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1278                         EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1279                         EXTENT_DO_ACCOUNTING;
1280                 unsigned long page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_CLEAR_DIRTY |
1281                         PAGE_SET_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK |
1282                         PAGE_SET_ERROR;
1283
1284                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1285                                              clear_bits, page_ops);
1286                 return -ENOMEM;
1287         }
1288
1289         async_chunk = ctx->chunks;
1290         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1291
1292         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1293                 if (should_compress)
1294                         cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1295                 else
1296                         cur_end = end;
1297
1298                 /*
1299                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1300                  * lightweight reference for the callback lifetime
1301                  */
1302                 ihold(&inode->vfs_inode);
1303                 async_chunk[i].pending = &ctx->num_chunks;
1304                 async_chunk[i].inode = &inode->vfs_inode;
1305                 async_chunk[i].start = start;
1306                 async_chunk[i].end = cur_end;
1307                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1308                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1309
1310                 /*
1311                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1312                  * the original page we were actually given.  As we spread
1313                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1314                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1315                  *
1316                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1317                  * to unlock it.
1318                  */
1319                 if (locked_page) {
1320                         /*
1321                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1322                          * might not go through async.  We want all of them to
1323                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1324                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1325                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1326                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1327                          * against the first page.
1328                          */
1329                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1330                                                  cur_end - start);
1331                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1332                         locked_page = NULL;
1333                 } else {
1334                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1335                 }
1336
1337                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1338                         css_get(blkcg_css);
1339                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1340                 } else {
1341                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1342                 }
1343
1344                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, async_cow_start,
1345                                 async_cow_submit, async_cow_free);
1346
1347                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1348                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1349
1350                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1351
1352                 *nr_written += nr_pages;
1353                 start = cur_end + 1;
1354         }
1355         *page_started = 1;
1356         return 0;
1357 }
1358
1359 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1360                                         u64 bytenr, u64 num_bytes)
1361 {
1362         int ret;
1363         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1364         LIST_HEAD(list);
1365
1366         ret = btrfs_lookup_csums_range(fs_info->csum_root, bytenr,
1367                                        bytenr + num_bytes - 1, &list, 0);
1368         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1369                 return 0;
1370
1371         while (!list_empty(&list)) {
1372                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1373                 list_del(&sums->list);
1374                 kfree(sums);
1375         }
1376         if (ret < 0)
1377                 return ret;
1378         return 1;
1379 }
1380
1381 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1382                            const u64 start, const u64 end,
1383                            int *page_started, unsigned long *nr_written)
1384 {
1385         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1386         const bool is_reloc_ino = (inode->root->root_key.objectid ==
1387                                    BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID);
1388         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1389         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1390         u64 range_start = start;
1391         u64 count;
1392
1393         /*
1394          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1395          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1396          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1397          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1398          * has the NOCOW bit set).
1399          *
1400          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1401          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1402          * scrub or relocation) we need to do the following:
1403          *
1404          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1405          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1406          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1407          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1408          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1409          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1410          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1411          *
1412          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1413          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1414          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1415          *    data space info, which we incremented in the step above.
1416          *
1417          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1418          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1419          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1420          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1421          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1422          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1423          * when starting writeback.
1424          */
1425         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1426                                  EXTENT_NORESERVE, 0);
1427         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1428                 u64 bytes = count;
1429                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1430                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1431
1432                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1433                         bytes = range_bytes;
1434
1435                 spin_lock(&sinfo->lock);
1436                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1437                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1438
1439                 if (count > 0)
1440                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1441                                          0, 0, NULL);
1442         }
1443
1444         return cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1445                               nr_written, 1);
1446 }
1447
1448 /*
1449  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
1450  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
1451  *
1452  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
1453  * blocks on disk
1454  */
1455 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
1456                                        struct page *locked_page,
1457                                        const u64 start, const u64 end,
1458                                        int *page_started, int force,
1459                                        unsigned long *nr_written)
1460 {
1461         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1462         struct btrfs_root *root = inode->root;
1463         struct btrfs_path *path;
1464         u64 cow_start = (u64)-1;
1465         u64 cur_offset = start;
1466         int ret;
1467         bool check_prev = true;
1468         const bool freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1469         u64 ino = btrfs_ino(inode);
1470         bool nocow = false;
1471         u64 disk_bytenr = 0;
1472
1473         path = btrfs_alloc_path();
1474         if (!path) {
1475                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1476                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1477                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING |
1478                                              EXTENT_DEFRAG, PAGE_UNLOCK |
1479                                              PAGE_CLEAR_DIRTY |
1480                                              PAGE_SET_WRITEBACK |
1481                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1482                 return -ENOMEM;
1483         }
1484
1485         while (1) {
1486                 struct btrfs_key found_key;
1487                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
1488                 struct extent_buffer *leaf;
1489                 u64 extent_end;
1490                 u64 extent_offset;
1491                 u64 num_bytes = 0;
1492                 u64 disk_num_bytes;
1493                 u64 ram_bytes;
1494                 int extent_type;
1495
1496                 nocow = false;
1497
1498                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
1499                                                cur_offset, 0);
1500                 if (ret < 0)
1501                         goto error;
1502
1503                 /*
1504                  * If there is no extent for our range when doing the initial
1505                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
1506                  * one containing the search offset
1507                  */
1508                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
1509                         leaf = path->nodes[0];
1510                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
1511                                               path->slots[0] - 1);
1512                         if (found_key.objectid == ino &&
1513                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
1514                                 path->slots[0]--;
1515                 }
1516                 check_prev = false;
1517 next_slot:
1518                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
1519                 leaf = path->nodes[0];
1520                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1521                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1522                         if (ret < 0) {
1523                                 if (cow_start != (u64)-1)
1524                                         cur_offset = cow_start;
1525                                 goto error;
1526                         }
1527                         if (ret > 0)
1528                                 break;
1529                         leaf = path->nodes[0];
1530                 }
1531
1532                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
1533
1534                 /* Didn't find anything for our INO */
1535                 if (found_key.objectid > ino)
1536                         break;
1537                 /*
1538                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
1539                  * more extents for this inode
1540                  */
1541                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
1542                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
1543                         path->slots[0]++;
1544                         goto next_slot;
1545                 }
1546
1547                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
1548                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
1549                     found_key.offset > end)
1550                         break;
1551
1552                 /*
1553                  * If the found extent starts after requested offset, then
1554                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
1555                  */
1556                 if (found_key.offset > cur_offset) {
1557                         extent_end = found_key.offset;
1558                         extent_type = 0;
1559                         goto out_check;
1560                 }
1561
1562                 /*
1563                  * Found extent which begins before our range and potentially
1564                  * intersect it
1565                  */
1566                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1567                                     struct btrfs_file_extent_item);
1568                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
1569
1570                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
1571                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
1572                     extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1573                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1574                         extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1575                         extent_end = found_key.offset +
1576                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
1577                         disk_num_bytes =
1578                                 btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1579                         /*
1580                          * If the extent we got ends before our current offset,
1581                          * skip to the next extent.
1582                          */
1583                         if (extent_end <= cur_offset) {
1584                                 path->slots[0]++;
1585                                 goto next_slot;
1586                         }
1587                         /* Skip holes */
1588                         if (disk_bytenr == 0)
1589                                 goto out_check;
1590                         /* Skip compressed/encrypted/encoded extents */
1591                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
1592                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
1593                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
1594                                 goto out_check;
1595                         /*
1596                          * If extent is created before the last volume's snapshot
1597                          * this implies the extent is shared, hence we can't do
1598                          * nocow. This is the same check as in
1599                          * btrfs_cross_ref_exist but without calling
1600                          * btrfs_search_slot.
1601                          */
1602                         if (!freespace_inode &&
1603                             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
1604                             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1605                                 goto out_check;
1606                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG && !force)
1607                                 goto out_check;
1608                         /* If extent is RO, we must COW it */
1609                         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, disk_bytenr))
1610                                 goto out_check;
1611                         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, ino,
1612                                                     found_key.offset -
1613                                                     extent_offset, disk_bytenr, false);
1614                         if (ret) {
1615                                 /*
1616                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1617                                  * metadata.
1618                                  */
1619                                 if (ret < 0) {
1620                                         if (cow_start != (u64)-1)
1621                                                 cur_offset = cow_start;
1622                                         goto error;
1623                                 }
1624
1625                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1626                                 goto out_check;
1627                         }
1628                         disk_bytenr += extent_offset;
1629                         disk_bytenr += cur_offset - found_key.offset;
1630                         num_bytes = min(end + 1, extent_end) - cur_offset;
1631                         /*
1632                          * If there are pending snapshots for this root, we
1633                          * fall into common COW way
1634                          */
1635                         if (!freespace_inode && atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
1636                                 goto out_check;
1637                         /*
1638                          * force cow if csum exists in the range.
1639                          * this ensure that csum for a given extent are
1640                          * either valid or do not exist.
1641                          */
1642                         ret = csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr,
1643                                                   num_bytes);
1644                         if (ret) {
1645                                 /*
1646                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1647                                  * metadata.
1648                                  */
1649                                 if (ret < 0) {
1650                                         if (cow_start != (u64)-1)
1651                                                 cur_offset = cow_start;
1652                                         goto error;
1653                                 }
1654                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1655                                 goto out_check;
1656                         }
1657                         if (!btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr))
1658                                 goto out_check;
1659                         nocow = true;
1660                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1661                         extent_end = found_key.offset + ram_bytes;
1662                         extent_end = ALIGN(extent_end, fs_info->sectorsize);
1663                         /* Skip extents outside of our requested range */
1664                         if (extent_end <= start) {
1665                                 path->slots[0]++;
1666                                 goto next_slot;
1667                         }
1668                 } else {
1669                         /* If this triggers then we have a memory corruption */
1670                         BUG();
1671                 }
1672 out_check:
1673                 /*
1674                  * If nocow is false then record the beginning of the range
1675                  * that needs to be COWed
1676                  */
1677                 if (!nocow) {
1678                         if (cow_start == (u64)-1)
1679                                 cow_start = cur_offset;
1680                         cur_offset = extent_end;
1681                         if (cur_offset > end)
1682                                 break;
1683                         path->slots[0]++;
1684                         goto next_slot;
1685                 }
1686
1687                 btrfs_release_path(path);
1688
1689                 /*
1690                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
1691                  * will contain the beginning of the first extent that can be
1692                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
1693                  */
1694                 if (cow_start != (u64)-1) {
1695                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
1696                                               cow_start, found_key.offset - 1,
1697                                               page_started, nr_written);
1698                         if (ret)
1699                                 goto error;
1700                         cow_start = (u64)-1;
1701                 }
1702
1703                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1704                         u64 orig_start = found_key.offset - extent_offset;
1705                         struct extent_map *em;
1706
1707                         em = create_io_em(inode, cur_offset, num_bytes,
1708                                           orig_start,
1709                                           disk_bytenr, /* block_start */
1710                                           num_bytes, /* block_len */
1711                                           disk_num_bytes, /* orig_block_len */
1712                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
1713                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1714                         if (IS_ERR(em)) {
1715                                 ret = PTR_ERR(em);
1716                                 goto error;
1717                         }
1718                         free_extent_map(em);
1719                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1720                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1721                                                        num_bytes,
1722                                                        BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1723                         if (ret) {
1724                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
1725                                                         cur_offset + num_bytes - 1,
1726                                                         0);
1727                                 goto error;
1728                         }
1729                 } else {
1730                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1731                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1732                                                        num_bytes,
1733                                                        BTRFS_ORDERED_NOCOW);
1734                         if (ret)
1735                                 goto error;
1736                 }
1737
1738                 if (nocow)
1739                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1740                 nocow = false;
1741
1742                 if (root->root_key.objectid ==
1743                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1744                         /*
1745                          * Error handled later, as we must prevent
1746                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
1747                          * from freeing metadata of created ordered extent.
1748                          */
1749                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, cur_offset,
1750                                                       num_bytes);
1751
1752                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset,
1753                                              cur_offset + num_bytes - 1,
1754                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1755                                              EXTENT_DELALLOC |
1756                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1757                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_PRIVATE2);
1758
1759                 cur_offset = extent_end;
1760
1761                 /*
1762                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
1763                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
1764                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
1765                  */
1766                 if (ret)
1767                         goto error;
1768                 if (cur_offset > end)
1769                         break;
1770         }
1771         btrfs_release_path(path);
1772
1773         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
1774                 cow_start = cur_offset;
1775
1776         if (cow_start != (u64)-1) {
1777                 cur_offset = end;
1778                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end,
1779                                       page_started, nr_written);
1780                 if (ret)
1781                         goto error;
1782         }
1783
1784 error:
1785         if (nocow)
1786                 btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1787
1788         if (ret && cur_offset < end)
1789                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
1790                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1791                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
1792                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1793                                              PAGE_CLEAR_DIRTY |
1794                                              PAGE_SET_WRITEBACK |
1795                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1796         btrfs_free_path(path);
1797         return ret;
1798 }
1799
1800 static inline int need_force_cow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
1801 {
1802
1803         if (!(inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
1804             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC))
1805                 return 0;
1806
1807         /*
1808          * @defrag_bytes is a hint value, no spinlock held here,
1809          * if is not zero, it means the file is defragging.
1810          * Force cow if given extent needs to be defragged.
1811          */
1812         if (inode->defrag_bytes &&
1813             test_range_bit(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG, 0, NULL))
1814                 return 1;
1815
1816         return 0;
1817 }
1818
1819 /*
1820  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
1821  * being touched for the first time.
1822  */
1823 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1824                 u64 start, u64 end, int *page_started, unsigned long *nr_written,
1825                 struct writeback_control *wbc)
1826 {
1827         int ret;
1828         int force_cow = need_force_cow(inode, start, end);
1829
1830         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW && !force_cow) {
1831                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
1832                                          page_started, 1, nr_written);
1833         } else if (inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC && !force_cow) {
1834                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
1835                                          page_started, 0, nr_written);
1836         } else if (!inode_can_compress(inode) ||
1837                    !inode_need_compress(inode, start, end)) {
1838                 ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end,
1839                                      page_started, nr_written, 1);
1840         } else {
1841                 set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
1842                 ret = cow_file_range_async(inode, wbc, locked_page, start, end,
1843                                            page_started, nr_written);
1844         }
1845         if (ret)
1846                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
1847                                               end - start + 1);
1848         return ret;
1849 }
1850
1851 void btrfs_split_delalloc_extent(struct inode *inode,
1852                                  struct extent_state *orig, u64 split)
1853 {
1854         u64 size;
1855
1856         /* not delalloc, ignore it */
1857         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
1858                 return;
1859
1860         size = orig->end - orig->start + 1;
1861         if (size > BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1862                 u32 num_extents;
1863                 u64 new_size;
1864
1865                 /*
1866                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
1867                  * applies here, just in reverse.
1868                  */
1869                 new_size = orig->end - split + 1;
1870                 num_extents = count_max_extents(new_size);
1871                 new_size = split - orig->start;
1872                 num_extents += count_max_extents(new_size);
1873                 if (count_max_extents(size) >= num_extents)
1874                         return;
1875         }
1876
1877         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1878         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), 1);
1879         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1880 }
1881
1882 /*
1883  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
1884  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
1885  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
1886  */
1887 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *new,
1888                                  struct extent_state *other)
1889 {
1890         u64 new_size, old_size;
1891         u32 num_extents;
1892
1893         /* not delalloc, ignore it */
1894         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
1895                 return;
1896
1897         if (new->start > other->start)
1898                 new_size = new->end - other->start + 1;
1899         else
1900                 new_size = other->end - new->start + 1;
1901
1902         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
1903         if (new_size <= BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1904                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1905                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
1906                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1907                 return;
1908         }
1909
1910         /*
1911          * We have to add up either side to figure out how many extents were
1912          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
1913          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
1914          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
1915          *
1916          * [ 4k][MAX_SIZE]
1917          *
1918          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
1919          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
1920          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
1921          *
1922          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
1923          *
1924          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
1925          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
1926          * this case.
1927          */
1928         old_size = other->end - other->start + 1;
1929         num_extents = count_max_extents(old_size);
1930         old_size = new->end - new->start + 1;
1931         num_extents += count_max_extents(old_size);
1932         if (count_max_extents(new_size) >= num_extents)
1933                 return;
1934
1935         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1936         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
1937         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1938 }
1939
1940 static void btrfs_add_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
1941                                       struct inode *inode)
1942 {
1943         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
1944
1945         spin_lock(&root->delalloc_lock);
1946         if (list_empty(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes)) {
1947                 list_add_tail(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes,
1948                               &root->delalloc_inodes);
1949                 set_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
1950                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
1951                 root->nr_delalloc_inodes++;
1952                 if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
1953                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
1954                         BUG_ON(!list_empty(&root->delalloc_root));
1955                         list_add_tail(&root->delalloc_root,
1956                                       &fs_info->delalloc_roots);
1957                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
1958                 }
1959         }
1960         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
1961 }
1962
1963
1964 void __btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
1965                                 struct btrfs_inode *inode)
1966 {
1967         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1968
1969         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
1970                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
1971                 clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
1972                           &inode->runtime_flags);
1973                 root->nr_delalloc_inodes--;
1974                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
1975                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
1976                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
1977                         BUG_ON(list_empty(&root->delalloc_root));
1978                         list_del_init(&root->delalloc_root);
1979                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
1980                 }
1981         }
1982 }
1983
1984 static void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
1985                                      struct btrfs_inode *inode)
1986 {
1987         spin_lock(&root->delalloc_lock);
1988         __btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
1989         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
1990 }
1991
1992 /*
1993  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
1994  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
1995  */
1996 void btrfs_set_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *state,
1997                                unsigned *bits)
1998 {
1999         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2000
2001         if ((*bits & EXTENT_DEFRAG) && !(*bits & EXTENT_DELALLOC))
2002                 WARN_ON(1);
2003         /*
2004          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2005          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2006          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2007          */
2008         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2009                 struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2010                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2011                 u32 num_extents = count_max_extents(len);
2012                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode));
2013
2014                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2015                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), num_extents);
2016                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2017
2018                 /* For sanity tests */
2019                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2020                         return;
2021
2022                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2023                                          fs_info->delalloc_batch);
2024                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2025                 BTRFS_I(inode)->delalloc_bytes += len;
2026                 if (*bits & EXTENT_DEFRAG)
2027                         BTRFS_I(inode)->defrag_bytes += len;
2028                 if (do_list && !test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2029                                          &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2030                         btrfs_add_delalloc_inodes(root, inode);
2031                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2032         }
2033
2034         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2035             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2036                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2037                 BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes += state->end + 1 -
2038                         state->start;
2039                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2040         }
2041 }
2042
2043 /*
2044  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2045  * accounting happens.
2046  */
2047 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct inode *vfs_inode,
2048                                  struct extent_state *state, unsigned *bits)
2049 {
2050         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
2051         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(vfs_inode->i_sb);
2052         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2053         u32 num_extents = count_max_extents(len);
2054
2055         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (*bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2056                 spin_lock(&inode->lock);
2057                 inode->defrag_bytes -= len;
2058                 spin_unlock(&inode->lock);
2059         }
2060
2061         /*
2062          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2063          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2064          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2065          */
2066         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2067                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2068                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2069
2070                 spin_lock(&inode->lock);
2071                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2072                 spin_unlock(&inode->lock);
2073
2074                 /*
2075                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2076                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2077                  * error.
2078                  */
2079                 if (*bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2080                     root != fs_info->tree_root)
2081                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, false);
2082
2083                 /* For sanity tests. */
2084                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2085                         return;
2086
2087                 if (root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
2088                     do_list && !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2089                     (*bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2090                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2091
2092                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2093                                          fs_info->delalloc_batch);
2094                 spin_lock(&inode->lock);
2095                 inode->delalloc_bytes -= len;
2096                 if (do_list && inode->delalloc_bytes == 0 &&
2097                     test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2098                                         &inode->runtime_flags))
2099                         btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2100                 spin_unlock(&inode->lock);
2101         }
2102
2103         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2104             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2105                 spin_lock(&inode->lock);
2106                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2107                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2108                 spin_unlock(&inode->lock);
2109         }
2110 }
2111
2112 /*
2113  * btrfs_bio_fits_in_stripe - Checks whether the size of the given bio will fit
2114  * in a chunk's stripe. This function ensures that bios do not span a
2115  * stripe/chunk
2116  *
2117  * @page - The page we are about to add to the bio
2118  * @size - size we want to add to the bio
2119  * @bio - bio we want to ensure is smaller than a stripe
2120  * @bio_flags - flags of the bio
2121  *
2122  * return 1 if page cannot be added to the bio
2123  * return 0 if page can be added to the bio
2124  * return error otherwise
2125  */
2126 int btrfs_bio_fits_in_stripe(struct page *page, size_t size, struct bio *bio,
2127                              unsigned long bio_flags)
2128 {
2129         struct inode *inode = page->mapping->host;
2130         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2131         u64 logical = (u64)bio->bi_iter.bi_sector << 9;
2132         u64 length = 0;
2133         u64 map_length;
2134         int ret;
2135         struct btrfs_io_geometry geom;
2136
2137         if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
2138                 return 0;
2139
2140         length = bio->bi_iter.bi_size;
2141         map_length = length;
2142         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, btrfs_op(bio), logical, map_length,
2143                                     &geom);
2144         if (ret < 0)
2145                 return ret;
2146
2147         if (geom.len < length + size)
2148                 return 1;
2149         return 0;
2150 }
2151
2152 /*
2153  * in order to insert checksums into the metadata in large chunks,
2154  * we wait until bio submission time.   All the pages in the bio are
2155  * checksummed and sums are attached onto the ordered extent record.
2156  *
2157  * At IO completion time the cums attached on the ordered extent record
2158  * are inserted into the btree
2159  */
2160 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start(void *private_data, struct bio *bio,
2161                                     u64 bio_offset)
2162 {
2163         struct inode *inode = private_data;
2164
2165         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2166 }
2167
2168 /*
2169  * extent_io.c submission hook. This does the right thing for csum calculation
2170  * on write, or reading the csums from the tree before a read.
2171  *
2172  * Rules about async/sync submit,
2173  * a) read:                             sync submit
2174  *
2175  * b) write without checksum:           sync submit
2176  *
2177  * c) write with checksum:
2178  *    c-1) if bio is issued by fsync:   sync submit
2179  *         (sync_writers != 0)
2180  *
2181  *    c-2) if root is reloc root:       sync submit
2182  *         (only in case of buffered IO)
2183  *
2184  *    c-3) otherwise:                   async submit
2185  */
2186 static blk_status_t btrfs_submit_bio_hook(struct inode *inode, struct bio *bio,
2187                                           int mirror_num,
2188                                           unsigned long bio_flags)
2189
2190 {
2191         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2192         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2193         enum btrfs_wq_endio_type metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_DATA;
2194         blk_status_t ret = 0;
2195         int skip_sum;
2196         int async = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
2197
2198         skip_sum = BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM;
2199
2200         if (btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode)))
2201                 metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_FREE_SPACE;
2202
2203         if (bio_op(bio) != REQ_OP_WRITE) {
2204                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, metadata);
2205                 if (ret)
2206                         goto out;
2207
2208                 if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED) {
2209                         ret = btrfs_submit_compressed_read(inode, bio,
2210                                                            mirror_num,
2211                                                            bio_flags);
2212                         goto out;
2213                 } else if (!skip_sum) {
2214                         ret = btrfs_lookup_bio_sums(inode, bio, (u64)-1, NULL);
2215                         if (ret)
2216                                 goto out;
2217                 }
2218                 goto mapit;
2219         } else if (async && !skip_sum) {
2220                 /* csum items have already been cloned */
2221                 if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
2222                         goto mapit;
2223                 /* we're doing a write, do the async checksumming */
2224                 ret = btrfs_wq_submit_bio(fs_info, bio, mirror_num, bio_flags,
2225                                           0, inode, btrfs_submit_bio_start);
2226                 goto out;
2227         } else if (!skip_sum) {
2228                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2229                 if (ret)
2230                         goto out;
2231         }
2232
2233 mapit:
2234         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
2235
2236 out:
2237         if (ret) {
2238                 bio->bi_status = ret;
2239                 bio_endio(bio);
2240         }
2241         return ret;
2242 }
2243
2244 /*
2245  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2246  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2247  */
2248 static noinline int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2249                              struct inode *inode, struct list_head *list)
2250 {
2251         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2252         int ret;
2253
2254         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2255                 trans->adding_csums = true;
2256                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans,
2257                        BTRFS_I(inode)->root->fs_info->csum_root, sum);
2258                 trans->adding_csums = false;
2259                 if (ret)
2260                         return ret;
2261         }
2262         return 0;
2263 }
2264
2265 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2266                               unsigned int extra_bits,
2267                               struct extent_state **cached_state)
2268 {
2269         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2270         return set_extent_delalloc(&inode->io_tree, start, end, extra_bits,
2271                                    cached_state);
2272 }
2273
2274 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2275 struct btrfs_writepage_fixup {
2276         struct page *page;
2277         struct inode *inode;
2278         struct btrfs_work work;
2279 };
2280
2281 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2282 {
2283         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2284         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2285         struct extent_state *cached_state = NULL;
2286         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2287         struct page *page;
2288         struct btrfs_inode *inode;
2289         u64 page_start;
2290         u64 page_end;
2291         int ret = 0;
2292         bool free_delalloc_space = true;
2293
2294         fixup = container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2295         page = fixup->page;
2296         inode = BTRFS_I(fixup->inode);
2297         page_start = page_offset(page);
2298         page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2299
2300         /*
2301          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2302          * we take the page lock.
2303          */
2304         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2305                                            PAGE_SIZE);
2306 again:
2307         lock_page(page);
2308
2309         /*
2310          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2311          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2312          * address space.
2313          */
2314         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2315                 /*
2316                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2317                  *
2318                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2319                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2320                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2321                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2322                  *    while waiting for the ordered extent.
2323                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2324                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2325                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2326                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2327                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2328                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2329                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2330                  *    when the page was already properly dealt with.
2331                  */
2332                 if (!ret) {
2333                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2334                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2335                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2336                                                      true);
2337                 }
2338                 ret = 0;
2339                 goto out_page;
2340         }
2341
2342         /*
2343          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2344          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2345          */
2346         if (ret)
2347                 goto out_page;
2348
2349         lock_extent_bits(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2350
2351         /* already ordered? We're done */
2352         if (PagePrivate2(page))
2353                 goto out_reserved;
2354
2355         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2356         if (ordered) {
2357                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2358                                      &cached_state);
2359                 unlock_page(page);
2360                 btrfs_start_ordered_extent(&inode->vfs_inode, ordered, 1);
2361                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2362                 goto again;
2363         }
2364
2365         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2366                                         &cached_state);
2367         if (ret)
2368                 goto out_reserved;
2369
2370         /*
2371          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2372          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2373          * destination.
2374          *
2375          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2376          */
2377         BUG_ON(!PageDirty(page));
2378         free_delalloc_space = false;
2379 out_reserved:
2380         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2381         if (free_delalloc_space)
2382                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2383                                              PAGE_SIZE, true);
2384         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2385                              &cached_state);
2386 out_page:
2387         if (ret) {
2388                 /*
2389                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2390                  * to reflect the errors and clean the page.
2391                  */
2392                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2393                 end_extent_writepage(page, ret, page_start, page_end);
2394                 clear_page_dirty_for_io(page);
2395                 SetPageError(page);
2396         }
2397         ClearPageChecked(page);
2398         unlock_page(page);
2399         put_page(page);
2400         kfree(fixup);
2401         extent_changeset_free(data_reserved);
2402         /*
2403          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2404          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2405          * deadlock.
2406          */
2407         btrfs_add_delayed_iput(&inode->vfs_inode);
2408 }
2409
2410 /*
2411  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2412  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2413  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2414  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2415  *
2416  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2417  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2418  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2419  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2420  */
2421 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page, u64 start, u64 end)
2422 {
2423         struct inode *inode = page->mapping->host;
2424         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2425         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2426
2427         /* this page is properly in the ordered list */
2428         if (TestClearPagePrivate2(page))
2429                 return 0;
2430
2431         /*
2432          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2433          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2434          *
2435          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2436          * EAGAIN.
2437          */
2438         if (PageChecked(page))
2439                 return -EAGAIN;
2440
2441         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
2442         if (!fixup)
2443                 return -EAGAIN;
2444
2445         /*
2446          * We are already holding a reference to this inode from
2447          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
2448          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
2449          * page->mapping outside of the page lock.
2450          */
2451         ihold(inode);
2452         SetPageChecked(page);
2453         get_page(page);
2454         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL, NULL);
2455         fixup->page = page;
2456         fixup->inode = inode;
2457         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
2458
2459         return -EAGAIN;
2460 }
2461
2462 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2463                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
2464                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
2465                                        u64 qgroup_reserved)
2466 {
2467         struct btrfs_root *root = inode->root;
2468         struct btrfs_path *path;
2469         struct extent_buffer *leaf;
2470         struct btrfs_key ins;
2471         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
2472         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
2473         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
2474         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
2475         int extent_inserted = 0;
2476         int ret;
2477
2478         path = btrfs_alloc_path();
2479         if (!path)
2480                 return -ENOMEM;
2481
2482         /*
2483          * we may be replacing one extent in the tree with another.
2484          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
2485          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
2486          *
2487          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
2488          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
2489          * with the others.
2490          */
2491         ret = __btrfs_drop_extents(trans, root, inode, path, file_pos,
2492                                    file_pos + num_bytes, NULL, 0,
2493                                    1, sizeof(*stack_fi), &extent_inserted);
2494         if (ret)
2495                 goto out;
2496
2497         if (!extent_inserted) {
2498                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
2499                 ins.offset = file_pos;
2500                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2501
2502                 path->leave_spinning = 1;
2503                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
2504                                               sizeof(*stack_fi));
2505                 if (ret)
2506                         goto out;
2507         }
2508         leaf = path->nodes[0];
2509         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
2510         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
2511                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
2512                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2513
2514         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2515         btrfs_release_path(path);
2516
2517         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, num_bytes);
2518
2519         ins.objectid = disk_bytenr;
2520         ins.offset = disk_num_bytes;
2521         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
2522
2523         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
2524         if (ret)
2525                 goto out;
2526
2527         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
2528                                                file_pos, qgroup_reserved, &ins);
2529 out:
2530         btrfs_free_path(path);
2531
2532         return ret;
2533 }
2534
2535 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2536                                          u64 start, u64 len)
2537 {
2538         struct btrfs_block_group *cache;
2539
2540         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
2541         ASSERT(cache);
2542
2543         spin_lock(&cache->lock);
2544         cache->delalloc_bytes -= len;
2545         spin_unlock(&cache->lock);
2546
2547         btrfs_put_block_group(cache);
2548 }
2549
2550 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2551                                              struct inode *inode,
2552                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
2553 {
2554         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
2555         u64 logical_len;
2556
2557         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
2558         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
2559         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
2560         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
2561                                                    oe->disk_num_bytes);
2562         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags))
2563                 logical_len = oe->truncated_len;
2564         else
2565                 logical_len = oe->num_bytes;
2566         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, logical_len);
2567         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, logical_len);
2568         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
2569         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
2570
2571         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(inode), oe->file_offset,
2572                                            &stack_fi, oe->qgroup_rsv);
2573 }
2574
2575 /*
2576  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
2577  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
2578  * fully written.
2579  */
2580 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
2581 {
2582         struct inode *inode = ordered_extent->inode;
2583         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2584         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2585         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
2586         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2587         struct extent_state *cached_state = NULL;
2588         u64 start, end;
2589         int compress_type = 0;
2590         int ret = 0;
2591         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
2592         bool freespace_inode;
2593         bool truncated = false;
2594         bool range_locked = false;
2595         bool clear_new_delalloc_bytes = false;
2596         bool clear_reserved_extent = true;
2597         unsigned int clear_bits;
2598
2599         start = ordered_extent->file_offset;
2600         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
2601
2602         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
2603             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
2604             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags))
2605                 clear_new_delalloc_bytes = true;
2606
2607         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode));
2608
2609         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
2610                 ret = -EIO;
2611                 goto out;
2612         }
2613
2614         btrfs_free_io_failure_record(BTRFS_I(inode), start, end);
2615
2616         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
2617                 truncated = true;
2618                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
2619                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
2620                 if (!logical_len)
2621                         goto out;
2622         }
2623
2624         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
2625                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
2626
2627                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2628                 if (freespace_inode)
2629                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2630                 else
2631                         trans = btrfs_join_transaction(root);
2632                 if (IS_ERR(trans)) {
2633                         ret = PTR_ERR(trans);
2634                         trans = NULL;
2635                         goto out;
2636                 }
2637                 trans->block_rsv = &BTRFS_I(inode)->block_rsv;
2638                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
2639                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
2640                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2641                 goto out;
2642         }
2643
2644         range_locked = true;
2645         lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
2646
2647         if (freespace_inode)
2648                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2649         else
2650                 trans = btrfs_join_transaction(root);
2651         if (IS_ERR(trans)) {
2652                 ret = PTR_ERR(trans);
2653                 trans = NULL;
2654                 goto out;
2655         }
2656
2657         trans->block_rsv = &BTRFS_I(inode)->block_rsv;
2658
2659         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
2660                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
2661         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
2662                 BUG_ON(compress_type);
2663                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, BTRFS_I(inode),
2664                                                 ordered_extent->file_offset,
2665                                                 ordered_extent->file_offset +
2666                                                 logical_len);
2667         } else {
2668                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
2669                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, inode,
2670                                                         ordered_extent);
2671                 if (!ret) {
2672                         clear_reserved_extent = false;
2673                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
2674                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
2675                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
2676                 }
2677         }
2678         unpin_extent_cache(&BTRFS_I(inode)->extent_tree,
2679                            ordered_extent->file_offset,
2680                            ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
2681         if (ret < 0) {
2682                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2683                 goto out;
2684         }
2685
2686         ret = add_pending_csums(trans, inode, &ordered_extent->list);
2687         if (ret) {
2688                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2689                 goto out;
2690         }
2691
2692         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2693         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
2694         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
2695                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2696                 goto out;
2697         }
2698         ret = 0;
2699 out:
2700         clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
2701         if (range_locked)
2702                 clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
2703         if (clear_new_delalloc_bytes)
2704                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2705         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, start, end, clear_bits,
2706                          (clear_bits & EXTENT_LOCKED) ? 1 : 0, 0,
2707                          &cached_state);
2708
2709         if (trans)
2710                 btrfs_end_transaction(trans);
2711
2712         if (ret || truncated) {
2713                 u64 unwritten_start = start;
2714
2715                 if (truncated)
2716                         unwritten_start += logical_len;
2717                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
2718
2719                 /* Drop the cache for the part of the extent we didn't write. */
2720                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), unwritten_start, end, 0);
2721
2722                 /*
2723                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
2724                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
2725                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
2726                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
2727                  *
2728                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
2729                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
2730                  * has already been done.
2731                  */
2732                 if ((ret || !logical_len) &&
2733                     clear_reserved_extent &&
2734                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
2735                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
2736                         /*
2737                          * Discard the range before returning it back to the
2738                          * free space pool
2739                          */
2740                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
2741                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
2742                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
2743                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
2744                                                 NULL);
2745                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
2746                                         ordered_extent->disk_bytenr,
2747                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
2748                 }
2749         }
2750
2751         /*
2752          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
2753          * updating everything for this ordered extent.
2754          */
2755         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered_extent);
2756
2757         /* once for us */
2758         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
2759         /* once for the tree */
2760         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
2761
2762         return ret;
2763 }
2764
2765 static void finish_ordered_fn(struct btrfs_work *work)
2766 {
2767         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent;
2768         ordered_extent = container_of(work, struct btrfs_ordered_extent, work);
2769         btrfs_finish_ordered_io(ordered_extent);
2770 }
2771
2772 void btrfs_writepage_endio_finish_ordered(struct page *page, u64 start,
2773                                           u64 end, int uptodate)
2774 {
2775         struct inode *inode = page->mapping->host;
2776         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2777         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent = NULL;
2778         struct btrfs_workqueue *wq;
2779
2780         trace_btrfs_writepage_end_io_hook(page, start, end, uptodate);
2781
2782         ClearPagePrivate2(page);
2783         if (!btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered_extent, start,
2784                                             end - start + 1, uptodate))
2785                 return;
2786
2787         if (btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode)))
2788                 wq = fs_info->endio_freespace_worker;
2789         else
2790                 wq = fs_info->endio_write_workers;
2791
2792         btrfs_init_work(&ordered_extent->work, finish_ordered_fn, NULL, NULL);
2793         btrfs_queue_work(wq, &ordered_extent->work);
2794 }
2795
2796 static int check_data_csum(struct inode *inode, struct btrfs_io_bio *io_bio,
2797                            int icsum, struct page *page, int pgoff, u64 start,
2798                            size_t len)
2799 {
2800         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2801         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
2802         char *kaddr;
2803         u16 csum_size = btrfs_super_csum_size(fs_info->super_copy);
2804         u8 *csum_expected;
2805         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
2806
2807         csum_expected = ((u8 *)io_bio->csum) + icsum * csum_size;
2808
2809         kaddr = kmap_atomic(page);
2810         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
2811
2812         crypto_shash_digest(shash, kaddr + pgoff, len, csum);
2813
2814         if (memcmp(csum, csum_expected, csum_size))
2815                 goto zeroit;
2816
2817         kunmap_atomic(kaddr);
2818         return 0;
2819 zeroit:
2820         btrfs_print_data_csum_error(BTRFS_I(inode), start, csum, csum_expected,
2821                                     io_bio->mirror_num);
2822         if (io_bio->device)
2823                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(io_bio->device,
2824                                              BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
2825         memset(kaddr + pgoff, 1, len);
2826         flush_dcache_page(page);
2827         kunmap_atomic(kaddr);
2828         return -EIO;
2829 }
2830
2831 /*
2832  * when reads are done, we need to check csums to verify the data is correct
2833  * if there's a match, we allow the bio to finish.  If not, the code in
2834  * extent_io.c will try to find good copies for us.
2835  */
2836 static int btrfs_readpage_end_io_hook(struct btrfs_io_bio *io_bio,
2837                                       u64 phy_offset, struct page *page,
2838                                       u64 start, u64 end, int mirror)
2839 {
2840         size_t offset = start - page_offset(page);
2841         struct inode *inode = page->mapping->host;
2842         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
2843         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2844
2845         if (PageChecked(page)) {
2846                 ClearPageChecked(page);
2847                 return 0;
2848         }
2849
2850         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
2851                 return 0;
2852
2853         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
2854             test_range_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM, 1, NULL)) {
2855                 clear_extent_bits(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM);
2856                 return 0;
2857         }
2858
2859         phy_offset >>= inode->i_sb->s_blocksize_bits;
2860         return check_data_csum(inode, io_bio, phy_offset, page, offset, start,
2861                                (size_t)(end - start + 1));
2862 }
2863
2864 /*
2865  * btrfs_add_delayed_iput - perform a delayed iput on @inode
2866  *
2867  * @inode: The inode we want to perform iput on
2868  *
2869  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
2870  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
2871  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
2872  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
2873  */
2874 void btrfs_add_delayed_iput(struct inode *inode)
2875 {
2876         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2877         struct btrfs_inode *binode = BTRFS_I(inode);
2878
2879         if (atomic_add_unless(&inode->i_count, -1, 1))
2880                 return;
2881
2882         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
2883         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2884         ASSERT(list_empty(&binode->delayed_iput));
2885         list_add_tail(&binode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
2886         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2887         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
2888                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
2889 }
2890
2891 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2892                                     struct btrfs_inode *inode)
2893 {
2894         list_del_init(&inode->delayed_iput);
2895         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2896         iput(&inode->vfs_inode);
2897         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
2898                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
2899         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2900 }
2901
2902 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2903                                    struct btrfs_inode *inode)
2904 {
2905         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
2906                 spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2907                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
2908                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
2909                 spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2910         }
2911 }
2912
2913 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
2914 {
2915
2916         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2917         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
2918                 struct btrfs_inode *inode;
2919
2920                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
2921                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
2922                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
2923         }
2924         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
2925 }
2926
2927 /**
2928  * btrfs_wait_on_delayed_iputs - wait on the delayed iputs to be done running
2929  * @fs_info - the fs_info for this fs
2930  * @return - EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
2931  *
2932  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
2933  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
2934  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
2935  * that might get blocked on the iputs.
2936  */
2937 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
2938 {
2939         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
2940                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
2941         if (ret)
2942                 return -EINTR;
2943         return 0;
2944 }
2945
2946 /*
2947  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
2948  * in the middle of an unlink.
2949  */
2950 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
2951                      struct btrfs_inode *inode)
2952 {
2953         int ret;
2954
2955         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
2956         if (ret && ret != -EEXIST) {
2957                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2958                 return ret;
2959         }
2960
2961         return 0;
2962 }
2963
2964 /*
2965  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
2966  * this particular inode.
2967  */
2968 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
2969                             struct btrfs_inode *inode)
2970 {
2971         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
2972 }
2973
2974 /*
2975  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
2976  * of this root.
2977  */
2978 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
2979 {
2980         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2981         struct btrfs_path *path;
2982         struct extent_buffer *leaf;
2983         struct btrfs_key key, found_key;
2984         struct btrfs_trans_handle *trans;
2985         struct inode *inode;
2986         u64 last_objectid = 0;
2987         int ret = 0, nr_unlink = 0;
2988
2989         if (cmpxchg(&root->orphan_cleanup_state, 0, ORPHAN_CLEANUP_STARTED))
2990                 return 0;
2991
2992         path = btrfs_alloc_path();
2993         if (!path) {
2994                 ret = -ENOMEM;
2995                 goto out;
2996         }
2997         path->reada = READA_BACK;
2998
2999         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3000         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3001         key.offset = (u64)-1;
3002
3003         while (1) {
3004                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3005                 if (ret < 0)
3006                         goto out;
3007
3008                 /*
3009                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3010                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3011                  * find the key and see if we have stuff that matches
3012                  */
3013                 if (ret > 0) {
3014                         ret = 0;
3015                         if (path->slots[0] == 0)
3016                                 break;
3017                         path->slots[0]--;
3018                 }
3019
3020                 /* pull out the item */
3021                 leaf = path->nodes[0];
3022                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3023
3024                 /* make sure the item matches what we want */
3025                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3026                         break;
3027                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3028                         break;
3029
3030                 /* release the path since we're done with it */
3031                 btrfs_release_path(path);
3032
3033                 /*
3034                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3035                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3036                  * offset of the orphan item.
3037                  */
3038
3039                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3040                         btrfs_err(fs_info,
3041                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3042                         ret = -EINVAL;
3043                         goto out;
3044                 }
3045
3046                 last_objectid = found_key.offset;
3047
3048                 found_key.objectid = found_key.offset;
3049                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3050                 found_key.offset = 0;
3051                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3052                 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(inode);
3053                 if (ret && ret != -ENOENT)
3054                         goto out;
3055
3056                 if (ret == -ENOENT && root == fs_info->tree_root) {
3057                         struct btrfs_root *dead_root;
3058                         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3059                         int is_dead_root = 0;
3060
3061                         /*
3062                          * this is an orphan in the tree root. Currently these
3063                          * could come from 2 sources:
3064                          *  a) a snapshot deletion in progress
3065                          *  b) a free space cache inode
3066                          * We need to distinguish those two, as the snapshot
3067                          * orphan must not get deleted.
3068                          * find_dead_roots already ran before us, so if this
3069                          * is a snapshot deletion, we should find the root
3070                          * in the fs_roots radix tree.
3071                          */
3072
3073                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3074                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3075                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3076                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3077                                 is_dead_root = 1;
3078                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3079
3080                         if (is_dead_root) {
3081                                 /* prevent this orphan from being found again */
3082                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3083                                 continue;
3084                         }
3085
3086                 }
3087
3088                 /*
3089                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3090                  * possibilities. Old kernels (before v3.12) used to create an
3091                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3092                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3093                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3094                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3095                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3096                  *
3097                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3098                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3099                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3100                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3101                  * the orphan item.
3102                  *
3103                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3104                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3105                  * but either way, we can delete the orphan item.
3106                  */
3107                 if (ret == -ENOENT || inode->i_nlink) {
3108                         if (!ret)
3109                                 iput(inode);
3110                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3111                         if (IS_ERR(trans)) {
3112                                 ret = PTR_ERR(trans);
3113                                 goto out;
3114                         }
3115                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3116                                     found_key.objectid);
3117                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3118                                                     found_key.objectid);
3119                         btrfs_end_transaction(trans);
3120                         if (ret)
3121                                 goto out;
3122                         continue;
3123                 }
3124
3125                 nr_unlink++;
3126
3127                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3128                 iput(inode);
3129         }
3130         /* release the path since we're done with it */
3131         btrfs_release_path(path);
3132
3133         root->orphan_cleanup_state = ORPHAN_CLEANUP_DONE;
3134
3135         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3136                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3137                 if (!IS_ERR(trans))
3138                         btrfs_end_transaction(trans);
3139         }
3140
3141         if (nr_unlink)
3142                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3143
3144 out:
3145         if (ret)
3146                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3147         btrfs_free_path(path);
3148         return ret;
3149 }
3150
3151 /*
3152  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3153  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3154  *
3155  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3156  */
3157 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3158                                           int slot, u64 objectid,
3159                                           int *first_xattr_slot)
3160 {
3161         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3162         struct btrfs_key found_key;
3163         static u64 xattr_access = 0;
3164         static u64 xattr_default = 0;
3165         int scanned = 0;
3166
3167         if (!xattr_access) {
3168                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3169                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3170                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3171                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3172         }
3173
3174         slot++;
3175         *first_xattr_slot = -1;
3176         while (slot < nritems) {
3177                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3178
3179                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3180                 if (found_key.objectid != objectid)
3181                         return 0;
3182
3183                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3184                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3185                         if (*first_xattr_slot == -1)
3186                                 *first_xattr_slot = slot;
3187                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3188                             found_key.offset == xattr_default)
3189                                 return 1;
3190                 }
3191
3192                 /*
3193                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3194                  * be any acls later on
3195                  */
3196                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3197                         return 0;
3198
3199                 slot++;
3200                 scanned++;
3201
3202                 /*
3203                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3204                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3205                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3206                  * this is just an optimization
3207                  */
3208                 if (scanned >= 8)
3209                         break;
3210         }
3211         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3212          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3213          * has acls
3214          */
3215         if (*first_xattr_slot == -1)
3216                 *first_xattr_slot = slot;
3217         return 1;
3218 }
3219
3220 /*
3221  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3222  */
3223 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3224                                    struct btrfs_path *in_path)
3225 {
3226         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3227         struct btrfs_path *path = in_path;
3228         struct extent_buffer *leaf;
3229         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3230         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3231         struct btrfs_key location;
3232         unsigned long ptr;
3233         int maybe_acls;
3234         u32 rdev;
3235         int ret;
3236         bool filled = false;
3237         int first_xattr_slot;
3238
3239         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3240         if (!ret)
3241                 filled = true;
3242
3243         if (!path) {
3244                 path = btrfs_alloc_path();
3245                 if (!path)
3246                         return -ENOMEM;
3247         }
3248
3249         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3250
3251         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3252         if (ret) {
3253                 if (path != in_path)
3254                         btrfs_free_path(path);
3255                 return ret;
3256         }
3257
3258         leaf = path->nodes[0];
3259
3260         if (filled)
3261                 goto cache_index;
3262
3263         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3264                                     struct btrfs_inode_item);
3265         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3266         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3267         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3268         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3269         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3270         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3271                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3272
3273         inode->i_atime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime);
3274         inode->i_atime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime);
3275
3276         inode->i_mtime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime);
3277         inode->i_mtime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime);
3278
3279         inode->i_ctime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime);
3280         inode->i_ctime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime);
3281
3282         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec =
3283                 btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3284         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec =
3285                 btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3286
3287         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3288         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3289         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3290
3291         inode_set_iversion_queried(inode,
3292                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3293         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3294         inode->i_rdev = 0;
3295         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3296
3297         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3298         BTRFS_I(inode)->flags = btrfs_inode_flags(leaf, inode_item);
3299
3300 cache_index:
3301         /*
3302          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3303          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3304          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3305          * cache.
3306          *
3307          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3308          * in delayed_nodes_tree.
3309          */
3310         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == fs_info->generation)
3311                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3312                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3313
3314         /*
3315          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3316          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3317          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3318          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3319          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3320          * replayed. For example, in the scenario:
3321          *
3322          * touch mydir/foo
3323          * ln mydir/foo mydir/bar
3324          * sync
3325          * unlink mydir/bar
3326          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3327          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3328          * <power failure>
3329          * mount fs, triggers fsync log replay
3330          *
3331          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3332          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3333          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3334          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3335          *
3336          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3337          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3338          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3339          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3340          */
3341         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3342
3343         /*
3344          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3345          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3346          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3347          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3348          */
3349         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3350
3351         path->slots[0]++;
3352         if (inode->i_nlink != 1 ||
3353             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3354                 goto cache_acl;
3355
3356         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3357         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3358                 goto cache_acl;
3359
3360         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3361         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3362                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3363
3364                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3365                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3366         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3367                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3368
3369                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3370                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3371                                                                      extref);
3372         }
3373 cache_acl:
3374         /*
3375          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
3376          * any xattrs or acls
3377          */
3378         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
3379                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
3380         if (first_xattr_slot != -1) {
3381                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
3382                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
3383                 if (ret)
3384                         btrfs_err(fs_info,
3385                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
3386                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
3387                                   root->root_key.objectid, ret);
3388         }
3389         if (path != in_path)
3390                 btrfs_free_path(path);
3391
3392         if (!maybe_acls)
3393                 cache_no_acl(inode);
3394
3395         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
3396         case S_IFREG:
3397                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3398                 BTRFS_I(inode)->io_tree.ops = &btrfs_extent_io_ops;
3399                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
3400                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
3401                 break;
3402         case S_IFDIR:
3403                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
3404                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
3405                 break;
3406         case S_IFLNK:
3407                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
3408                 inode_nohighmem(inode);
3409                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3410                 break;
3411         default:
3412                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
3413                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
3414                 break;
3415         }
3416
3417         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
3418         return 0;
3419 }
3420
3421 /*
3422  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
3423  */
3424 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3425                             struct extent_buffer *leaf,
3426                             struct btrfs_inode_item *item,
3427                             struct inode *inode)
3428 {
3429         struct btrfs_map_token token;
3430
3431         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
3432
3433         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
3434         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
3435         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
3436         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
3437         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
3438
3439         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
3440                                      inode->i_atime.tv_sec);
3441         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
3442                                       inode->i_atime.tv_nsec);
3443
3444         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
3445                                      inode->i_mtime.tv_sec);
3446         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
3447                                       inode->i_mtime.tv_nsec);
3448
3449         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
3450                                      inode->i_ctime.tv_sec);
3451         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
3452                                       inode->i_ctime.tv_nsec);
3453
3454         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime,
3455                                      BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec);
3456         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime,
3457                                       BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec);
3458
3459         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
3460         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
3461                                          BTRFS_I(inode)->generation);
3462         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
3463         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
3464         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
3465         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, BTRFS_I(inode)->flags);
3466         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
3467 }
3468
3469 /*
3470  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3471  */
3472 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3473                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode)
3474 {
3475         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3476         struct btrfs_path *path;
3477         struct extent_buffer *leaf;
3478         int ret;
3479
3480         path = btrfs_alloc_path();
3481         if (!path)
3482                 return -ENOMEM;
3483
3484         path->leave_spinning = 1;
3485         ret = btrfs_lookup_inode(trans, root, path, &BTRFS_I(inode)->location,
3486                                  1);
3487         if (ret) {
3488                 if (ret > 0)
3489                         ret = -ENOENT;
3490                 goto failed;
3491         }
3492
3493         leaf = path->nodes[0];
3494         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3495                                     struct btrfs_inode_item);
3496
3497         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, inode);
3498         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
3499         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
3500         ret = 0;
3501 failed:
3502         btrfs_free_path(path);
3503         return ret;
3504 }
3505
3506 /*
3507  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3508  */
3509 noinline int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3510                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode)
3511 {
3512         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3513         int ret;
3514
3515         /*
3516          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
3517          * if we put it into the delayed code.
3518          *
3519          * The data relocation inode should also be directly updated
3520          * without delay
3521          */
3522         if (!btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))
3523             && root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID
3524             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
3525                 btrfs_update_root_times(trans, root);
3526
3527                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, root, inode);
3528                 if (!ret)
3529                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
3530                 return ret;
3531         }
3532
3533         return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3534 }
3535
3536 noinline int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
3537                                          struct btrfs_root *root,
3538                                          struct inode *inode)
3539 {
3540         int ret;
3541
3542         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
3543         if (ret == -ENOSPC)
3544                 return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3545         return ret;
3546 }
3547
3548 /*
3549  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
3550  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
3551  * also drops the back refs in the inode to the directory
3552  */
3553 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3554                                 struct btrfs_root *root,
3555                                 struct btrfs_inode *dir,
3556                                 struct btrfs_inode *inode,
3557                                 const char *name, int name_len)
3558 {
3559         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3560         struct btrfs_path *path;
3561         int ret = 0;
3562         struct btrfs_dir_item *di;
3563         u64 index;
3564         u64 ino = btrfs_ino(inode);
3565         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
3566
3567         path = btrfs_alloc_path();
3568         if (!path) {
3569                 ret = -ENOMEM;
3570                 goto out;
3571         }
3572
3573         path->leave_spinning = 1;
3574         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
3575                                     name, name_len, -1);
3576         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
3577                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
3578                 goto err;
3579         }
3580         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
3581         if (ret)
3582                 goto err;
3583         btrfs_release_path(path);
3584
3585         /*
3586          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
3587          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
3588          * it is unnecessary to do delayed deletion.
3589          *
3590          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
3591          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
3592          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
3593          * we update the inode item.
3594          */
3595         if (inode->dir_index) {
3596                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
3597                 if (!ret) {
3598                         index = inode->dir_index;
3599                         goto skip_backref;
3600                 }
3601         }
3602
3603         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
3604                                   dir_ino, &index);
3605         if (ret) {
3606                 btrfs_info(fs_info,
3607                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
3608                         name_len, name, ino, dir_ino);
3609                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3610                 goto err;
3611         }
3612 skip_backref:
3613         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
3614         if (ret) {
3615                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3616                 goto err;
3617         }
3618
3619         ret = btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, name_len, inode,
3620                         dir_ino);
3621         if (ret != 0 && ret != -ENOENT) {
3622                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3623                 goto err;
3624         }
3625
3626         ret = btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, name_len, dir,
3627                         index);
3628         if (ret == -ENOENT)
3629                 ret = 0;
3630         else if (ret)
3631                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3632
3633         /*
3634          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
3635          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
3636          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
3637          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
3638          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
3639          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
3640          * holding.
3641          */
3642         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
3643 err:
3644         btrfs_free_path(path);
3645         if (ret)
3646                 goto out;
3647
3648         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name_len * 2);
3649         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
3650         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
3651         inode->vfs_inode.i_ctime = dir->vfs_inode.i_mtime =
3652                 dir->vfs_inode.i_ctime = current_time(&inode->vfs_inode);
3653         ret = btrfs_update_inode(trans, root, &dir->vfs_inode);
3654 out:
3655         return ret;
3656 }
3657
3658 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3659                        struct btrfs_root *root,
3660                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
3661                        const char *name, int name_len)
3662 {
3663         int ret;
3664         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, dir, inode, name, name_len);
3665         if (!ret) {
3666                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
3667                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, &inode->vfs_inode);
3668         }
3669         return ret;
3670 }
3671
3672 /*
3673  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
3674  *
3675  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
3676  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
3677  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
3678  * allow the unlink to occur.
3679  */
3680 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct inode *dir)
3681 {
3682         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
3683
3684         /*
3685          * 1 for the possible orphan item
3686          * 1 for the dir item
3687          * 1 for the dir index
3688          * 1 for the inode ref
3689          * 1 for the inode
3690          */
3691         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root, 5);
3692 }
3693
3694 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
3695 {
3696         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
3697         struct btrfs_trans_handle *trans;
3698         struct inode *inode = d_inode(dentry);
3699         int ret;
3700
3701         trans = __unlink_start_trans(dir);
3702         if (IS_ERR(trans))
3703                 return PTR_ERR(trans);
3704
3705         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
3706                         0);
3707
3708         ret = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
3709                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
3710                         dentry->d_name.len);
3711         if (ret)
3712                 goto out;
3713
3714         if (inode->i_nlink == 0) {
3715                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
3716                 if (ret)
3717                         goto out;
3718         }
3719
3720 out:
3721         btrfs_end_transaction(trans);
3722         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
3723         return ret;
3724 }
3725
3726 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
3727                                struct inode *dir, struct dentry *dentry)
3728 {
3729         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
3730         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
3731         struct btrfs_path *path;
3732         struct extent_buffer *leaf;
3733         struct btrfs_dir_item *di;
3734         struct btrfs_key key;
3735         const char *name = dentry->d_name.name;
3736         int name_len = dentry->d_name.len;
3737         u64 index;
3738         int ret;
3739         u64 objectid;
3740         u64 dir_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
3741
3742         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
3743                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
3744         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
3745                 objectid = inode->location.objectid;
3746         } else {
3747                 WARN_ON(1);
3748                 return -EINVAL;
3749         }
3750
3751         path = btrfs_alloc_path();
3752         if (!path)
3753                 return -ENOMEM;
3754
3755         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
3756                                    name, name_len, -1);
3757         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
3758                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
3759                 goto out;
3760         }
3761
3762         leaf = path->nodes[0];
3763         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
3764         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
3765         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
3766         if (ret) {
3767                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3768                 goto out;
3769         }
3770         btrfs_release_path(path);
3771
3772         /*
3773          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
3774          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
3775          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
3776          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorret.
3777          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
3778          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
3779          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
3780          */
3781         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
3782                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino,
3783                                                  name, name_len);
3784                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
3785                         if (!di)
3786                                 ret = -ENOENT;
3787                         else
3788                                 ret = PTR_ERR(di);
3789                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3790                         goto out;
3791                 }
3792
3793                 leaf = path->nodes[0];
3794                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
3795                 index = key.offset;
3796                 btrfs_release_path(path);
3797         } else {
3798                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
3799                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
3800                                          &index, name, name_len);
3801                 if (ret) {
3802                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3803                         goto out;
3804                 }
3805         }
3806
3807         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, BTRFS_I(dir), index);
3808         if (ret) {
3809                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3810                 goto out;
3811         }
3812
3813         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(dir), dir->i_size - name_len * 2);
3814         inode_inc_iversion(dir);
3815         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
3816         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, dir);
3817         if (ret)
3818                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3819 out:
3820         btrfs_free_path(path);
3821         return ret;
3822 }
3823
3824 /*
3825  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
3826  * default.
3827  */
3828 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
3829 {
3830         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3831         struct btrfs_path *path;
3832         struct btrfs_dir_item *di;
3833         struct btrfs_key key;
3834         u64 dir_id;
3835         int ret;
3836
3837         path = btrfs_alloc_path();
3838         if (!path)
3839                 return -ENOMEM;
3840
3841         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
3842         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
3843         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
3844                                    dir_id, "default", 7, 0);
3845         if (di && !IS_ERR(di)) {
3846                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
3847                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
3848                         ret = -EPERM;
3849                         btrfs_err(fs_info,
3850                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
3851                                   key.objectid);
3852                         goto out;
3853                 }
3854                 btrfs_release_path(path);
3855         }
3856
3857         key.objectid = root->root_key.objectid;
3858         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
3859         key.offset = (u64)-1;
3860
3861         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
3862         if (ret < 0)
3863                 goto out;
3864         BUG_ON(ret == 0);
3865
3866         ret = 0;
3867         if (path->slots[0] > 0) {
3868                 path->slots[0]--;
3869                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
3870                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
3871                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
3872                         ret = -ENOTEMPTY;
3873         }
3874 out:
3875         btrfs_free_path(path);
3876         return ret;
3877 }
3878
3879 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
3880 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
3881 {
3882         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3883         struct rb_node *node;
3884         struct rb_node *prev;
3885         struct btrfs_inode *entry;
3886         struct inode *inode;
3887         u64 objectid = 0;
3888
3889         if (!test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
3890                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
3891
3892         spin_lock(&root->inode_lock);
3893 again:
3894         node = root->inode_tree.rb_node;
3895         prev = NULL;
3896         while (node) {
3897                 prev = node;
3898                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
3899
3900                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
3901                         node = node->rb_left;
3902                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
3903                         node = node->rb_right;
3904                 else
3905                         break;
3906         }
3907         if (!node) {
3908                 while (prev) {
3909                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
3910                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
3911                                 node = prev;
3912                                 break;
3913                         }
3914                         prev = rb_next(prev);
3915                 }
3916         }
3917         while (node) {
3918                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
3919                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
3920                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
3921                 if (inode) {
3922                         spin_unlock(&root->inode_lock);
3923                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
3924                                 d_prune_aliases(inode);
3925                         /*
3926                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
3927                          * cache when its usage count hits zero.
3928                          */
3929                         iput(inode);
3930                         cond_resched();
3931                         spin_lock(&root->inode_lock);
3932                         goto again;
3933                 }
3934
3935                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
3936                         goto again;
3937
3938                 node = rb_next(node);
3939         }
3940         spin_unlock(&root->inode_lock);
3941 }
3942
3943 int btrfs_delete_subvolume(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
3944 {
3945         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
3946         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
3947         struct inode *inode = d_inode(dentry);
3948         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
3949         struct btrfs_trans_handle *trans;
3950         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
3951         u64 root_flags;
3952         int ret;
3953         int err;
3954
3955         /*
3956          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
3957          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
3958          * again is not run concurrently.
3959          */
3960         spin_lock(&dest->root_item_lock);
3961         if (dest->send_in_progress) {
3962                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
3963                 btrfs_warn(fs_info,
3964                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
3965                            dest->root_key.objectid);
3966                 return -EPERM;
3967         }
3968         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
3969         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
3970                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
3971         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
3972
3973         down_write(&fs_info->subvol_sem);
3974
3975         err = may_destroy_subvol(dest);
3976         if (err)
3977                 goto out_up_write;
3978
3979         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
3980         /*
3981          * One for dir inode,
3982          * two for dir entries,
3983          * two for root ref/backref.
3984          */
3985         err = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
3986         if (err)
3987                 goto out_up_write;
3988
3989         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
3990         if (IS_ERR(trans)) {
3991                 err = PTR_ERR(trans);
3992                 goto out_release;
3993         }
3994         trans->block_rsv = &block_rsv;
3995         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
3996
3997         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, BTRFS_I(dir));
3998
3999         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4000         if (ret) {
4001                 err = ret;
4002                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4003                 goto out_end_trans;
4004         }
4005
4006         btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4007
4008         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4009                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4010         dest->root_item.drop_level = 0;
4011         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4012
4013         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4014                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4015                                         fs_info->tree_root,
4016                                         dest->root_key.objectid);
4017                 if (ret) {
4018                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4019                         err = ret;
4020                         goto out_end_trans;
4021                 }
4022         }
4023
4024         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4025                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4026                                   dest->root_key.objectid);
4027         if (ret && ret != -ENOENT) {
4028                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4029                 err = ret;
4030                 goto out_end_trans;
4031         }
4032         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4033                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4034                                           dest->root_item.received_uuid,
4035                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4036                                           dest->root_key.objectid);
4037                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4038                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4039                         err = ret;
4040                         goto out_end_trans;
4041                 }
4042         }
4043
4044         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4045         dest->anon_dev = 0;
4046 out_end_trans:
4047         trans->block_rsv = NULL;
4048         trans->bytes_reserved = 0;
4049         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4050         if (ret && !err)
4051                 err = ret;
4052         inode->i_flags |= S_DEAD;
4053 out_release:
4054         btrfs_subvolume_release_metadata(fs_info, &block_rsv);
4055 out_up_write:
4056         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4057         if (err) {
4058                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4059                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4060                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4061                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4062                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4063         } else {
4064                 d_invalidate(dentry);
4065                 btrfs_prune_dentries(dest);
4066                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4067
4068                 /* the last ref */
4069                 if (dest->ino_cache_inode) {
4070                         iput(dest->ino_cache_inode);
4071                         dest->ino_cache_inode = NULL;
4072                 }
4073         }
4074
4075         return err;
4076 }
4077
4078 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4079 {
4080         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4081         int err = 0;
4082         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4083         struct btrfs_trans_handle *trans;
4084         u64 last_unlink_trans;
4085
4086         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4087                 return -ENOTEMPTY;
4088         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
4089                 return btrfs_delete_subvolume(dir, dentry);
4090
4091         trans = __unlink_start_trans(dir);
4092         if (IS_ERR(trans))
4093                 return PTR_ERR(trans);
4094
4095         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4096                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4097                 goto out;
4098         }
4099
4100         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4101         if (err)
4102                 goto out;
4103
4104         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4105
4106         /* now the directory is empty */
4107         err = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4108                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4109                         dentry->d_name.len);
4110         if (!err) {
4111                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4112                 /*
4113                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4114                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4115                  * log tree in the case we do something like this:
4116                  * 1) create dir foo
4117                  * 2) create snapshot under dir foo
4118                  * 3) delete the snapshot
4119                  * 4) rmdir foo
4120                  * 5) mkdir foo
4121                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4122                  */
4123                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4124                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4125         }
4126 out:
4127         btrfs_end_transaction(trans);
4128         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4129
4130         return err;
4131 }
4132
4133 /*
4134  * Return this if we need to call truncate_block for the last bit of the
4135  * truncate.
4136  */
4137 #define NEED_TRUNCATE_BLOCK 1
4138
4139 /*
4140  * this can truncate away extent items, csum items and directory items.
4141  * It starts at a high offset and removes keys until it can't find
4142  * any higher than new_size
4143  *
4144  * csum items that cross the new i_size are truncated to the new size
4145  * as well.
4146  *
4147  * min_type is the minimum key type to truncate down to.  If set to 0, this
4148  * will kill all the items on this inode, including the INODE_ITEM_KEY.
4149  */
4150 int btrfs_truncate_inode_items(struct btrfs_trans_handle *trans,
4151                                struct btrfs_root *root,
4152                                struct inode *inode,
4153                                u64 new_size, u32 min_type)
4154 {
4155         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4156         struct btrfs_path *path;
4157         struct extent_buffer *leaf;
4158         struct btrfs_file_extent_item *fi;
4159         struct btrfs_key key;
4160         struct btrfs_key found_key;
4161         u64 extent_start = 0;
4162         u64 extent_num_bytes = 0;
4163         u64 extent_offset = 0;
4164         u64 item_end = 0;
4165         u64 last_size = new_size;
4166         u32 found_type = (u8)-1;
4167         int found_extent;
4168         int del_item;
4169         int pending_del_nr = 0;
4170         int pending_del_slot = 0;
4171         int extent_type = -1;
4172         int ret;
4173         u64 ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
4174         u64 bytes_deleted = 0;
4175         bool be_nice = false;
4176         bool should_throttle = false;
4177         const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
4178         struct extent_state *cached_state = NULL;
4179
4180         BUG_ON(new_size > 0 && min_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
4181
4182         /*
4183          * For non-free space inodes and non-shareable roots, we want to back
4184          * off from time to time.  This means all inodes in subvolume roots,
4185          * reloc roots, and data reloc roots.
4186          */
4187         if (!btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode)) &&
4188             test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4189                 be_nice = true;
4190
4191         path = btrfs_alloc_path();
4192         if (!path)
4193                 return -ENOMEM;
4194         path->reada = READA_BACK;
4195
4196         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4197                 lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4198                                  &cached_state);
4199
4200                 /*
4201                  * We want to drop from the next block forward in case this
4202                  * new size is not block aligned since we will be keeping the
4203                  * last block of the extent just the way it is.
4204                  */
4205                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), ALIGN(new_size,
4206                                         fs_info->sectorsize),
4207                                         (u64)-1, 0);
4208         }
4209
4210         /*
4211          * This function is also used to drop the items in the log tree before
4212          * we relog the inode, so if root != BTRFS_I(inode)->root, it means
4213          * it is used to drop the logged items. So we shouldn't kill the delayed
4214          * items.
4215          */
4216         if (min_type == 0 && root == BTRFS_I(inode)->root)
4217                 btrfs_kill_delayed_inode_items(BTRFS_I(inode));
4218
4219         key.objectid = ino;
4220         key.offset = (u64)-1;
4221         key.type = (u8)-1;
4222
4223 search_again:
4224         /*
4225          * with a 16K leaf size and 128MB extents, you can actually queue
4226          * up a huge file in a single leaf.  Most of the time that
4227          * bytes_deleted is > 0, it will be huge by the time we get here
4228          */
4229         if (be_nice && bytes_deleted > SZ_32M &&
4230             btrfs_should_end_transaction(trans)) {
4231                 ret = -EAGAIN;
4232                 goto out;
4233         }
4234
4235         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
4236         if (ret < 0)
4237                 goto out;
4238
4239         if (ret > 0) {
4240                 ret = 0;
4241                 /* there are no items in the tree for us to truncate, we're
4242                  * done
4243                  */
4244                 if (path->slots[0] == 0)
4245                         goto out;
4246                 path->slots[0]--;
4247         }
4248
4249         while (1) {
4250                 u64 clear_start = 0, clear_len = 0;
4251
4252                 fi = NULL;
4253                 leaf = path->nodes[0];
4254                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
4255                 found_type = found_key.type;
4256
4257                 if (found_key.objectid != ino)
4258                         break;
4259
4260                 if (found_type < min_type)
4261                         break;
4262
4263                 item_end = found_key.offset;
4264                 if (found_type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
4265                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4266                                             struct btrfs_file_extent_item);
4267                         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
4268                         if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4269                                 item_end +=
4270                                     btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4271
4272                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_regular(
4273                                         BTRFS_I(inode), leaf, fi,
4274                                         found_key.offset);
4275                         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4276                                 item_end += btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf,
4277                                                                         fi);
4278
4279                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_inline(
4280                                         BTRFS_I(inode), leaf, fi, path->slots[0],
4281                                         found_key.offset);
4282                         }
4283                         item_end--;
4284                 }
4285                 if (found_type > min_type) {
4286                         del_item = 1;
4287                 } else {
4288                         if (item_end < new_size)
4289                                 break;
4290                         if (found_key.offset >= new_size)
4291                                 del_item = 1;
4292                         else
4293                                 del_item = 0;
4294                 }
4295                 found_extent = 0;
4296                 /* FIXME, shrink the extent if the ref count is only 1 */
4297                 if (found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
4298                         goto delete;
4299
4300                 if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4301                         u64 num_dec;
4302
4303                         clear_start = found_key.offset;
4304                         extent_start = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
4305                         if (!del_item) {
4306                                 u64 orig_num_bytes =
4307                                         btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4308                                 extent_num_bytes = ALIGN(new_size -
4309                                                 found_key.offset,
4310                                                 fs_info->sectorsize);
4311                                 clear_start = ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize);
4312                                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
4313                                                          extent_num_bytes);
4314                                 num_dec = (orig_num_bytes -
4315                                            extent_num_bytes);
4316                                 if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4317                                              &root->state) &&
4318                                     extent_start != 0)
4319                                         inode_sub_bytes(inode, num_dec);
4320                                 btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
4321                         } else {
4322                                 extent_num_bytes =
4323                                         btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf,
4324                                                                          fi);
4325                                 extent_offset = found_key.offset -
4326                                         btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
4327
4328                                 /* FIXME blocksize != 4096 */
4329                                 num_dec = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4330                                 if (extent_start != 0) {
4331                                         found_extent = 1;
4332                                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4333                                                      &root->state))
4334                                                 inode_sub_bytes(inode, num_dec);
4335                                 }
4336                         }
4337                         clear_len = num_dec;
4338                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4339                         /*
4340                          * we can't truncate inline items that have had
4341                          * special encodings
4342                          */
4343                         if (!del_item &&
4344                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) == 0 &&
4345                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi) == 0 &&
4346                             btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) == 0) {
4347                                 u32 size = (u32)(new_size - found_key.offset);
4348
4349                                 btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, fi, size);
4350                                 size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(size);
4351                                 btrfs_truncate_item(path, size, 1);
4352                         } else if (!del_item) {
4353                                 /*
4354                                  * We have to bail so the last_size is set to
4355                                  * just before this extent.
4356                                  */
4357                                 ret = NEED_TRUNCATE_BLOCK;
4358                                 break;
4359                         } else {
4360                                 /*
4361                                  * Inline extents are special, we just treat
4362                                  * them as a full sector worth in the file
4363                                  * extent tree just for simplicity sake.
4364                                  */
4365                                 clear_len = fs_info->sectorsize;
4366                         }
4367
4368                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4369                                 inode_sub_bytes(inode, item_end + 1 - new_size);
4370                 }
4371 delete:
4372                 /*
4373                  * We use btrfs_truncate_inode_items() to clean up log trees for
4374                  * multiple fsyncs, and in this case we don't want to clear the
4375                  * file extent range because it's just the log.
4376                  */
4377                 if (root == BTRFS_I(inode)->root) {
4378                         ret = btrfs_inode_clear_file_extent_range(BTRFS_I(inode),
4379                                                   clear_start, clear_len);
4380                         if (ret) {
4381                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4382                                 break;
4383                         }
4384                 }
4385
4386                 if (del_item)
4387                         last_size = found_key.offset;
4388                 else
4389                         last_size = new_size;
4390                 if (del_item) {
4391                         if (!pending_del_nr) {
4392                                 /* no pending yet, add ourselves */
4393                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4394                                 pending_del_nr = 1;
4395                         } else if (pending_del_nr &&
4396                                    path->slots[0] + 1 == pending_del_slot) {
4397                                 /* hop on the pending chunk */
4398                                 pending_del_nr++;
4399                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4400                         } else {
4401                                 BUG();
4402                         }
4403                 } else {
4404                         break;
4405                 }
4406                 should_throttle = false;
4407
4408                 if (found_extent &&
4409                     root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4410                         struct btrfs_ref ref = { 0 };
4411
4412                         bytes_deleted += extent_num_bytes;
4413
4414                         btrfs_init_generic_ref(&ref, BTRFS_DROP_DELAYED_REF,
4415                                         extent_start, extent_num_bytes, 0);
4416                         ref.real_root = root->root_key.objectid;
4417                         btrfs_init_data_ref(&ref, btrfs_header_owner(leaf),
4418                                         ino, extent_offset);
4419                         ret = btrfs_free_extent(trans, &ref);
4420                         if (ret) {
4421                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4422                                 break;
4423                         }
4424                         if (be_nice) {
4425                                 if (btrfs_should_throttle_delayed_refs(trans))
4426                                         should_throttle = true;
4427                         }
4428                 }
4429
4430                 if (found_type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY)
4431                         break;
4432
4433                 if (path->slots[0] == 0 ||
4434                     path->slots[0] != pending_del_slot ||
4435                     should_throttle) {
4436                         if (pending_del_nr) {
4437                                 ret = btrfs_del_items(trans, root, path,
4438                                                 pending_del_slot,
4439                                                 pending_del_nr);
4440                                 if (ret) {
4441                                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4442                                         break;
4443                                 }
4444                                 pending_del_nr = 0;
4445                         }
4446                         btrfs_release_path(path);
4447
4448                         /*
4449                          * We can generate a lot of delayed refs, so we need to
4450                          * throttle every once and a while and make sure we're
4451                          * adding enough space to keep up with the work we are
4452                          * generating.  Since we hold a transaction here we
4453                          * can't flush, and we don't want to FLUSH_LIMIT because
4454                          * we could have generated too many delayed refs to
4455                          * actually allocate, so just bail if we're short and
4456                          * let the normal reservation dance happen higher up.
4457                          */
4458                         if (should_throttle) {
4459                                 ret = btrfs_delayed_refs_rsv_refill(fs_info,
4460                                                         BTRFS_RESERVE_NO_FLUSH);
4461                                 if (ret) {
4462                                         ret = -EAGAIN;
4463                                         break;
4464                                 }
4465                         }
4466                         goto search_again;
4467                 } else {
4468                         path->slots[0]--;
4469                 }
4470         }
4471 out:
4472         if (ret >= 0 && pending_del_nr) {
4473                 int err;
4474
4475                 err = btrfs_del_items(trans, root, path, pending_del_slot,
4476                                       pending_del_nr);
4477                 if (err) {
4478                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
4479                         ret = err;
4480                 }
4481         }
4482         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4483                 ASSERT(last_size >= new_size);
4484                 if (!ret && last_size > new_size)
4485                         last_size = new_size;
4486                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, last_size);
4487                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lock_start,
4488                                      (u64)-1, &cached_state);
4489         }
4490
4491         btrfs_free_path(path);
4492         return ret;
4493 }
4494
4495 /*
4496  * btrfs_truncate_block - read, zero a chunk and write a block
4497  * @inode - inode that we're zeroing
4498  * @from - the offset to start zeroing
4499  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4500  *      offset
4501  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4502  *
4503  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4504  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
4505  */
4506 int btrfs_truncate_block(struct inode *inode, loff_t from, loff_t len,
4507                         int front)
4508 {
4509         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
4510         struct address_space *mapping = inode->i_mapping;
4511         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
4512         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
4513         struct extent_state *cached_state = NULL;
4514         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
4515         char *kaddr;
4516         bool only_release_metadata = false;
4517         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
4518         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
4519         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
4520         struct page *page;
4521         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
4522         size_t write_bytes = blocksize;
4523         int ret = 0;
4524         u64 block_start;
4525         u64 block_end;
4526
4527         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
4528             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
4529                 goto out;
4530
4531         block_start = round_down(from, blocksize);
4532         block_end = block_start + blocksize - 1;
4533
4534         ret = btrfs_check_data_free_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
4535                                           block_start, blocksize);
4536         if (ret < 0) {
4537                 if (btrfs_check_nocow_lock(BTRFS_I(inode), block_start,
4538                                            &write_bytes) > 0) {
4539                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
4540                         only_release_metadata = true;
4541                 } else {
4542                         goto out;
4543                 }
4544         }
4545         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(BTRFS_I(inode), blocksize);
4546         if (ret < 0) {
4547                 if (!only_release_metadata)
4548                         btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode),
4549                                         data_reserved, block_start, blocksize);
4550                 goto out;
4551         }
4552 again:
4553         page = find_or_create_page(mapping, index, mask);
4554         if (!page) {
4555                 btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved,
4556                                              block_start, blocksize, true);
4557                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), blocksize);
4558                 ret = -ENOMEM;
4559                 goto out;
4560         }
4561
4562         if (!PageUptodate(page)) {
4563                 ret = btrfs_readpage(NULL, page);
4564                 lock_page(page);
4565                 if (page->mapping != mapping) {
4566                         unlock_page(page);
4567                         put_page(page);
4568                         goto again;
4569                 }
4570                 if (!PageUptodate(page)) {
4571                         ret = -EIO;
4572                         goto out_unlock;
4573                 }
4574         }
4575         wait_on_page_writeback(page);
4576
4577         lock_extent_bits(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4578         set_page_extent_mapped(page);
4579
4580         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(BTRFS_I(inode), block_start);
4581         if (ordered) {
4582                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4583                                      &cached_state);
4584                 unlock_page(page);
4585                 put_page(page);
4586                 btrfs_start_ordered_extent(inode, ordered, 1);
4587                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
4588                 goto again;
4589         }
4590
4591         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, block_start, block_end,
4592                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
4593                          0, 0, &cached_state);
4594
4595         ret = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), block_start, block_end, 0,
4596                                         &cached_state);
4597         if (ret) {
4598                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4599                                      &cached_state);
4600                 goto out_unlock;
4601         }
4602
4603         if (offset != blocksize) {
4604                 if (!len)
4605                         len = blocksize - offset;
4606                 kaddr = kmap(page);
4607                 if (front)
4608                         memset(kaddr + (block_start - page_offset(page)),
4609                                 0, offset);
4610                 else
4611                         memset(kaddr + (block_start - page_offset(page)) +  offset,
4612                                 0, len);
4613                 flush_dcache_page(page);
4614                 kunmap(page);
4615         }
4616         ClearPageChecked(page);
4617         set_page_dirty(page);
4618         unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4619
4620         if (only_release_metadata)
4621                 set_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, block_start,
4622                                 block_end, EXTENT_NORESERVE, NULL, NULL,
4623                                 GFP_NOFS);
4624
4625 out_unlock:
4626         if (ret) {
4627                 if (only_release_metadata)
4628                         btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode),
4629                                         blocksize, true);
4630                 else
4631                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved,
4632                                         block_start, blocksize, true);
4633         }
4634         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), blocksize);
4635         unlock_page(page);
4636         put_page(page);
4637 out:
4638         if (only_release_metadata)
4639                 btrfs_check_nocow_unlock(BTRFS_I(inode));
4640         extent_changeset_free(data_reserved);
4641         return ret;
4642 }
4643
4644 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_root *root, struct inode *inode,
4645                              u64 offset, u64 len)
4646 {
4647         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
4648         struct btrfs_trans_handle *trans;
4649         int ret;
4650
4651         /*
4652          * Still need to make sure the inode looks like it's been updated so
4653          * that any holes get logged if we fsync.
4654          */
4655         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES)) {
4656                 BTRFS_I(inode)->last_trans = fs_info->generation;
4657                 BTRFS_I(inode)->last_sub_trans = root->log_transid;
4658                 BTRFS_I(inode)->last_log_commit = root->last_log_commit;
4659                 return 0;
4660         }
4661
4662         /*
4663          * 1 - for the one we're dropping
4664          * 1 - for the one we're adding
4665          * 1 - for updating the inode.
4666          */
4667         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
4668         if (IS_ERR(trans))
4669                 return PTR_ERR(trans);
4670
4671         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, offset, offset + len, 1);
4672         if (ret) {
4673                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4674                 btrfs_end_transaction(trans);
4675                 return ret;
4676         }
4677
4678         ret = btrfs_insert_file_extent(trans, root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
4679                         offset, 0, 0, len, 0, len, 0, 0, 0);
4680         if (ret)
4681                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4682         else
4683                 btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4684         btrfs_end_transaction(trans);
4685         return ret;
4686 }
4687
4688 /*
4689  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
4690  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
4691  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
4692  * the range between oldsize and size
4693  */
4694 int btrfs_cont_expand(struct inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
4695 {
4696         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
4697         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
4698         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
4699         struct extent_map *em = NULL;
4700         struct extent_state *cached_state = NULL;
4701         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
4702         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
4703         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
4704         u64 last_byte;
4705         u64 cur_offset;
4706         u64 hole_size;
4707         int err = 0;
4708
4709         /*
4710          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
4711          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
4712          * expose stale data.
4713          */
4714         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
4715         if (err)
4716                 return err;
4717
4718         if (size <= hole_start)
4719                 return 0;
4720
4721         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(BTRFS_I(inode), hole_start,
4722                                            block_end - 1, &cached_state);
4723         cur_offset = hole_start;
4724         while (1) {
4725                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, cur_offset,
4726                                       block_end - cur_offset);
4727                 if (IS_ERR(em)) {
4728                         err = PTR_ERR(em);
4729                         em = NULL;
4730                         break;
4731                 }
4732                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
4733                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
4734                 hole_size = last_byte - cur_offset;
4735
4736                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
4737                         struct extent_map *hole_em;
4738
4739                         err = maybe_insert_hole(root, inode, cur_offset,
4740                                                 hole_size);
4741                         if (err)
4742                                 break;
4743
4744                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode),
4745                                                         cur_offset, hole_size);
4746                         if (err)
4747                                 break;
4748
4749                         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
4750                                                 cur_offset + hole_size - 1, 0);
4751                         hole_em = alloc_extent_map();
4752                         if (!hole_em) {
4753                                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
4754                                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
4755                                 goto next;
4756                         }
4757                         hole_em->start = cur_offset;
4758                         hole_em->len = hole_size;
4759                         hole_em->orig_start = cur_offset;
4760
4761                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
4762                         hole_em->block_len = 0;
4763                         hole_em->orig_block_len = 0;
4764                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
4765                         hole_em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
4766                         hole_em->generation = fs_info->generation;
4767
4768                         while (1) {
4769                                 write_lock(&em_tree->lock);
4770                                 err = add_extent_mapping(em_tree, hole_em, 1);
4771                                 write_unlock(&em_tree->lock);
4772                                 if (err != -EEXIST)
4773                                         break;
4774                                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode),
4775                                                         cur_offset,
4776                                                         cur_offset +
4777                                                         hole_size - 1, 0);
4778                         }
4779                         free_extent_map(hole_em);
4780                 } else {
4781                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode),
4782                                                         cur_offset, hole_size);
4783                         if (err)
4784                                 break;
4785                 }
4786 next:
4787                 free_extent_map(em);
4788                 em = NULL;
4789                 cur_offset = last_byte;
4790                 if (cur_offset >= block_end)
4791                         break;
4792         }
4793         free_extent_map(em);
4794         unlock_extent_cached(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
4795         return err;
4796 }
4797
4798 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
4799 {
4800         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
4801         struct btrfs_trans_handle *trans;
4802         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
4803         loff_t newsize = attr->ia_size;
4804         int mask = attr->ia_valid;
4805         int ret;
4806
4807         /*
4808          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
4809          * special case where we need to update the times despite not having
4810          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
4811          * explicitly if it wants a timestamp update.
4812          */
4813         if (newsize != oldsize) {
4814                 inode_inc_iversion(inode);
4815                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME)))
4816                         inode->i_ctime = inode->i_mtime =
4817                                 current_time(inode);
4818         }
4819
4820         if (newsize > oldsize) {
4821                 /*
4822                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
4823                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
4824                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
4825                  * truncation, it must capture all writes that happened before
4826                  * this truncation.
4827                  */
4828                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
4829                 ret = btrfs_cont_expand(inode, oldsize, newsize);
4830                 if (ret) {
4831                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
4832                         return ret;
4833                 }
4834
4835                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
4836                 if (IS_ERR(trans)) {
4837                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
4838                         return PTR_ERR(trans);
4839                 }
4840
4841                 i_size_write(inode, newsize);
4842                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
4843                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
4844                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4845                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
4846                 btrfs_end_transaction(trans);
4847         } else {
4848
4849                 /*
4850                  * We're truncating a file that used to have good data down to
4851                  * zero. Make sure it gets into the ordered flush list so that
4852                  * any new writes get down to disk quickly.
4853                  */
4854                 if (newsize == 0)
4855                         set_bit(BTRFS_INODE_ORDERED_DATA_CLOSE,
4856                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
4857
4858                 truncate_setsize(inode, newsize);
4859
4860                 /* Disable nonlocked read DIO to avoid the endless truncate */
4861                 btrfs_inode_block_unlocked_dio(BTRFS_I(inode));
4862                 inode_dio_wait(inode);
4863                 btrfs_inode_resume_unlocked_dio(BTRFS_I(inode));
4864
4865                 ret = btrfs_truncate(inode, newsize == oldsize);
4866                 if (ret && inode->i_nlink) {
4867                         int err;
4868
4869                         /*
4870                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
4871                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
4872                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
4873                          * in-memory size to match.
4874                          */
4875                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
4876                         if (err)
4877                                 return err;
4878                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
4879                 }
4880         }
4881
4882         return ret;
4883 }
4884
4885 static int btrfs_setattr(struct dentry *dentry, struct iattr *attr)
4886 {
4887         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4888         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
4889         int err;
4890
4891         if (btrfs_root_readonly(root))
4892                 return -EROFS;
4893
4894         err = setattr_prepare(dentry, attr);
4895         if (err)
4896                 return err;
4897
4898         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
4899                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
4900                 if (err)
4901                         return err;
4902         }
4903
4904         if (attr->ia_valid) {
4905                 setattr_copy(inode, attr);
4906                 inode_inc_iversion(inode);
4907                 err = btrfs_dirty_inode(inode);
4908
4909                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
4910                         err = posix_acl_chmod(inode, inode->i_mode);
4911         }
4912
4913         return err;
4914 }
4915
4916 /*
4917  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS calling
4918  * btrfs_invalidatepage() against each page of the inode. This is slow because
4919  * the calls to btrfs_invalidatepage() result in a huge amount of calls to
4920  * lock_extent_bits() and clear_extent_bit(), which keep merging and splitting
4921  * extent_state structures over and over, wasting lots of time.
4922  *
4923  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidatepage() skip all
4924  * those expensive operations on a per page basis and do only the ordered io
4925  * finishing, while we release here the extent_map and extent_state structures,
4926  * without the excessive merging and splitting.
4927  */
4928 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
4929 {
4930         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
4931         struct extent_map_tree *map_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
4932         struct rb_node *node;
4933
4934         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
4935         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
4936
4937         write_lock(&map_tree->lock);
4938         while (!RB_EMPTY_ROOT(&map_tree->map.rb_root)) {
4939                 struct extent_map *em;
4940
4941                 node = rb_first_cached(&map_tree->map);
4942                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
4943                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
4944                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
4945                 remove_extent_mapping(map_tree, em);
4946                 free_extent_map(em);
4947                 if (need_resched()) {
4948                         write_unlock(&map_tree->lock);
4949                         cond_resched();
4950                         write_lock(&map_tree->lock);
4951                 }
4952         }
4953         write_unlock(&map_tree->lock);
4954
4955         /*
4956          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
4957          * We can have ongoing bios started by readahead that have
4958          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
4959          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
4960          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
4961          * ranges can still be locked and eviction started because before
4962          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
4963          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
4964          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
4965          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
4966          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
4967          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
4968          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
4969          * use-after-free issue.
4970          */
4971         spin_lock(&io_tree->lock);
4972         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
4973                 struct extent_state *state;
4974                 struct extent_state *cached_state = NULL;
4975                 u64 start;
4976                 u64 end;
4977                 unsigned state_flags;
4978
4979                 node = rb_first(&io_tree->state);
4980                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
4981                 start = state->start;
4982                 end = state->end;
4983                 state_flags = state->state;
4984                 spin_unlock(&io_tree->lock);
4985
4986                 lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
4987
4988                 /*
4989                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
4990                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
4991                  * So we need to free its reserved space here.
4992                  * (Refer to comment in btrfs_invalidatepage, case 2)
4993                  *
4994                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
4995                  */
4996                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
4997                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
4998                                                end - start + 1);
4999
5000                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5001                                  EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
5002                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1, 1,
5003                                  &cached_state);
5004
5005                 cond_resched();
5006                 spin_lock(&io_tree->lock);
5007         }
5008         spin_unlock(&io_tree->lock);
5009 }
5010
5011 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5012                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5013 {
5014         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5015         struct btrfs_block_rsv *global_rsv = &fs_info->global_block_rsv;
5016         struct btrfs_trans_handle *trans;
5017         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
5018         int ret;
5019
5020         /*
5021          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5022          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5023          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5024          *
5025          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5026          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5027          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5028          * delayed refs activity by truncating.
5029          *
5030          * If we cannot make our reservation we'll attempt to steal from the
5031          * global reserve, because we really want to be able to free up space.
5032          */
5033         ret = btrfs_block_rsv_refill(root, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5034                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5035         if (ret) {
5036                 /*
5037                  * Try to steal from the global reserve if there is space for
5038                  * it.
5039                  */
5040                 if (btrfs_check_space_for_delayed_refs(fs_info) ||
5041                     btrfs_block_rsv_migrate(global_rsv, rsv, rsv->size, 0)) {
5042                         btrfs_warn(fs_info,
5043                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5044                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5045                 }
5046                 delayed_refs_extra = 0;
5047         }
5048
5049         trans = btrfs_join_transaction(root);
5050         if (IS_ERR(trans))
5051                 return trans;
5052
5053         if (delayed_refs_extra) {
5054                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5055                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5056                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5057                                         delayed_refs_extra, 1);
5058         }
5059         return trans;
5060 }
5061
5062 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5063 {
5064         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5065         struct btrfs_trans_handle *trans;
5066         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5067         struct btrfs_block_rsv *rsv;
5068         int ret;
5069
5070         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5071
5072         if (!root) {
5073                 clear_inode(inode);
5074                 return;
5075         }
5076
5077         evict_inode_truncate_pages(inode);
5078
5079         if (inode->i_nlink &&
5080             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5081               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5082              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5083                 goto no_delete;
5084
5085         if (is_bad_inode(inode))
5086                 goto no_delete;
5087
5088         btrfs_free_io_failure_record(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1);
5089
5090         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5091                 goto no_delete;
5092
5093         if (inode->i_nlink > 0) {
5094                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5095                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5096                 goto no_delete;
5097         }
5098
5099         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5100         if (ret)
5101                 goto no_delete;
5102
5103         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5104         if (!rsv)
5105                 goto no_delete;
5106         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5107         rsv->failfast = 1;
5108
5109         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5110
5111         while (1) {
5112                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5113                 if (IS_ERR(trans))
5114                         goto free_rsv;
5115
5116                 trans->block_rsv = rsv;
5117
5118                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, inode, 0, 0);
5119                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5120                 btrfs_end_transaction(trans);
5121                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
5122                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5123                         goto free_rsv;
5124                 else if (!ret)
5125                         break;
5126         }
5127
5128         /*
5129          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5130          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5131          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5132          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5133          *
5134          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5135          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5136          */
5137         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5138         if (!IS_ERR(trans)) {
5139                 trans->block_rsv = rsv;
5140                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5141                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5142                 btrfs_end_transaction(trans);
5143         }
5144
5145         if (!(root == fs_info->tree_root ||
5146               root->root_key.objectid == BTRFS_TREE_RELOC_OBJECTID))
5147                 btrfs_return_ino(root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)));
5148
5149 free_rsv:
5150         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5151 no_delete:
5152         /*
5153          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5154          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5155          * to retry these periodically in the future.
5156          */
5157         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5158         clear_inode(inode);
5159 }
5160
5161 /*
5162  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5163  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5164  *
5165  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5166  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5167  */
5168 static int btrfs_inode_by_name(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5169                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5170 {
5171         const char *name = dentry->d_name.name;
5172         int namelen = dentry->d_name.len;
5173         struct btrfs_dir_item *di;
5174         struct btrfs_path *path;
5175         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5176         int ret = 0;
5177
5178         path = btrfs_alloc_path();
5179         if (!path)
5180                 return -ENOMEM;
5181
5182         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5183                         name, namelen, 0);
5184         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5185                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5186                 goto out;
5187         }
5188
5189         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5190         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5191             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5192                 ret = -EUCLEAN;
5193                 btrfs_warn(root->fs_info,
5194 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5195                            __func__, name, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5196                            location->objectid, location->type, location->offset);
5197         }
5198         if (!ret)
5199                 *type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
5200 out:
5201         btrfs_free_path(path);
5202         return ret;
5203 }
5204
5205 /*
5206  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5207  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5208  * is kind of like crossing a mount point.
5209  */
5210 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5211                                     struct inode *dir,
5212                                     struct dentry *dentry,
5213                                     struct btrfs_key *location,
5214                                     struct btrfs_root **sub_root)
5215 {
5216         struct btrfs_path *path;
5217         struct btrfs_root *new_root;
5218         struct btrfs_root_ref *ref;
5219         struct extent_buffer *leaf;
5220         struct btrfs_key key;
5221         int ret;
5222         int err = 0;
5223
5224         path = btrfs_alloc_path();
5225         if (!path) {
5226                 err = -ENOMEM;
5227                 goto out;
5228         }
5229
5230         err = -ENOENT;
5231         key.objectid = BTRFS_I(dir)->root->root_key.objectid;
5232         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5233         key.offset = location->objectid;
5234
5235         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5236         if (ret) {
5237                 if (ret < 0)
5238                         err = ret;
5239                 goto out;
5240         }
5241
5242         leaf = path->nodes[0];
5243         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5244         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(BTRFS_I(dir)) ||
5245             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != dentry->d_name.len)
5246                 goto out;
5247
5248         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, dentry->d_name.name,
5249                                    (unsigned long)(ref + 1),
5250                                    dentry->d_name.len);
5251         if (ret)
5252                 goto out;
5253
5254         btrfs_release_path(path);
5255
5256         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5257         if (IS_ERR(new_root)) {
5258                 err = PTR_ERR(new_root);
5259                 goto out;
5260         }
5261
5262         *sub_root = new_root;
5263         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5264         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5265         location->offset = 0;
5266         err = 0;
5267 out:
5268         btrfs_free_path(path);
5269         return err;
5270 }
5271
5272 static void inode_tree_add(struct inode *inode)
5273 {
5274         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5275         struct btrfs_inode *entry;
5276         struct rb_node **p;
5277         struct rb_node *parent;
5278         struct rb_node *new = &BTRFS_I(inode)->rb_node;
5279         u64 ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5280
5281         if (inode_unhashed(inode))
5282                 return;
5283         parent = NULL;
5284         spin_lock(&root->inode_lock);
5285         p = &root->inode_tree.rb_node;
5286         while (*p) {
5287                 parent = *p;
5288                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5289
5290                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5291                         p = &parent->rb_left;
5292                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5293                         p = &parent->rb_right;
5294                 else {
5295                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5296                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5297                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5298                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5299                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5300                         return;
5301                 }
5302         }
5303         rb_link_node(new, parent, p);
5304         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5305         spin_unlock(&root->inode_lock);
5306 }
5307
5308 static void inode_tree_del(struct inode *inode)
5309 {
5310         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5311         int empty = 0;
5312
5313         spin_lock(&root->inode_lock);
5314         if (!RB_EMPTY_NODE(&BTRFS_I(inode)->rb_node)) {
5315                 rb_erase(&BTRFS_I(inode)->rb_node, &root->inode_tree);
5316                 RB_CLEAR_NODE(&BTRFS_I(inode)->rb_node);
5317                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5318         }
5319         spin_unlock(&root->inode_lock);
5320
5321         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5322                 spin_lock(&root->inode_lock);
5323                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5324                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5325                 if (empty)
5326                         btrfs_add_dead_root(root);
5327         }
5328 }
5329
5330
5331 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5332 {
5333         struct btrfs_iget_args *args = p;
5334
5335         inode->i_ino = args->ino;
5336         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5337         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5338         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5339         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5340         BUG_ON(args->root && !BTRFS_I(inode)->root);
5341         return 0;
5342 }
5343
5344 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5345 {
5346         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5347
5348         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5349                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5350 }
5351
5352 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5353                                        struct btrfs_root *root)
5354 {
5355         struct inode *inode;
5356         struct btrfs_iget_args args;
5357         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5358
5359         args.ino = ino;
5360         args.root = root;
5361
5362         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5363                              btrfs_init_locked_inode,
5364                              (void *)&args);
5365         return inode;
5366 }
5367
5368 /*
5369  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5370  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5371  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5372  * later.
5373  */
5374 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5375                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5376 {
5377         struct inode *inode;
5378
5379         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5380         if (!inode)
5381                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5382
5383         if (inode->i_state & I_NEW) {
5384                 int ret;
5385
5386                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5387                 if (!ret) {
5388                         inode_tree_add(inode);
5389                         unlock_new_inode(inode);
5390                 } else {
5391                         iget_failed(inode);
5392                         /*
5393                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5394                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5395                          * was not found.
5396                          */
5397                         if (ret > 0)
5398                                 ret = -ENOENT;
5399                         inode = ERR_PTR(ret);
5400                 }
5401         }
5402
5403         return inode;
5404 }
5405
5406 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5407 {
5408         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5409 }
5410
5411 static struct inode *new_simple_dir(struct super_block *s,
5412                                     struct btrfs_key *key,
5413                                     struct btrfs_root *root)
5414 {
5415         struct inode *inode = new_inode(s);
5416
5417         if (!inode)
5418                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5419
5420         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5421         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5422         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5423
5424         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5425         /*
5426          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5427          * associated with the dentry
5428          */
5429         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5430         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5431         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5432         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5433         inode->i_mtime = current_time(inode);
5434         inode->i_atime = inode->i_mtime;
5435         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5436         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
5437
5438         return inode;
5439 }
5440
5441 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5442 {
5443         /*
5444          * Compile-time asserts that generic FT_* types still match
5445          * BTRFS_FT_* types
5446          */
5447         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_UNKNOWN != FT_UNKNOWN);
5448         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_REG_FILE != FT_REG_FILE);
5449         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_DIR != FT_DIR);
5450         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_CHRDEV != FT_CHRDEV);
5451         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_BLKDEV != FT_BLKDEV);
5452         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_FIFO != FT_FIFO);
5453         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SOCK != FT_SOCK);
5454         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SYMLINK != FT_SYMLINK);
5455
5456         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5457 }
5458
5459 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5460 {
5461         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
5462         struct inode *inode;
5463         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5464         struct btrfs_root *sub_root = root;
5465         struct btrfs_key location;
5466         u8 di_type = 0;
5467         int ret = 0;
5468
5469         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5470                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5471
5472         ret = btrfs_inode_by_name(dir, dentry, &location, &di_type);
5473         if (ret < 0)
5474                 return ERR_PTR(ret);
5475
5476         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5477                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5478                 if (IS_ERR(inode))
5479                         return inode;
5480
5481                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5482                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5483                         btrfs_crit(fs_info,
5484 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5485                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5486                                   di_type);
5487                         iput(inode);
5488                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5489                 }
5490                 return inode;
5491         }
5492
5493         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, dir, dentry,
5494                                        &location, &sub_root);
5495         if (ret < 0) {
5496                 if (ret != -ENOENT)
5497                         inode = ERR_PTR(ret);
5498                 else
5499                         inode = new_simple_dir(dir->i_sb, &location, sub_root);
5500         } else {
5501                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
5502         }
5503         if (root != sub_root)
5504                 btrfs_put_root(sub_root);
5505
5506         if (!IS_ERR(inode) && root != sub_root) {
5507                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5508                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
5509                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
5510                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5511                 if (ret) {
5512                         iput(inode);
5513                         inode = ERR_PTR(ret);
5514                 }
5515         }
5516
5517         return inode;
5518 }
5519
5520 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
5521 {
5522         struct btrfs_root *root;
5523         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5524
5525         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
5526                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
5527
5528         if (inode) {
5529                 root = BTRFS_I(inode)->root;
5530                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
5531                         return 1;
5532
5533                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
5534                         return 1;
5535         }
5536         return 0;
5537 }
5538
5539 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5540                                    unsigned int flags)
5541 {
5542         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
5543
5544         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
5545                 inode = NULL;
5546         return d_splice_alias(inode, dentry);
5547 }
5548
5549 /*
5550  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
5551  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
5552  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
5553  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
5554  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
5555  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
5556  * tree lock.
5557  */
5558 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
5559 {
5560         struct btrfs_file_private *private;
5561
5562         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
5563         if (!private)
5564                 return -ENOMEM;
5565         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
5566         if (!private->filldir_buf) {
5567                 kfree(private);
5568                 return -ENOMEM;
5569         }
5570         file->private_data = private;
5571         return 0;
5572 }
5573
5574 struct dir_entry {
5575         u64 ino;
5576         u64 offset;
5577         unsigned type;
5578         int name_len;
5579 };
5580
5581 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
5582 {
5583         while (entries--) {
5584                 struct dir_entry *entry = addr;
5585                 char *name = (char *)(entry + 1);
5586
5587                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
5588                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
5589                                          get_unaligned(&entry->ino),
5590                                          get_unaligned(&entry->type)))
5591                         return 1;
5592                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
5593                         get_unaligned(&entry->name_len);
5594                 ctx->pos++;
5595         }
5596         return 0;
5597 }
5598
5599 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
5600 {
5601         struct inode *inode = file_inode(file);
5602         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5603         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5604         struct btrfs_dir_item *di;
5605         struct btrfs_key key;
5606         struct btrfs_key found_key;
5607         struct btrfs_path *path;
5608         void *addr;
5609         struct list_head ins_list;
5610         struct list_head del_list;
5611         int ret;
5612         struct extent_buffer *leaf;
5613         int slot;
5614         char *name_ptr;
5615         int name_len;
5616         int entries = 0;
5617         int total_len = 0;
5618         bool put = false;
5619         struct btrfs_key location;
5620
5621         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
5622                 return 0;
5623
5624         path = btrfs_alloc_path();
5625         if (!path)
5626                 return -ENOMEM;
5627
5628         addr = private->filldir_buf;
5629         path->reada = READA_FORWARD;
5630
5631         INIT_LIST_HEAD(&ins_list);
5632         INIT_LIST_HEAD(&del_list);
5633         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
5634
5635 again:
5636         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5637         key.offset = ctx->pos;
5638         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5639
5640         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5641         if (ret < 0)
5642                 goto err;
5643
5644         while (1) {
5645                 struct dir_entry *entry;
5646
5647                 leaf = path->nodes[0];
5648                 slot = path->slots[0];
5649                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5650                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5651                         if (ret < 0)
5652                                 goto err;
5653                         else if (ret > 0)
5654                                 break;
5655                         continue;
5656                 }
5657
5658                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
5659
5660                 if (found_key.objectid != key.objectid)
5661                         break;
5662                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
5663                         break;
5664                 if (found_key.offset < ctx->pos)
5665                         goto next;
5666                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
5667                         goto next;
5668                 di = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_dir_item);
5669                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
5670                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
5671                     PAGE_SIZE) {
5672                         btrfs_release_path(path);
5673                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
5674                         if (ret)
5675                                 goto nopos;
5676                         addr = private->filldir_buf;
5677                         entries = 0;
5678                         total_len = 0;
5679                         goto again;
5680                 }
5681
5682                 entry = addr;
5683                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
5684                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
5685                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr, (unsigned long)(di + 1),
5686                                    name_len);
5687                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(btrfs_dir_type(leaf, di)),
5688                                 &entry->type);
5689                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
5690                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
5691                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
5692                 entries++;
5693                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
5694                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
5695 next:
5696                 path->slots[0]++;
5697         }
5698         btrfs_release_path(path);
5699
5700         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
5701         if (ret)
5702                 goto nopos;
5703
5704         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
5705         if (ret)
5706                 goto nopos;
5707
5708         /*
5709          * Stop new entries from being returned after we return the last
5710          * entry.
5711          *
5712          * New directory entries are assigned a strictly increasing
5713          * offset.  This means that new entries created during readdir
5714          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
5715          * This has broken buggy programs which operate on names as
5716          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
5717          * we have this hack to stop new entries from being returned
5718          * under the assumption that they'll never reach this huge
5719          * offset.
5720          *
5721          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
5722          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
5723          * in the past.
5724          */
5725         if (ctx->pos >= INT_MAX)
5726                 ctx->pos = LLONG_MAX;
5727         else
5728                 ctx->pos = INT_MAX;
5729 nopos:
5730         ret = 0;
5731 err:
5732         if (put)
5733                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
5734         btrfs_free_path(path);
5735         return ret;
5736 }
5737
5738 /*
5739  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
5740  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
5741  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
5742  * to keep or drop this code.
5743  */
5744 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode)
5745 {
5746         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5747         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5748         struct btrfs_trans_handle *trans;
5749         int ret;
5750
5751         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
5752                 return 0;
5753
5754         trans = btrfs_join_transaction(root);
5755         if (IS_ERR(trans))
5756                 return PTR_ERR(trans);
5757
5758         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
5759         if (ret && ret == -ENOSPC) {
5760                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
5761                 btrfs_end_transaction(trans);
5762                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5763                 if (IS_ERR(trans))
5764                         return PTR_ERR(trans);
5765
5766                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
5767         }
5768         btrfs_end_transaction(trans);
5769         if (BTRFS_I(inode)->delayed_node)
5770                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
5771
5772         return ret;
5773 }
5774
5775 /*
5776  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
5777  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
5778  */
5779 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *now,
5780                              int flags)
5781 {
5782         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5783         bool dirty = flags & ~S_VERSION;
5784
5785         if (btrfs_root_readonly(root))
5786                 return -EROFS;
5787
5788         if (flags & S_VERSION)
5789                 dirty |= inode_maybe_inc_iversion(inode, dirty);
5790         if (flags & S_CTIME)
5791                 inode->i_ctime = *now;
5792         if (flags & S_MTIME)
5793                 inode->i_mtime = *now;
5794         if (flags & S_ATIME)
5795                 inode->i_atime = *now;
5796         return dirty ? btrfs_dirty_inode(inode) : 0;
5797 }
5798
5799 /*
5800  * find the highest existing sequence number in a directory
5801  * and then set the in-memory index_cnt variable to reflect
5802  * free sequence numbers
5803  */
5804 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
5805 {
5806         struct btrfs_root *root = inode->root;
5807         struct btrfs_key key, found_key;
5808         struct btrfs_path *path;
5809         struct extent_buffer *leaf;
5810         int ret;
5811
5812         key.objectid = btrfs_ino(inode);
5813         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5814         key.offset = (u64)-1;
5815
5816         path = btrfs_alloc_path();
5817         if (!path)
5818                 return -ENOMEM;
5819
5820         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5821         if (ret < 0)
5822                 goto out;
5823         /* FIXME: we should be able to handle this */
5824         if (ret == 0)
5825                 goto out;
5826         ret = 0;
5827
5828         /*
5829          * MAGIC NUMBER EXPLANATION:
5830          * since we search a directory based on f_pos we have to start at 2
5831          * since '.' and '..' have f_pos of 0 and 1 respectively, so everybody
5832          * else has to start at 2
5833          */
5834         if (path->slots[0] == 0) {
5835                 inode->index_cnt = 2;
5836                 goto out;
5837         }
5838
5839         path->slots[0]--;
5840
5841         leaf = path->nodes[0];
5842         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
5843
5844         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
5845             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
5846                 inode->index_cnt = 2;
5847                 goto out;
5848         }
5849
5850         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
5851 out:
5852         btrfs_free_path(path);
5853         return ret;
5854 }
5855
5856 /*
5857  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
5858  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
5859  */
5860 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
5861 {
5862         int ret = 0;
5863
5864         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
5865                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
5866                 if (ret) {
5867                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
5868                         if (ret)
5869                                 return ret;
5870                 }
5871         }
5872
5873         *index = dir->index_cnt;
5874         dir->index_cnt++;
5875
5876         return ret;
5877 }
5878
5879 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
5880 {
5881         struct btrfs_iget_args args;
5882
5883         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
5884         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
5885
5886         return insert_inode_locked4(inode,
5887                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
5888                    btrfs_find_actor, &args);
5889 }
5890
5891 /*
5892  * Inherit flags from the parent inode.
5893  *
5894  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
5895  */
5896 static void btrfs_inherit_iflags(struct inode *inode, struct inode *dir)
5897 {
5898         unsigned int flags;
5899
5900         if (!dir)
5901                 return;
5902
5903         flags = BTRFS_I(dir)->flags;
5904
5905         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
5906                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
5907                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
5908         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
5909                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
5910                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
5911         }
5912
5913         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
5914                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
5915                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
5916                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
5917         }
5918
5919         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
5920 }
5921
5922 static struct inode *btrfs_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
5923                                      struct btrfs_root *root,
5924                                      struct inode *dir,
5925                                      const char *name, int name_len,
5926                                      u64 ref_objectid, u64 objectid,
5927                                      umode_t mode, u64 *index)
5928 {
5929         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5930         struct inode *inode;
5931         struct btrfs_inode_item *inode_item;
5932         struct btrfs_key *location;
5933         struct btrfs_path *path;
5934         struct btrfs_inode_ref *ref;
5935         struct btrfs_key key[2];
5936         u32 sizes[2];
5937         int nitems = name ? 2 : 1;
5938         unsigned long ptr;
5939         unsigned int nofs_flag;
5940         int ret;
5941
5942         path = btrfs_alloc_path();
5943         if (!path)
5944                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5945
5946         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
5947         inode = new_inode(fs_info->sb);
5948         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
5949         if (!inode) {
5950                 btrfs_free_path(path);
5951                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5952         }
5953
5954         /*
5955          * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point,
5956          * we fill in an inode item with the correct link count.
5957          */
5958         if (!name)
5959                 set_nlink(inode, 0);
5960
5961         /*
5962          * we have to initialize this early, so we can reclaim the inode
5963          * number if we fail afterwards in this function.
5964          */
5965         inode->i_ino = objectid;
5966
5967         if (dir && name) {
5968                 trace_btrfs_inode_request(dir);
5969
5970                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), index);
5971                 if (ret) {
5972                         btrfs_free_path(path);
5973                         iput(inode);
5974                         return ERR_PTR(ret);
5975                 }
5976         } else if (dir) {
5977                 *index = 0;
5978         }
5979         /*
5980          * index_cnt is ignored for everything but a dir,
5981          * btrfs_set_inode_index_count has an explanation for the magic
5982          * number
5983          */
5984         BTRFS_I(inode)->index_cnt = 2;
5985         BTRFS_I(inode)->dir_index = *index;
5986         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5987         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
5988         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
5989
5990         /*
5991          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
5992          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
5993          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
5994          * old info in the log.
5995          */
5996         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5997
5998         key[0].objectid = objectid;
5999         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6000         key[0].offset = 0;
6001
6002         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6003
6004         if (name) {
6005                 /*
6006                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6007                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6008                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6009                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6010                  */
6011                 key[1].objectid = objectid;
6012                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6013                 key[1].offset = ref_objectid;
6014
6015                 sizes[1] = name_len + sizeof(*ref);
6016         }
6017
6018         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6019         location->objectid = objectid;
6020         location->offset = 0;
6021         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6022
6023         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6024         if (ret < 0) {
6025                 iput(inode);
6026                 goto fail;
6027         }
6028
6029         path->leave_spinning = 1;
6030         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, key, sizes, nitems);
6031         if (ret != 0)
6032                 goto fail_unlock;
6033
6034         inode_init_owner(inode, dir, mode);
6035         inode_set_bytes(inode, 0);
6036
6037         inode->i_mtime = current_time(inode);
6038         inode->i_atime = inode->i_mtime;
6039         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
6040         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
6041
6042         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6043                                   struct btrfs_inode_item);
6044         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6045                              sizeof(*inode_item));
6046         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6047
6048         if (name) {
6049                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6050                                      struct btrfs_inode_ref);
6051                 btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, name_len);
6052                 btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, *index);
6053                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6054                 write_extent_buffer(path->nodes[0], name, ptr, name_len);
6055         }
6056
6057         btrfs_mark_buffer_dirty(path->nodes[0]);
6058         btrfs_free_path(path);
6059
6060         btrfs_inherit_iflags(inode, dir);
6061
6062         if (S_ISREG(mode)) {
6063                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6064                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6065                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6066                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6067                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6068         }
6069
6070         inode_tree_add(inode);
6071
6072         trace_btrfs_inode_new(inode);
6073         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6074
6075         btrfs_update_root_times(trans, root);
6076
6077         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6078         if (ret)
6079                 btrfs_err(fs_info,
6080                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6081                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid, ret);
6082
6083         return inode;
6084
6085 fail_unlock:
6086         discard_new_inode(inode);
6087 fail:
6088         if (dir && name)
6089                 BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6090         btrfs_free_path(path);
6091         return ERR_PTR(ret);
6092 }
6093
6094 /*
6095  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6096  * a give name and a given sequence number.
6097  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6098  * inode to the parent directory.
6099  */
6100 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6101                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6102                    const char *name, int name_len, int add_backref, u64 index)
6103 {
6104         int ret = 0;
6105         struct btrfs_key key;
6106         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6107         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6108         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6109
6110         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6111                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6112         } else {
6113                 key.objectid = ino;
6114                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6115                 key.offset = 0;
6116         }
6117
6118         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6119                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6120                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6121                                          index, name, name_len);
6122         } else if (add_backref) {
6123                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
6124                                              parent_ino, index);
6125         }
6126
6127         /* Nothing to clean up yet */
6128         if (ret)
6129                 return ret;
6130
6131         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, name_len, parent_inode, &key,
6132                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6133         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6134                 goto fail_dir_item;
6135         else if (ret) {
6136                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6137                 return ret;
6138         }
6139
6140         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6141                            name_len * 2);
6142         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6143         /*
6144          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6145          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6146          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6147          * values (the ones it had when the fsync was done).
6148          */
6149         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags)) {
6150                 struct timespec64 now = current_time(&parent_inode->vfs_inode);
6151
6152                 parent_inode->vfs_inode.i_mtime = now;
6153                 parent_inode->vfs_inode.i_ctime = now;
6154         }
6155         ret = btrfs_update_inode(trans, root, &parent_inode->vfs_inode);
6156         if (ret)
6157                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6158         return ret;
6159
6160 fail_dir_item:
6161         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6162                 u64 local_index;
6163                 int err;
6164                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6165                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6166                                          &local_index, name, name_len);
6167                 if (err)
6168                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6169         } else if (add_backref) {
6170                 u64 local_index;
6171                 int err;
6172
6173                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len,
6174                                           ino, parent_ino, &local_index);
6175                 if (err)
6176                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6177         }
6178
6179         /* Return the original error code */
6180         return ret;
6181 }
6182
6183 static int btrfs_add_nondir(struct btrfs_trans_handle *trans,
6184                             struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
6185                             struct btrfs_inode *inode, int backref, u64 index)
6186 {
6187         int err = btrfs_add_link(trans, dir, inode,
6188                                  dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6189                                  backref, index);
6190         if (err > 0)
6191                 err = -EEXIST;
6192         return err;
6193 }
6194
6195 static int btrfs_mknod(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
6196                         umode_t mode, dev_t rdev)
6197 {
6198         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6199         struct btrfs_trans_handle *trans;
6200         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6201         struct inode *inode = NULL;
6202         int err;
6203         u64 objectid;
6204         u64 index = 0;
6205
6206         /*
6207          * 2 for inode item and ref
6208          * 2 for dir items
6209          * 1 for xattr if selinux is on
6210          */
6211         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6212         if (IS_ERR(trans))
6213                 return PTR_ERR(trans);
6214
6215         err = btrfs_find_free_ino(root, &objectid);
6216         if (err)
6217                 goto out_unlock;
6218
6219         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6220                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6221                         mode, &index);
6222         if (IS_ERR(inode)) {
6223                 err = PTR_ERR(inode);
6224                 inode = NULL;
6225                 goto out_unlock;
6226         }
6227
6228         /*
6229         * If the active LSM wants to access the inode during
6230         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6231         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6232         * ops vector.
6233         */
6234         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6235         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6236
6237         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6238         if (err)
6239                 goto out_unlock;
6240
6241         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6242                         0, index);
6243         if (err)
6244                 goto out_unlock;
6245
6246         btrfs_update_inode(trans, root, inode);
6247         d_instantiate_new(dentry, inode);
6248
6249 out_unlock:
6250         btrfs_end_transaction(trans);
6251         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6252         if (err && inode) {
6253                 inode_dec_link_count(inode);
6254                 discard_new_inode(inode);
6255         }
6256         return err;
6257 }
6258
6259 static int btrfs_create(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
6260                         umode_t mode, bool excl)
6261 {
6262         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6263         struct btrfs_trans_handle *trans;
6264         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6265         struct inode *inode = NULL;
6266         int err;
6267         u64 objectid;
6268         u64 index = 0;
6269
6270         /*
6271          * 2 for inode item and ref
6272          * 2 for dir items
6273          * 1 for xattr if selinux is on
6274          */
6275         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6276         if (IS_ERR(trans))
6277                 return PTR_ERR(trans);
6278
6279         err = btrfs_find_free_ino(root, &objectid);
6280         if (err)
6281                 goto out_unlock;
6282
6283         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6284                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6285                         mode, &index);
6286         if (IS_ERR(inode)) {
6287                 err = PTR_ERR(inode);
6288                 inode = NULL;
6289                 goto out_unlock;
6290         }
6291         /*
6292         * If the active LSM wants to access the inode during
6293         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6294         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6295         * ops vector.
6296         */
6297         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6298         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6299         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6300
6301         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6302         if (err)
6303                 goto out_unlock;
6304
6305         err = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
6306         if (err)
6307                 goto out_unlock;
6308
6309         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6310                         0, index);
6311         if (err)
6312                 goto out_unlock;
6313
6314         BTRFS_I(inode)->io_tree.ops = &btrfs_extent_io_ops;
6315         d_instantiate_new(dentry, inode);
6316
6317 out_unlock:
6318         btrfs_end_transaction(trans);
6319         if (err && inode) {
6320                 inode_dec_link_count(inode);
6321                 discard_new_inode(inode);
6322         }
6323         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6324         return err;
6325 }
6326
6327 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6328                       struct dentry *dentry)
6329 {
6330         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6331         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6332         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6333         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6334         u64 index;
6335         int err;
6336         int drop_inode = 0;
6337
6338         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6339         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6340                 return -EXDEV;
6341
6342         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6343                 return -EMLINK;
6344
6345         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6346         if (err)
6347                 goto fail;
6348
6349         /*
6350          * 2 items for inode and inode ref
6351          * 2 items for dir items
6352          * 1 item for parent inode
6353          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6354          */
6355         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6356         if (IS_ERR(trans)) {
6357                 err = PTR_ERR(trans);
6358                 trans = NULL;
6359                 goto fail;
6360         }
6361
6362         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6363         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6364         inc_nlink(inode);
6365         inode_inc_iversion(inode);
6366         inode->i_ctime = current_time(inode);
6367         ihold(inode);
6368         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6369
6370         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6371                         1, index);
6372
6373         if (err) {
6374                 drop_inode = 1;
6375         } else {
6376                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6377                 int ret;
6378
6379                 err = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
6380                 if (err)
6381                         goto fail;
6382                 if (inode->i_nlink == 1) {
6383                         /*
6384                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6385                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6386                          */
6387                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6388                         if (err)
6389                                 goto fail;
6390                 }
6391                 d_instantiate(dentry, inode);
6392                 ret = btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(inode), NULL, parent,
6393                                          true, NULL);
6394                 if (ret == BTRFS_NEED_TRANS_COMMIT) {
6395                         err = btrfs_commit_transaction(trans);
6396                         trans = NULL;
6397                 }
6398         }
6399
6400 fail:
6401         if (trans)
6402                 btrfs_end_transaction(trans);
6403         if (drop_inode) {
6404                 inode_dec_link_count(inode);
6405                 iput(inode);
6406         }
6407         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6408         return err;
6409 }
6410
6411 static int btrfs_mkdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry, umode_t mode)
6412 {
6413         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6414         struct inode *inode = NULL;
6415         struct btrfs_trans_handle *trans;
6416         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6417         int err = 0;
6418         u64 objectid = 0;
6419         u64 index = 0;
6420
6421         /*
6422          * 2 items for inode and ref
6423          * 2 items for dir items
6424          * 1 for xattr if selinux is on
6425          */
6426         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6427         if (IS_ERR(trans))
6428                 return PTR_ERR(trans);
6429
6430         err = btrfs_find_free_ino(root, &objectid);
6431         if (err)
6432                 goto out_fail;
6433
6434         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6435                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6436                         S_IFDIR | mode, &index);
6437         if (IS_ERR(inode)) {
6438                 err = PTR_ERR(inode);
6439                 inode = NULL;
6440                 goto out_fail;
6441         }
6442
6443         /* these must be set before we unlock the inode */
6444         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6445         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6446
6447         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6448         if (err)
6449                 goto out_fail;
6450
6451         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
6452         err = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
6453         if (err)
6454                 goto out_fail;
6455
6456         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6457                         dentry->d_name.name,
6458                         dentry->d_name.len, 0, index);
6459         if (err)
6460                 goto out_fail;
6461
6462         d_instantiate_new(dentry, inode);
6463
6464 out_fail:
6465         btrfs_end_transaction(trans);
6466         if (err && inode) {
6467                 inode_dec_link_count(inode);
6468                 discard_new_inode(inode);
6469         }
6470         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6471         return err;
6472 }
6473
6474 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6475                                       struct page *page,
6476                                       size_t pg_offset, u64 extent_offset,
6477                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6478 {
6479         int ret;
6480         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6481         char *tmp;
6482         size_t max_size;
6483         unsigned long inline_size;
6484         unsigned long ptr;
6485         int compress_type;
6486
6487         WARN_ON(pg_offset != 0);
6488         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6489         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6490         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf,
6491                                         btrfs_item_nr(path->slots[0]));
6492         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6493         if (!tmp)
6494                 return -ENOMEM;
6495         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6496
6497         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6498
6499         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6500         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page,
6501                                extent_offset, inline_size, max_size);
6502
6503         /*
6504          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
6505          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
6506          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
6507          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
6508          * cover that region here.
6509          */
6510
6511         if (max_size + pg_offset < PAGE_SIZE) {
6512                 char *map = kmap(page);
6513                 memset(map + pg_offset + max_size, 0, PAGE_SIZE - max_size - pg_offset);
6514                 kunmap(page);
6515         }
6516         kfree(tmp);
6517         return ret;
6518 }
6519
6520 /**
6521  * btrfs_get_extent - Lookup the first extent overlapping a range in a file.
6522  * @inode:      file to search in
6523  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
6524  * @pg_offset:  offset into @page to copy to
6525  * @start:      file offset
6526  * @len:        length of range starting at @start
6527  *
6528  * This returns the first &struct extent_map which overlaps with the given
6529  * range, reading it from the B-tree and caching it if necessary. Note that
6530  * there may be more extents which overlap the given range after the returned
6531  * extent_map.
6532  *
6533  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
6534  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
6535  *
6536  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
6537  */
6538 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
6539                                     struct page *page, size_t pg_offset,
6540                                     u64 start, u64 len)
6541 {
6542         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
6543         int ret;
6544         int err = 0;
6545         u64 extent_start = 0;
6546         u64 extent_end = 0;
6547         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
6548         int extent_type = -1;
6549         struct btrfs_path *path = NULL;
6550         struct btrfs_root *root = inode->root;
6551         struct btrfs_file_extent_item *item;
6552         struct extent_buffer *leaf;
6553         struct btrfs_key found_key;
6554         struct extent_map *em = NULL;
6555         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
6556         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
6557
6558         read_lock(&em_tree->lock);
6559         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
6560         read_unlock(&em_tree->lock);
6561
6562         if (em) {
6563                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
6564                         free_extent_map(em);
6565                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
6566                         free_extent_map(em);
6567                 else
6568                         goto out;
6569         }
6570         em = alloc_extent_map();
6571         if (!em) {
6572                 err = -ENOMEM;
6573                 goto out;
6574         }
6575         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
6576         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6577         em->len = (u64)-1;
6578         em->block_len = (u64)-1;
6579
6580         path = btrfs_alloc_path();
6581         if (!path) {
6582                 err = -ENOMEM;
6583                 goto out;
6584         }
6585
6586         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
6587         path->reada = READA_FORWARD;
6588
6589         /*
6590          * Unless we're going to uncompress the inline extent, no sleep would
6591          * happen.
6592          */
6593         path->leave_spinning = 1;
6594
6595         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
6596         if (ret < 0) {
6597                 err = ret;
6598                 goto out;
6599         } else if (ret > 0) {
6600                 if (path->slots[0] == 0)
6601                         goto not_found;
6602                 path->slots[0]--;
6603         }
6604
6605         leaf = path->nodes[0];
6606         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
6607                               struct btrfs_file_extent_item);
6608         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6609         if (found_key.objectid != objectid ||
6610             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6611                 /*
6612                  * If we backup past the first extent we want to move forward
6613                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
6614                  * say there is a hole for our whole search range which can
6615                  * cause problems.
6616                  */
6617                 extent_end = start;
6618                 goto next;
6619         }
6620
6621         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
6622         extent_start = found_key.offset;
6623         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
6624         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6625             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6626                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
6627                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
6628                         err = -EUCLEAN;
6629                         btrfs_crit(fs_info,
6630                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
6631                                    btrfs_ino(inode));
6632                         goto out;
6633                 }
6634                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
6635                                                        extent_start);
6636         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6637                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
6638                                                       path->slots[0],
6639                                                       extent_start);
6640         }
6641 next:
6642         if (start >= extent_end) {
6643                 path->slots[0]++;
6644                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6645                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6646                         if (ret < 0) {
6647                                 err = ret;
6648                                 goto out;
6649                         } else if (ret > 0) {
6650                                 goto not_found;
6651                         }
6652                         leaf = path->nodes[0];
6653                 }
6654                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6655                 if (found_key.objectid != objectid ||
6656                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6657                         goto not_found;
6658                 if (start + len <= found_key.offset)
6659                         goto not_found;
6660                 if (start > found_key.offset)
6661                         goto next;
6662
6663                 /* New extent overlaps with existing one */
6664                 em->start = start;
6665                 em->orig_start = start;
6666                 em->len = found_key.offset - start;
6667                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6668                 goto insert;
6669         }
6670
6671         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, !page, em);
6672
6673         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6674             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6675                 goto insert;
6676         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6677                 unsigned long ptr;
6678                 char *map;
6679                 size_t size;
6680                 size_t extent_offset;
6681                 size_t copy_size;
6682
6683                 if (!page)
6684                         goto out;
6685
6686                 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6687                 extent_offset = page_offset(page) + pg_offset - extent_start;
6688                 copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE - pg_offset,
6689                                   size - extent_offset);
6690                 em->start = extent_start + extent_offset;
6691                 em->len = ALIGN(copy_size, fs_info->sectorsize);
6692                 em->orig_block_len = em->len;
6693                 em->orig_start = em->start;
6694                 ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item) + extent_offset;
6695
6696                 btrfs_set_path_blocking(path);
6697                 if (!PageUptodate(page)) {
6698                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, item) !=
6699                             BTRFS_COMPRESS_NONE) {
6700                                 ret = uncompress_inline(path, page, pg_offset,
6701                                                         extent_offset, item);
6702                                 if (ret) {
6703                                         err = ret;
6704                                         goto out;
6705                                 }
6706                         } else {
6707                                 map = kmap(page);
6708                                 read_extent_buffer(leaf, map + pg_offset, ptr,
6709                                                    copy_size);
6710                                 if (pg_offset + copy_size < PAGE_SIZE) {
6711                                         memset(map + pg_offset + copy_size, 0,
6712                                                PAGE_SIZE - pg_offset -
6713                                                copy_size);
6714                                 }
6715                                 kunmap(page);
6716                         }
6717                         flush_dcache_page(page);
6718                 }
6719                 set_extent_uptodate(io_tree, em->start,
6720                                     extent_map_end(em) - 1, NULL, GFP_NOFS);
6721                 goto insert;
6722         }
6723 not_found:
6724         em->start = start;
6725         em->orig_start = start;
6726         em->len = len;
6727         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6728 insert:
6729         btrfs_release_path(path);
6730         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
6731                 btrfs_err(fs_info,
6732                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
6733                           em->start, em->len, start, len);
6734                 err = -EIO;
6735                 goto out;
6736         }
6737
6738         err = 0;
6739         write_lock(&em_tree->lock);
6740         err = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
6741         write_unlock(&em_tree->lock);
6742 out:
6743         btrfs_free_path(path);
6744
6745         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
6746
6747         if (err) {
6748                 free_extent_map(em);
6749                 return ERR_PTR(err);
6750         }
6751         BUG_ON(!em); /* Error is always set */
6752         return em;
6753 }
6754
6755 struct extent_map *btrfs_get_extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode,
6756                                            u64 start, u64 len)
6757 {
6758         struct extent_map *em;
6759         struct extent_map *hole_em = NULL;
6760         u64 delalloc_start = start;
6761         u64 end;
6762         u64 delalloc_len;
6763         u64 delalloc_end;
6764         int err = 0;
6765
6766         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, start, len);
6767         if (IS_ERR(em))
6768                 return em;
6769         /*
6770          * If our em maps to:
6771          * - a hole or
6772          * - a pre-alloc extent,
6773          * there might actually be delalloc bytes behind it.
6774          */
6775         if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE &&
6776             !test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
6777                 return em;
6778         else
6779                 hole_em = em;
6780
6781         /* check to see if we've wrapped (len == -1 or similar) */
6782         end = start + len;
6783         if (end < start)
6784                 end = (u64)-1;
6785         else
6786                 end -= 1;
6787
6788         em = NULL;
6789
6790         /* ok, we didn't find anything, lets look for delalloc */
6791         delalloc_len = count_range_bits(&inode->io_tree, &delalloc_start,
6792                                  end, len, EXTENT_DELALLOC, 1);
6793         delalloc_end = delalloc_start + delalloc_len;
6794         if (delalloc_end < delalloc_start)
6795                 delalloc_end = (u64)-1;
6796
6797         /*
6798          * We didn't find anything useful, return the original results from
6799          * get_extent()
6800          */
6801         if (delalloc_start > end || delalloc_end <= start) {
6802                 em = hole_em;
6803                 hole_em = NULL;
6804                 goto out;
6805         }
6806
6807         /*
6808          * Adjust the delalloc_start to make sure it doesn't go backwards from
6809          * the start they passed in
6810          */
6811         delalloc_start = max(start, delalloc_start);
6812         delalloc_len = delalloc_end - delalloc_start;
6813
6814         if (delalloc_len > 0) {
6815                 u64 hole_start;
6816                 u64 hole_len;
6817                 const u64 hole_end = extent_map_end(hole_em);
6818
6819                 em = alloc_extent_map();
6820                 if (!em) {
6821                         err = -ENOMEM;
6822                         goto out;
6823                 }
6824
6825                 ASSERT(hole_em);
6826                 /*
6827                  * When btrfs_get_extent can't find anything it returns one
6828                  * huge hole
6829                  *
6830                  * Make sure what it found really fits our range, and adjust to
6831                  * make sure it is based on the start from the caller
6832                  */
6833                 if (hole_end <= start || hole_em->start > end) {
6834                        free_extent_map(hole_em);
6835                        hole_em = NULL;
6836                 } else {
6837                        hole_start = max(hole_em->start, start);
6838                        hole_len = hole_end - hole_start;
6839                 }
6840
6841                 if (hole_em && delalloc_start > hole_start) {
6842                         /*
6843                          * Our hole starts before our delalloc, so we have to
6844                          * return just the parts of the hole that go until the
6845                          * delalloc starts
6846                          */
6847                         em->len = min(hole_len, delalloc_start - hole_start);
6848                         em->start = hole_start;
6849                         em->orig_start = hole_start;
6850                         /*
6851                          * Don't adjust block start at all, it is fixed at
6852                          * EXTENT_MAP_HOLE
6853                          */
6854                         em->block_start = hole_em->block_start;
6855                         em->block_len = hole_len;
6856                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &hole_em->flags))
6857                                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
6858                 } else {
6859                         /*
6860                          * Hole is out of passed range or it starts after
6861                          * delalloc range
6862                          */
6863                         em->start = delalloc_start;
6864                         em->len = delalloc_len;
6865                         em->orig_start = delalloc_start;
6866                         em->block_start = EXTENT_MAP_DELALLOC;
6867                         em->block_len = delalloc_len;
6868                 }
6869         } else {
6870                 return hole_em;
6871         }
6872 out:
6873
6874         free_extent_map(hole_em);
6875         if (err) {
6876                 free_extent_map(em);
6877                 return ERR_PTR(err);
6878         }
6879         return em;
6880 }
6881
6882 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
6883                                                   const u64 start,
6884                                                   const u64 len,
6885                                                   const u64 orig_start,
6886                                                   const u64 block_start,
6887                                                   const u64 block_len,
6888                                                   const u64 orig_block_len,
6889                                                   const u64 ram_bytes,
6890                                                   const int type)
6891 {
6892         struct extent_map *em = NULL;
6893         int ret;
6894
6895         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
6896                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
6897                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
6898                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
6899                                   type);
6900                 if (IS_ERR(em))
6901                         goto out;
6902         }
6903         ret = btrfs_add_ordered_extent_dio(inode, start, block_start, len,
6904                                            block_len, type);
6905         if (ret) {
6906                 if (em) {
6907                         free_extent_map(em);
6908                         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + len - 1, 0);
6909                 }
6910                 em = ERR_PTR(ret);
6911         }
6912  out:
6913
6914         return em;
6915 }
6916
6917 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
6918                                                   u64 start, u64 len)
6919 {
6920         struct btrfs_root *root = inode->root;
6921         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6922         struct extent_map *em;
6923         struct btrfs_key ins;
6924         u64 alloc_hint;
6925         int ret;
6926
6927         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
6928         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
6929                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
6930         if (ret)
6931                 return ERR_PTR(ret);
6932
6933         em = btrfs_create_dio_extent(inode, start, ins.offset, start,
6934                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
6935                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
6936         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
6937         if (IS_ERR(em))
6938                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
6939                                            1);
6940
6941         return em;
6942 }
6943
6944 /*
6945  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
6946  *
6947  * @offset:     File offset
6948  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
6949  *              range
6950  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
6951  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
6952  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
6953  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
6954  *              cow. e.g., don't trust generation number.
6955  *
6956  * This function will flush ordered extents in the range to ensure proper
6957  * nocow checks for (nowait == false) case.
6958  *
6959  * Return:
6960  * >0   and update @len if we can do nocow write
6961  *  0   if we can't do nocow write
6962  * <0   if error happened
6963  *
6964  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
6965  *       any ordered extents.
6966  */
6967 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
6968                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
6969                               u64 *ram_bytes, bool strict)
6970 {
6971         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6972         struct btrfs_path *path;
6973         int ret;
6974         struct extent_buffer *leaf;
6975         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6976         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
6977         struct btrfs_file_extent_item *fi;
6978         struct btrfs_key key;
6979         u64 disk_bytenr;
6980         u64 backref_offset;
6981         u64 extent_end;
6982         u64 num_bytes;
6983         int slot;
6984         int found_type;
6985         bool nocow = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW);
6986
6987         path = btrfs_alloc_path();
6988         if (!path)
6989                 return -ENOMEM;
6990
6991         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
6992                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
6993         if (ret < 0)
6994                 goto out;
6995
6996         slot = path->slots[0];
6997         if (ret == 1) {
6998                 if (slot == 0) {
6999                         /* can't find the item, must cow */
7000                         ret = 0;
7001                         goto out;
7002                 }
7003                 slot--;
7004         }
7005         ret = 0;
7006         leaf = path->nodes[0];
7007         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
7008         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7009             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7010                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7011                 goto out;
7012         }
7013
7014         if (key.offset > offset) {
7015                 /* Wrong offset, must cow */
7016                 goto out;
7017         }
7018
7019         fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
7020         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7021         if (found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
7022             found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7023                 /* not a regular extent, must cow */
7024                 goto out;
7025         }
7026
7027         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
7028                 goto out;
7029
7030         extent_end = key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
7031         if (extent_end <= offset)
7032                 goto out;
7033
7034         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
7035         if (disk_bytenr == 0)
7036                 goto out;
7037
7038         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
7039             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
7040             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
7041                 goto out;
7042
7043         /*
7044          * Do the same check as in btrfs_cross_ref_exist but without the
7045          * unnecessary search.
7046          */
7047         if (!strict &&
7048             (btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
7049              btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item)))
7050                 goto out;
7051
7052         backref_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
7053
7054         if (orig_start) {
7055                 *orig_start = key.offset - backref_offset;
7056                 *orig_block_len = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
7057                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7058         }
7059
7060         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, disk_bytenr))
7061                 goto out;
7062
7063         num_bytes = min(offset + *len, extent_end) - offset;
7064         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7065                 u64 range_end;
7066
7067                 range_end = round_up(offset + num_bytes,
7068                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7069                 ret = test_range_bit(io_tree, offset, range_end,
7070                                      EXTENT_DELALLOC, 0, NULL);
7071                 if (ret) {
7072                         ret = -EAGAIN;
7073                         goto out;
7074                 }
7075         }
7076
7077         btrfs_release_path(path);
7078
7079         /*
7080          * look for other files referencing this extent, if we
7081          * find any we must cow
7082          */
7083
7084         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7085                                     key.offset - backref_offset, disk_bytenr,
7086                                     strict);
7087         if (ret) {
7088                 ret = 0;
7089                 goto out;
7090         }
7091
7092         /*
7093          * adjust disk_bytenr and num_bytes to cover just the bytes
7094          * in this extent we are about to write.  If there
7095          * are any csums in that range we have to cow in order
7096          * to keep the csums correct
7097          */
7098         disk_bytenr += backref_offset;
7099         disk_bytenr += offset - key.offset;
7100         if (csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr, num_bytes))
7101                 goto out;
7102         /*
7103          * all of the above have passed, it is safe to overwrite this extent
7104          * without cow
7105          */
7106         *len = num_bytes;
7107         ret = 1;
7108 out:
7109         btrfs_free_path(path);
7110         return ret;
7111 }
7112
7113 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7114                               struct extent_state **cached_state, int writing)
7115 {
7116         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7117         int ret = 0;
7118
7119         while (1) {
7120                 lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7121                                  cached_state);
7122                 /*
7123                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7124                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7125                  * extents in this range.
7126                  */
7127                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7128                                                      lockend - lockstart + 1);
7129
7130                 /*
7131                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7132                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7133                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7134                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7135                  * get stale data.
7136                  */
7137                 if (!ordered &&
7138                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7139                                                          lockstart, lockend)))
7140                         break;
7141
7142                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7143                                      cached_state);
7144
7145                 if (ordered) {
7146                         /*
7147                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7148                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7149                          * to complete and retry, because if we do so we can
7150                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7151                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7152                          * than one extent map, if at this point has already
7153                          * created an ordered extent for a previous extent map
7154                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7155                          * concurrent write against that previous extent map's
7156                          * range and this range started (we unlock the ranges
7157                          * in the io tree only when the bios complete and
7158                          * buffered writes always lock pages before attempting
7159                          * to lock range in the io tree).
7160                          */
7161                         if (writing ||
7162                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7163                                 btrfs_start_ordered_extent(inode, ordered, 1);
7164                         else
7165                                 ret = -ENOTBLK;
7166                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7167                 } else {
7168                         /*
7169                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7170                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7171                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7172                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7173                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7174                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7175                          * ordered dio extent we created before but did not have
7176                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7177                          * complete), which makes readahead wait for that
7178                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7179                          * that page.
7180                          */
7181                         ret = -ENOTBLK;
7182                 }
7183
7184                 if (ret)
7185                         break;
7186
7187                 cond_resched();
7188         }
7189
7190         return ret;
7191 }
7192
7193 /* The callers of this must take lock_extent() */
7194 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7195                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7196                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7197                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7198                                        int type)
7199 {
7200         struct extent_map_tree *em_tree;
7201         struct extent_map *em;
7202         int ret;
7203
7204         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7205                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7206                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7207                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7208
7209         em_tree = &inode->extent_tree;
7210         em = alloc_extent_map();
7211         if (!em)
7212                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7213
7214         em->start = start;
7215         em->orig_start = orig_start;
7216         em->len = len;
7217         em->block_len = block_len;
7218         em->block_start = block_start;
7219         em->orig_block_len = orig_block_len;
7220         em->ram_bytes = ram_bytes;
7221         em->generation = -1;
7222         set_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
7223         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7224                 set_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
7225         } else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED) {
7226                 set_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
7227                 em->compress_type = compress_type;
7228         }
7229
7230         do {
7231                 btrfs_drop_extent_cache(inode, em->start,
7232                                         em->start + em->len - 1, 0);
7233                 write_lock(&em_tree->lock);
7234                 ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
7235                 write_unlock(&em_tree->lock);
7236                 /*
7237                  * The caller has taken lock_extent(), who could race with us
7238                  * to add em?
7239                  */
7240         } while (ret == -EEXIST);
7241
7242         if (ret) {
7243                 free_extent_map(em);
7244                 return ERR_PTR(ret);
7245         }
7246
7247         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7248         return em;
7249 }
7250
7251
7252 static int btrfs_get_blocks_direct_read(struct extent_map *em,
7253                                         struct buffer_head *bh_result,
7254                                         struct inode *inode,
7255                                         u64 start, u64 len)
7256 {
7257         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7258
7259         if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
7260                         test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7261                 return -ENOENT;
7262
7263         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7264
7265         bh_result->b_blocknr = (em->block_start + (start - em->start)) >>
7266                 inode->i_blkbits;
7267         bh_result->b_size = len;
7268         bh_result->b_bdev = fs_info->fs_devices->latest_bdev;
7269         set_buffer_mapped(bh_result);
7270
7271         return 0;
7272 }
7273
7274 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7275                                          struct buffer_head *bh_result,
7276                                          struct inode *inode,
7277                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7278                                          u64 start, u64 len)
7279 {
7280         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7281         struct extent_map *em = *map;
7282         int ret = 0;
7283
7284         /*
7285          * We don't allocate a new extent in the following cases
7286          *
7287          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7288          * existing extent.
7289          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7290          * just use the extent.
7291          *
7292          */
7293         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) ||
7294             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7295              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7296                 int type;
7297                 u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7298
7299                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7300                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7301                 else
7302                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7303                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7304                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7305
7306                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7307                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false) == 1 &&
7308                     btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start)) {
7309                         struct extent_map *em2;
7310
7311                         em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), start, len,
7312                                                       orig_start, block_start,
7313                                                       len, orig_block_len,
7314                                                       ram_bytes, type);
7315                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, block_start);
7316                         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7317                                 free_extent_map(em);
7318                                 *map = em = em2;
7319                         }
7320
7321                         if (em2 && IS_ERR(em2)) {
7322                                 ret = PTR_ERR(em2);
7323                                 goto out;
7324                         }
7325                         /*
7326                          * For inode marked NODATACOW or extent marked PREALLOC,
7327                          * use the existing or preallocated extent, so does not
7328                          * need to adjust btrfs_space_info's bytes_may_use.
7329                          */
7330                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
7331                         goto skip_cow;
7332                 }
7333         }
7334
7335         /* this will cow the extent */
7336         len = bh_result->b_size;
7337         free_extent_map(em);
7338         *map = em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), start, len);
7339         if (IS_ERR(em)) {
7340                 ret = PTR_ERR(em);
7341                 goto out;
7342         }
7343
7344         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7345
7346 skip_cow:
7347         bh_result->b_blocknr = (em->block_start + (start - em->start)) >>
7348                 inode->i_blkbits;
7349         bh_result->b_size = len;
7350         bh_result->b_bdev = fs_info->fs_devices->latest_bdev;
7351         set_buffer_mapped(bh_result);
7352
7353         if (!test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7354                 set_buffer_new(bh_result);
7355
7356         /*
7357          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7358          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7359          */
7360         if (!dio_data->overwrite && start + len > i_size_read(inode))
7361                 i_size_write(inode, start + len);
7362
7363         WARN_ON(dio_data->reserve < len);
7364         dio_data->reserve -= len;
7365         dio_data->unsubmitted_oe_range_end = start + len;
7366         current->journal_info = dio_data;
7367 out:
7368         return ret;
7369 }
7370
7371 static int btrfs_get_blocks_direct(struct inode *inode, sector_t iblock,
7372                                    struct buffer_head *bh_result, int create)
7373 {
7374         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7375         struct extent_map *em;
7376         struct extent_state *cached_state = NULL;
7377         struct btrfs_dio_data *dio_data = NULL;
7378         u64 start = iblock << inode->i_blkbits;
7379         u64 lockstart, lockend;
7380         u64 len = bh_result->b_size;
7381         int ret = 0;
7382
7383         if (!create)
7384                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize);
7385
7386         lockstart = start;
7387         lockend = start + len - 1;
7388
7389         if (current->journal_info) {
7390                 /*
7391                  * Need to pull our outstanding extents and set journal_info to NULL so
7392                  * that anything that needs to check if there's a transaction doesn't get
7393                  * confused.
7394                  */
7395                 dio_data = current->journal_info;
7396                 current->journal_info = NULL;
7397         }
7398
7399         /*
7400          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7401          * this range and we need to fallback to buffered.
7402          */
7403         if (lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state,
7404                                create)) {
7405                 ret = -ENOTBLK;
7406                 goto err;
7407         }
7408
7409         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
7410         if (IS_ERR(em)) {
7411                 ret = PTR_ERR(em);
7412                 goto unlock_err;
7413         }
7414
7415         /*
7416          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7417          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7418          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7419          * buffered path.
7420          *
7421          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7422          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7423          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7424          *
7425          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7426          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7427          * the generic code.
7428          */
7429         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) ||
7430             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7431                 free_extent_map(em);
7432                 ret = -ENOTBLK;
7433                 goto unlock_err;
7434         }
7435
7436         if (create) {
7437                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, bh_result, inode,
7438                                                     dio_data, start, len);
7439                 if (ret < 0)
7440                         goto unlock_err;
7441
7442                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart,
7443                                      lockend, &cached_state);
7444         } else {
7445                 ret = btrfs_get_blocks_direct_read(em, bh_result, inode,
7446                                                    start, len);
7447                 /* Can be negative only if we read from a hole */
7448                 if (ret < 0) {
7449                         ret = 0;
7450                         free_extent_map(em);
7451                         goto unlock_err;
7452                 }
7453                 /*
7454                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7455                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7456                  */
7457                 lockstart = start + bh_result->b_size;
7458                 if (lockstart < lockend) {
7459                         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
7460                                              lockstart, lockend, &cached_state);
7461                 } else {
7462                         free_extent_state(cached_state);
7463                 }
7464         }
7465
7466         free_extent_map(em);
7467
7468         return 0;
7469
7470 unlock_err:
7471         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7472                              &cached_state);
7473 err:
7474         if (dio_data)
7475                 current->journal_info = dio_data;
7476         return ret;
7477 }
7478
7479 static void btrfs_dio_private_put(struct btrfs_dio_private *dip)
7480 {
7481         /*
7482          * This implies a barrier so that stores to dio_bio->bi_status before
7483          * this and loads of dio_bio->bi_status after this are fully ordered.
7484          */
7485         if (!refcount_dec_and_test(&dip->refs))
7486                 return;
7487
7488         if (bio_op(dip->dio_bio) == REQ_OP_WRITE) {
7489                 __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(dip->inode),
7490                                              dip->logical_offset,
7491                                              dip->bytes,
7492                                              !dip->dio_bio->bi_status);
7493         } else {
7494                 unlock_extent(&BTRFS_I(dip->inode)->io_tree,
7495                               dip->logical_offset,
7496                               dip->logical_offset + dip->bytes - 1);
7497         }
7498
7499         dio_end_io(dip->dio_bio);
7500         kfree(dip);
7501 }
7502
7503 static blk_status_t submit_dio_repair_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
7504                                           int mirror_num,
7505                                           unsigned long bio_flags)
7506 {
7507         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7508         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7509         blk_status_t ret;
7510
7511         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE);
7512
7513         ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
7514         if (ret)
7515                 return ret;
7516
7517         refcount_inc(&dip->refs);
7518         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
7519         if (ret)
7520                 refcount_dec(&dip->refs);
7521         return ret;
7522 }
7523
7524 static blk_status_t btrfs_check_read_dio_bio(struct inode *inode,
7525                                              struct btrfs_io_bio *io_bio,
7526                                              const bool uptodate)
7527 {
7528         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
7529         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
7530         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
7531         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7532         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
7533         struct bio_vec bvec;
7534         struct bvec_iter iter;
7535         u64 start = io_bio->logical;
7536         int icsum = 0;
7537         blk_status_t err = BLK_STS_OK;
7538
7539         __bio_for_each_segment(bvec, &io_bio->bio, iter, io_bio->iter) {
7540                 unsigned int i, nr_sectors, pgoff;
7541
7542                 nr_sectors = BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, bvec.bv_len);
7543                 pgoff = bvec.bv_offset;
7544                 for (i = 0; i < nr_sectors; i++) {
7545                         ASSERT(pgoff < PAGE_SIZE);
7546                         if (uptodate &&
7547                             (!csum || !check_data_csum(inode, io_bio, icsum,
7548                                                        bvec.bv_page, pgoff,
7549                                                        start, sectorsize))) {
7550                                 clean_io_failure(fs_info, failure_tree, io_tree,
7551                                                  start, bvec.bv_page,
7552                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7553                                                  pgoff);
7554                         } else {
7555                                 blk_status_t status;
7556
7557                                 status = btrfs_submit_read_repair(inode,
7558                                                         &io_bio->bio,
7559                                                         start - io_bio->logical,
7560                                                         bvec.bv_page, pgoff,
7561                                                         start,
7562                                                         start + sectorsize - 1,
7563                                                         io_bio->mirror_num,
7564                                                         submit_dio_repair_bio);
7565                                 if (status)
7566                                         err = status;
7567                         }
7568                         start += sectorsize;
7569                         icsum++;
7570                         pgoff += sectorsize;
7571                 }
7572         }
7573         return err;
7574 }
7575
7576 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
7577                                          const u64 offset, const u64 bytes,
7578                                          const bool uptodate)
7579 {
7580         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
7581         struct btrfs_ordered_extent *ordered = NULL;
7582         struct btrfs_workqueue *wq;
7583         u64 ordered_offset = offset;
7584         u64 ordered_bytes = bytes;
7585         u64 last_offset;
7586
7587         if (btrfs_is_free_space_inode(inode))
7588                 wq = fs_info->endio_freespace_worker;
7589         else
7590                 wq = fs_info->endio_write_workers;
7591
7592         while (ordered_offset < offset + bytes) {
7593                 last_offset = ordered_offset;
7594                 if (btrfs_dec_test_first_ordered_pending(inode, &ordered,
7595                                                          &ordered_offset,
7596                                                          ordered_bytes,
7597                                                          uptodate)) {
7598                         btrfs_init_work(&ordered->work, finish_ordered_fn, NULL,
7599                                         NULL);
7600                         btrfs_queue_work(wq, &ordered->work);
7601                 }
7602                 /*
7603                  * If btrfs_dec_test_ordered_pending does not find any ordered
7604                  * extent in the range, we can exit.
7605                  */
7606                 if (ordered_offset == last_offset)
7607                         return;
7608                 /*
7609                  * Our bio might span multiple ordered extents. In this case
7610                  * we keep going until we have accounted the whole dio.
7611                  */
7612                 if (ordered_offset < offset + bytes) {
7613                         ordered_bytes = offset + bytes - ordered_offset;
7614                         ordered = NULL;
7615                 }
7616         }
7617 }
7618
7619 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start_direct_io(void *private_data,
7620                                     struct bio *bio, u64 offset)
7621 {
7622         struct inode *inode = private_data;
7623
7624         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, offset, 1);
7625 }
7626
7627 static void btrfs_end_dio_bio(struct bio *bio)
7628 {
7629         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7630         blk_status_t err = bio->bi_status;
7631
7632         if (err)
7633                 btrfs_warn(BTRFS_I(dip->inode)->root->fs_info,
7634                            "direct IO failed ino %llu rw %d,%u sector %#Lx len %u err no %d",
7635                            btrfs_ino(BTRFS_I(dip->inode)), bio_op(bio),
7636                            bio->bi_opf,
7637                            (unsigned long long)bio->bi_iter.bi_sector,
7638                            bio->bi_iter.bi_size, err);
7639
7640         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ) {
7641                 err = btrfs_check_read_dio_bio(dip->inode, btrfs_io_bio(bio),
7642                                                !err);
7643         }
7644
7645         if (err)
7646                 dip->dio_bio->bi_status = err;
7647
7648         bio_put(bio);
7649         btrfs_dio_private_put(dip);
7650 }
7651
7652 static inline blk_status_t btrfs_submit_dio_bio(struct bio *bio,
7653                 struct inode *inode, u64 file_offset, int async_submit)
7654 {
7655         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7656         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7657         bool write = bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE;
7658         blk_status_t ret;
7659
7660         /* Check btrfs_submit_bio_hook() for rules about async submit. */
7661         if (async_submit)
7662                 async_submit = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
7663
7664         if (!write) {
7665                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
7666                 if (ret)
7667                         goto err;
7668         }
7669
7670         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
7671                 goto map;
7672
7673         if (write && async_submit) {
7674                 ret = btrfs_wq_submit_bio(fs_info, bio, 0, 0,
7675                                           file_offset, inode,
7676                                           btrfs_submit_bio_start_direct_io);
7677                 goto err;
7678         } else if (write) {
7679                 /*
7680                  * If we aren't doing async submit, calculate the csum of the
7681                  * bio now.
7682                  */
7683                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, file_offset, 1);
7684                 if (ret)
7685                         goto err;
7686         } else {
7687                 u64 csum_offset;
7688
7689                 csum_offset = file_offset - dip->logical_offset;
7690                 csum_offset >>= inode->i_sb->s_blocksize_bits;
7691                 csum_offset *= btrfs_super_csum_size(fs_info->super_copy);
7692                 btrfs_io_bio(bio)->csum = dip->csums + csum_offset;
7693         }
7694 map:
7695         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, 0);
7696 err:
7697         return ret;
7698 }
7699
7700 /*
7701  * If this succeeds, the btrfs_dio_private is responsible for cleaning up locked
7702  * or ordered extents whether or not we submit any bios.
7703  */
7704 static struct btrfs_dio_private *btrfs_create_dio_private(struct bio *dio_bio,
7705                                                           struct inode *inode,
7706                                                           loff_t file_offset)
7707 {
7708         const bool write = (bio_op(dio_bio) == REQ_OP_WRITE);
7709         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
7710         size_t dip_size;
7711         struct btrfs_dio_private *dip;
7712
7713         dip_size = sizeof(*dip);
7714         if (!write && csum) {
7715                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7716                 const u16 csum_size = btrfs_super_csum_size(fs_info->super_copy);
7717                 size_t nblocks;
7718
7719                 nblocks = dio_bio->bi_iter.bi_size >> inode->i_sb->s_blocksize_bits;
7720                 dip_size += csum_size * nblocks;
7721         }
7722
7723         dip = kzalloc(dip_size, GFP_NOFS);
7724         if (!dip)
7725                 return NULL;
7726
7727         dip->inode = inode;
7728         dip->logical_offset = file_offset;
7729         dip->bytes = dio_bio->bi_iter.bi_size;
7730         dip->disk_bytenr = (u64)dio_bio->bi_iter.bi_sector << 9;
7731         dip->dio_bio = dio_bio;
7732         refcount_set(&dip->refs, 1);
7733
7734         if (write) {
7735                 struct btrfs_dio_data *dio_data = current->journal_info;
7736
7737                 /*
7738                  * Setting range start and end to the same value means that
7739                  * no cleanup will happen in btrfs_direct_IO
7740                  */
7741                 dio_data->unsubmitted_oe_range_end = dip->logical_offset +
7742                         dip->bytes;
7743                 dio_data->unsubmitted_oe_range_start =
7744                         dio_data->unsubmitted_oe_range_end;
7745         }
7746         return dip;
7747 }
7748
7749 static void btrfs_submit_direct(struct bio *dio_bio, struct inode *inode,
7750                                 loff_t file_offset)
7751 {
7752         const bool write = (bio_op(dio_bio) == REQ_OP_WRITE);
7753         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
7754         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7755         const bool raid56 = (btrfs_data_alloc_profile(fs_info) &
7756                              BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK);
7757         struct btrfs_dio_private *dip;
7758         struct bio *bio;
7759         u64 start_sector;
7760         int async_submit = 0;
7761         u64 submit_len;
7762         int clone_offset = 0;
7763         int clone_len;
7764         int ret;
7765         blk_status_t status;
7766         struct btrfs_io_geometry geom;
7767
7768         dip = btrfs_create_dio_private(dio_bio, inode, file_offset);
7769         if (!dip) {
7770                 if (!write) {
7771                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, file_offset,
7772                                 file_offset + dio_bio->bi_iter.bi_size - 1);
7773                 }
7774                 dio_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
7775                 dio_end_io(dio_bio);
7776                 return;
7777         }
7778
7779         if (!write && csum) {
7780                 /*
7781                  * Load the csums up front to reduce csum tree searches and
7782                  * contention when submitting bios.
7783                  */
7784                 status = btrfs_lookup_bio_sums(inode, dio_bio, file_offset,
7785                                                dip->csums);
7786                 if (status != BLK_STS_OK)
7787                         goto out_err;
7788         }
7789
7790         start_sector = dio_bio->bi_iter.bi_sector;
7791         submit_len = dio_bio->bi_iter.bi_size;
7792
7793         do {
7794                 ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, btrfs_op(dio_bio),
7795                                             start_sector << 9, submit_len,
7796                                             &geom);
7797                 if (ret) {
7798                         status = errno_to_blk_status(ret);
7799                         goto out_err;
7800                 }
7801                 ASSERT(geom.len <= INT_MAX);
7802
7803                 clone_len = min_t(int, submit_len, geom.len);
7804
7805                 /*
7806                  * This will never fail as it's passing GPF_NOFS and
7807                  * the allocation is backed by btrfs_bioset.
7808                  */
7809                 bio = btrfs_bio_clone_partial(dio_bio, clone_offset, clone_len);
7810                 bio->bi_private = dip;
7811                 bio->bi_end_io = btrfs_end_dio_bio;
7812                 btrfs_io_bio(bio)->logical = file_offset;
7813
7814                 ASSERT(submit_len >= clone_len);
7815                 submit_len -= clone_len;
7816
7817                 /*
7818                  * Increase the count before we submit the bio so we know
7819                  * the end IO handler won't happen before we increase the
7820                  * count. Otherwise, the dip might get freed before we're
7821                  * done setting it up.
7822                  *
7823                  * We transfer the initial reference to the last bio, so we
7824                  * don't need to increment the reference count for the last one.
7825                  */
7826                 if (submit_len > 0) {
7827                         refcount_inc(&dip->refs);
7828                         /*
7829                          * If we are submitting more than one bio, submit them
7830                          * all asynchronously. The exception is RAID 5 or 6, as
7831                          * asynchronous checksums make it difficult to collect
7832                          * full stripe writes.
7833                          */
7834                         if (!raid56)
7835                                 async_submit = 1;
7836                 }
7837
7838                 status = btrfs_submit_dio_bio(bio, inode, file_offset,
7839                                                 async_submit);
7840                 if (status) {
7841                         bio_put(bio);
7842                         if (submit_len > 0)
7843                                 refcount_dec(&dip->refs);
7844                         goto out_err;
7845                 }
7846
7847                 clone_offset += clone_len;
7848                 start_sector += clone_len >> 9;
7849                 file_offset += clone_len;
7850         } while (submit_len > 0);
7851         return;
7852
7853 out_err:
7854         dip->dio_bio->bi_status = status;
7855         btrfs_dio_private_put(dip);
7856 }
7857
7858 static ssize_t check_direct_IO(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7859                                const struct iov_iter *iter, loff_t offset)
7860 {
7861         int seg;
7862         int i;
7863         unsigned int blocksize_mask = fs_info->sectorsize - 1;
7864         ssize_t retval = -EINVAL;
7865
7866         if (offset & blocksize_mask)
7867                 goto out;
7868
7869         if (iov_iter_alignment(iter) & blocksize_mask)
7870                 goto out;
7871
7872         /* If this is a write we don't need to check anymore */
7873         if (iov_iter_rw(iter) != READ || !iter_is_iovec(iter))
7874                 return 0;
7875         /*
7876          * Check to make sure we don't have duplicate iov_base's in this
7877          * iovec, if so return EINVAL, otherwise we'll get csum errors
7878          * when reading back.
7879          */
7880         for (seg = 0; seg < iter->nr_segs; seg++) {
7881                 for (i = seg + 1; i < iter->nr_segs; i++) {
7882                         if (iter->iov[seg].iov_base == iter->iov[i].iov_base)
7883                                 goto out;
7884                 }
7885         }
7886         retval = 0;
7887 out:
7888         return retval;
7889 }
7890
7891 static ssize_t btrfs_direct_IO(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
7892 {
7893         struct file *file = iocb->ki_filp;
7894         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
7895         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7896         struct btrfs_dio_data dio_data = { 0 };
7897         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
7898         loff_t offset = iocb->ki_pos;
7899         size_t count = 0;
7900         int flags = 0;
7901         bool wakeup = true;
7902         bool relock = false;
7903         ssize_t ret;
7904
7905         if (check_direct_IO(fs_info, iter, offset))
7906                 return 0;
7907
7908         inode_dio_begin(inode);
7909
7910         /*
7911          * The generic stuff only does filemap_write_and_wait_range, which
7912          * isn't enough if we've written compressed pages to this area, so
7913          * we need to flush the dirty pages again to make absolutely sure
7914          * that any outstanding dirty pages are on disk.
7915          */
7916         count = iov_iter_count(iter);
7917         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7918                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
7919                 filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, offset,
7920                                          offset + count - 1);
7921
7922         if (iov_iter_rw(iter) == WRITE) {
7923                 /*
7924                  * If the write DIO is beyond the EOF, we need update
7925                  * the isize, but it is protected by i_mutex. So we can
7926                  * not unlock the i_mutex at this case.
7927                  */
7928                 if (offset + count <= inode->i_size) {
7929                         dio_data.overwrite = 1;
7930                         inode_unlock(inode);
7931                         relock = true;
7932                 }
7933                 ret = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
7934                                                    offset, count);
7935                 if (ret)
7936                         goto out;
7937
7938                 /*
7939                  * We need to know how many extents we reserved so that we can
7940                  * do the accounting properly if we go over the number we
7941                  * originally calculated.  Abuse current->journal_info for this.
7942                  */
7943                 dio_data.reserve = round_up(count,
7944                                             fs_info->sectorsize);
7945                 dio_data.unsubmitted_oe_range_start = (u64)offset;
7946                 dio_data.unsubmitted_oe_range_end = (u64)offset;
7947                 current->journal_info = &dio_data;
7948                 down_read(&BTRFS_I(inode)->dio_sem);
7949         } else if (test_bit(BTRFS_INODE_READDIO_NEED_LOCK,
7950                                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7951                 inode_dio_end(inode);
7952                 flags = DIO_LOCKING | DIO_SKIP_HOLES;
7953                 wakeup = false;
7954         }
7955
7956         ret = __blockdev_direct_IO(iocb, inode,
7957                                    fs_info->fs_devices->latest_bdev,
7958                                    iter, btrfs_get_blocks_direct, NULL,
7959                                    btrfs_submit_direct, flags);
7960         if (iov_iter_rw(iter) == WRITE) {
7961                 up_read(&BTRFS_I(inode)->dio_sem);
7962                 current->journal_info = NULL;
7963                 if (ret < 0 && ret != -EIOCBQUEUED) {
7964                         if (dio_data.reserve)
7965                                 btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7966                                         data_reserved, offset, dio_data.reserve,
7967                                         true);
7968                         /*
7969                          * On error we might have left some ordered extents
7970                          * without submitting corresponding bios for them, so
7971                          * cleanup them up to avoid other tasks getting them
7972                          * and waiting for them to complete forever.
7973                          */
7974                         if (dio_data.unsubmitted_oe_range_start <
7975                             dio_data.unsubmitted_oe_range_end)
7976                                 __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(inode),
7977                                         dio_data.unsubmitted_oe_range_start,
7978                                         dio_data.unsubmitted_oe_range_end -
7979                                         dio_data.unsubmitted_oe_range_start,
7980                                         false);
7981                 } else if (ret >= 0 && (size_t)ret < count)
7982                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved,
7983                                         offset, count - (size_t)ret, true);
7984                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), count);
7985         }
7986 out:
7987         if (wakeup)
7988                 inode_dio_end(inode);
7989         if (relock)
7990                 inode_lock(inode);
7991
7992         extent_changeset_free(data_reserved);
7993         return ret;
7994 }
7995
7996 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
7997                         u64 start, u64 len)
7998 {
7999         int     ret;
8000
8001         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
8002         if (ret)
8003                 return ret;
8004
8005         return extent_fiemap(inode, fieinfo, start, len);
8006 }
8007
8008 int btrfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
8009 {
8010         return extent_read_full_page(page, btrfs_get_extent, 0);
8011 }
8012
8013 static int btrfs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
8014 {
8015         struct inode *inode = page->mapping->host;
8016         int ret;
8017
8018         if (current->flags & PF_MEMALLOC) {
8019                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8020                 unlock_page(page);
8021                 return 0;
8022         }
8023
8024         /*
8025          * If we are under memory pressure we will call this directly from the
8026          * VM, we need to make sure we have the inode referenced for the ordered
8027          * extent.  If not just return like we didn't do anything.
8028          */
8029         if (!igrab(inode)) {
8030                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8031                 return AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
8032         }
8033         ret = extent_write_full_page(page, wbc);
8034         btrfs_add_delayed_iput(inode);
8035         return ret;
8036 }
8037
8038 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
8039                             struct writeback_control *wbc)
8040 {
8041         return extent_writepages(mapping, wbc);
8042 }
8043
8044 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
8045 {
8046         extent_readahead(rac);
8047 }
8048
8049 static int __btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8050 {
8051         int ret = try_release_extent_mapping(page, gfp_flags);
8052         if (ret == 1)
8053                 detach_page_private(page);
8054         return ret;
8055 }
8056
8057 static int btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8058 {
8059         if (PageWriteback(page) || PageDirty(page))
8060                 return 0;
8061         return __btrfs_releasepage(page, gfp_flags);
8062 }
8063
8064 #ifdef CONFIG_MIGRATION
8065 static int btrfs_migratepage(struct address_space *mapping,
8066                              struct page *newpage, struct page *page,
8067                              enum migrate_mode mode)
8068 {
8069         int ret;
8070
8071         ret = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, 0);
8072         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
8073                 return ret;
8074
8075         if (page_has_private(page))
8076                 attach_page_private(newpage, detach_page_private(page));
8077
8078         if (PagePrivate2(page)) {
8079                 ClearPagePrivate2(page);
8080                 SetPagePrivate2(newpage);
8081         }
8082
8083         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
8084                 migrate_page_copy(newpage, page);
8085         else
8086                 migrate_page_states(newpage, page);
8087         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
8088 }
8089 #endif
8090
8091 static void btrfs_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
8092                                  unsigned int length)
8093 {
8094         struct inode *inode = page->mapping->host;
8095         struct extent_io_tree *tree;
8096         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8097         struct extent_state *cached_state = NULL;
8098         u64 page_start = page_offset(page);
8099         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8100         u64 start;
8101         u64 end;
8102         int inode_evicting = inode->i_state & I_FREEING;
8103
8104         /*
8105          * we have the page locked, so new writeback can't start,
8106          * and the dirty bit won't be cleared while we are here.
8107          *
8108          * Wait for IO on this page so that we can safely clear
8109          * the PagePrivate2 bit and do ordered accounting
8110          */
8111         wait_on_page_writeback(page);
8112
8113         tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8114         if (offset) {
8115                 btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8116                 return;
8117         }
8118
8119         if (!inode_evicting)
8120                 lock_extent_bits(tree, page_start, page_end, &cached_state);
8121 again:
8122         start = page_start;
8123         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), start,
8124                                         page_end - start + 1);
8125         if (ordered) {
8126                 end = min(page_end,
8127                           ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1);
8128                 /*
8129                  * IO on this page will never be started, so we need
8130                  * to account for any ordered extents now
8131                  */
8132                 if (!inode_evicting)
8133                         clear_extent_bit(tree, start, end,
8134                                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
8135                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8136                                          EXTENT_DEFRAG, 1, 0, &cached_state);
8137                 /*
8138                  * whoever cleared the private bit is responsible
8139                  * for the finish_ordered_io
8140                  */
8141                 if (TestClearPagePrivate2(page)) {
8142                         struct btrfs_ordered_inode_tree *tree;
8143                         u64 new_len;
8144
8145                         tree = &BTRFS_I(inode)->ordered_tree;
8146
8147                         spin_lock_irq(&tree->lock);
8148                         set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8149                         new_len = start - ordered->file_offset;
8150                         if (new_len < ordered->truncated_len)
8151                                 ordered->truncated_len = new_len;
8152                         spin_unlock_irq(&tree->lock);
8153
8154                         if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8155                                                            start,
8156                                                            end - start + 1, 1))
8157                                 btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8158                 }
8159                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8160                 if (!inode_evicting) {
8161                         cached_state = NULL;
8162                         lock_extent_bits(tree, start, end,
8163                                          &cached_state);
8164                 }
8165
8166                 start = end + 1;
8167                 if (start < page_end)
8168                         goto again;
8169         }
8170
8171         /*
8172          * Qgroup reserved space handler
8173          * Page here will be either
8174          * 1) Already written to disk or ordered extent already submitted
8175          *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleaned.
8176          *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8177          *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8178          *
8179          * 2) Not written to disk yet
8180          *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the QGROUP_RESERVED
8181          *    bit of its io_tree, and free the qgroup reserved data space.
8182          *    Since the IO will never happen for this page.
8183          */
8184         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, page_start, PAGE_SIZE);
8185         if (!inode_evicting) {
8186                 clear_extent_bit(tree, page_start, page_end, EXTENT_LOCKED |
8187                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
8188                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1, 1,
8189                                  &cached_state);
8190
8191                 __btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8192         }
8193
8194         ClearPageChecked(page);
8195         detach_page_private(page);
8196 }
8197
8198 /*
8199  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8200  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8201  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8202  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8203  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8204  * support these features.
8205  *
8206  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8207  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8208  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8209  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8210  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8211  * unlock the page.
8212  */
8213 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8214 {
8215         struct page *page = vmf->page;
8216         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8217         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8218         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8219         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8220         struct extent_state *cached_state = NULL;
8221         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8222         char *kaddr;
8223         unsigned long zero_start;
8224         loff_t size;
8225         vm_fault_t ret;
8226         int ret2;
8227         int reserved = 0;
8228         u64 reserved_space;
8229         u64 page_start;
8230         u64 page_end;
8231         u64 end;
8232
8233         reserved_space = PAGE_SIZE;
8234
8235         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8236         page_start = page_offset(page);
8237         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8238         end = page_end;
8239
8240         /*
8241          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8242          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8243          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8244          * dirty page write out, then the btrfs_writepage() function could
8245          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8246          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8247          */
8248         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8249                                             page_start, reserved_space);
8250         if (!ret2) {
8251                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8252                 reserved = 1;
8253         }
8254         if (ret2) {
8255                 ret = vmf_error(ret2);
8256                 if (reserved)
8257                         goto out;
8258                 goto out_noreserve;
8259         }
8260
8261         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8262 again:
8263         lock_page(page);
8264         size = i_size_read(inode);
8265
8266         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8267             (page_start >= size)) {
8268                 /* page got truncated out from underneath us */
8269                 goto out_unlock;
8270         }
8271         wait_on_page_writeback(page);
8272
8273         lock_extent_bits(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8274         set_page_extent_mapped(page);
8275
8276         /*
8277          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8278          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8279          */
8280         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8281                         PAGE_SIZE);
8282         if (ordered) {
8283                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8284                                      &cached_state);
8285                 unlock_page(page);
8286                 btrfs_start_ordered_extent(inode, ordered, 1);
8287                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8288                 goto again;
8289         }
8290
8291         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8292                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8293                                           fs_info->sectorsize);
8294                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8295                         end = page_start + reserved_space - 1;
8296                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8297                                         data_reserved, page_start,
8298                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8299                 }
8300         }
8301
8302         /*
8303          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8304          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8305          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8306          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8307          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8308          */
8309         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8310                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8311                           EXTENT_DEFRAG, 0, 0, &cached_state);
8312
8313         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8314                                         &cached_state);
8315         if (ret2) {
8316                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8317                                      &cached_state);
8318                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8319                 goto out_unlock;
8320         }
8321
8322         /* page is wholly or partially inside EOF */
8323         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8324                 zero_start = offset_in_page(size);
8325         else
8326                 zero_start = PAGE_SIZE;
8327
8328         if (zero_start != PAGE_SIZE) {
8329                 kaddr = kmap(page);
8330                 memset(kaddr + zero_start, 0, PAGE_SIZE - zero_start);
8331                 flush_dcache_page(page);
8332                 kunmap(page);
8333         }
8334         ClearPageChecked(page);
8335         set_page_dirty(page);
8336         SetPageUptodate(page);
8337
8338         BTRFS_I(inode)->last_trans = fs_info->generation;
8339         BTRFS_I(inode)->last_sub_trans = BTRFS_I(inode)->root->log_transid;
8340         BTRFS_I(inode)->last_log_commit = BTRFS_I(inode)->root->last_log_commit;
8341
8342         unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8343
8344         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8345         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8346         extent_changeset_free(data_reserved);
8347         return VM_FAULT_LOCKED;
8348
8349 out_unlock:
8350         unlock_page(page);
8351 out:
8352         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8353         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8354                                      reserved_space, (ret != 0));
8355 out_noreserve:
8356         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8357         extent_changeset_free(data_reserved);
8358         return ret;
8359 }
8360
8361 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback)
8362 {
8363         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8364         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8365         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8366         int ret;
8367         struct btrfs_trans_handle *trans;
8368         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8369         u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8370
8371         if (!skip_writeback) {
8372                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, inode->i_size & (~mask),
8373                                                (u64)-1);
8374                 if (ret)
8375                         return ret;
8376         }
8377
8378         /*
8379          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8380          * things going on here:
8381          *
8382          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8383          *
8384          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8385          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8386          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8387          * very much snapshotting).
8388          *
8389          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8390          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8391          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8392          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8393          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8394          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8395          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8396          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8397          * done separately as well.
8398          *
8399          * So that leaves us with
8400          *
8401          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8402          * transaction reservation.
8403          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8404          * updating the inode.
8405          */
8406         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8407         if (!rsv)
8408                 return -ENOMEM;
8409         rsv->size = min_size;
8410         rsv->failfast = 1;
8411
8412         /*
8413          * 1 for the truncate slack space
8414          * 1 for updating the inode.
8415          */
8416         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8417         if (IS_ERR(trans)) {
8418                 ret = PTR_ERR(trans);
8419                 goto out;
8420         }
8421
8422         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8423         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8424                                       min_size, false);
8425         BUG_ON(ret);
8426
8427         /*
8428          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
8429          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
8430          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
8431          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
8432          * safe.
8433          */
8434         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
8435         trans->block_rsv = rsv;
8436
8437         while (1) {
8438                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, inode,
8439                                                  inode->i_size,
8440                                                  BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
8441                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8442                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8443                         break;
8444
8445                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
8446                 if (ret)
8447                         break;
8448
8449                 btrfs_end_transaction(trans);
8450                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8451
8452                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8453                 if (IS_ERR(trans)) {
8454                         ret = PTR_ERR(trans);
8455                         trans = NULL;
8456                         break;
8457                 }
8458
8459                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8460                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8461                                               rsv, min_size, false);
8462                 BUG_ON(ret);    /* shouldn't happen */
8463                 trans->block_rsv = rsv;
8464         }
8465
8466         /*
8467          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8468          * deadlock with freeze, if we got NEED_TRUNCATE_BLOCK then we know
8469          * we've truncated everything except the last little bit, and can do
8470          * btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8471          */
8472         if (ret == NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8473                 btrfs_end_transaction(trans);
8474                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8475
8476                 ret = btrfs_truncate_block(inode, inode->i_size, 0, 0);
8477                 if (ret)
8478                         goto out;
8479                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8480                 if (IS_ERR(trans)) {
8481                         ret = PTR_ERR(trans);
8482                         goto out;
8483                 }
8484                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
8485         }
8486
8487         if (trans) {
8488                 int ret2;
8489
8490                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8491                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
8492                 if (ret2 && !ret)
8493                         ret = ret2;
8494
8495                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8496                 if (ret2 && !ret)
8497                         ret = ret2;
8498                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8499         }
8500 out:
8501         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
8502
8503         return ret;
8504 }
8505
8506 /*
8507  * create a new subvolume directory/inode (helper for the ioctl).
8508  */
8509 int btrfs_create_subvol_root(struct btrfs_trans_handle *trans,
8510                              struct btrfs_root *new_root,
8511                              struct btrfs_root *parent_root,
8512                              u64 new_dirid)
8513 {
8514         struct inode *inode;
8515         int err;
8516         u64 index = 0;
8517
8518         inode = btrfs_new_inode(trans, new_root, NULL, "..", 2,
8519                                 new_dirid, new_dirid,
8520                                 S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO),
8521                                 &index);
8522         if (IS_ERR(inode))
8523                 return PTR_ERR(inode);
8524         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
8525         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
8526
8527         set_nlink(inode, 1);
8528         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8529         unlock_new_inode(inode);
8530
8531         err = btrfs_subvol_inherit_props(trans, new_root, parent_root);
8532         if (err)
8533                 btrfs_err(new_root->fs_info,
8534                           "error inheriting subvolume %llu properties: %d",
8535                           new_root->root_key.objectid, err);
8536
8537         err = btrfs_update_inode(trans, new_root, inode);
8538
8539         iput(inode);
8540         return err;
8541 }
8542
8543 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
8544 {
8545         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
8546         struct btrfs_inode *ei;
8547         struct inode *inode;
8548
8549         ei = kmem_cache_alloc(btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
8550         if (!ei)
8551                 return NULL;
8552
8553         ei->root = NULL;
8554         ei->generation = 0;
8555         ei->last_trans = 0;
8556         ei->last_sub_trans = 0;
8557         ei->logged_trans = 0;
8558         ei->delalloc_bytes = 0;
8559         ei->new_delalloc_bytes = 0;
8560         ei->defrag_bytes = 0;
8561         ei->disk_i_size = 0;
8562         ei->flags = 0;
8563         ei->csum_bytes = 0;
8564         ei->index_cnt = (u64)-1;
8565         ei->dir_index = 0;
8566         ei->last_unlink_trans = 0;
8567         ei->last_reflink_trans = 0;
8568         ei->last_log_commit = 0;
8569
8570         spin_lock_init(&ei->lock);
8571         ei->outstanding_extents = 0;
8572         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
8573                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
8574                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
8575         ei->runtime_flags = 0;
8576         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8577         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8578
8579         ei->delayed_node = NULL;
8580
8581         ei->i_otime.tv_sec = 0;
8582         ei->i_otime.tv_nsec = 0;
8583
8584         inode = &ei->vfs_inode;
8585         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
8586         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO, inode);
8587         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_failure_tree,
8588                             IO_TREE_INODE_IO_FAILURE, inode);
8589         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->file_extent_tree,
8590                             IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT, inode);
8591         ei->io_tree.track_uptodate = true;
8592         ei->io_failure_tree.track_uptodate = true;
8593         atomic_set(&ei->sync_writers, 0);
8594         mutex_init(&ei->log_mutex);
8595         btrfs_ordered_inode_tree_init(&ei->ordered_tree);
8596         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
8597         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
8598         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
8599         init_rwsem(&ei->dio_sem);
8600
8601         return inode;
8602 }
8603
8604 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
8605 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
8606 {
8607         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, 0);
8608         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8609 }
8610 #endif
8611
8612 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
8613 {
8614         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8615 }
8616
8617 void btrfs_destroy_inode(struct inode *inode)
8618 {
8619         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8620         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8621         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8622
8623         WARN_ON(!hlist_empty(&inode->i_dentry));
8624         WARN_ON(inode->i_data.nrpages);
8625         WARN_ON(BTRFS_I(inode)->block_rsv.reserved);
8626         WARN_ON(BTRFS_I(inode)->block_rsv.size);
8627         WARN_ON(BTRFS_I(inode)->outstanding_extents);
8628         WARN_ON(BTRFS_I(inode)->delalloc_bytes);
8629         WARN_ON(BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes);
8630         WARN_ON(BTRFS_I(inode)->csum_bytes);
8631         WARN_ON(BTRFS_I(inode)->defrag_bytes);
8632
8633         /*
8634          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
8635          * created the same inode and we need to destroy the one we already
8636          * created.
8637          */
8638         if (!root)
8639                 return;
8640
8641         while (1) {
8642                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, (u64)-1);
8643                 if (!ordered)
8644                         break;
8645                 else {
8646                         btrfs_err(fs_info,
8647                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
8648                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
8649                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
8650                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8651                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8652                 }
8653         }
8654         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(BTRFS_I(inode));
8655         inode_tree_del(inode);
8656         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, 0);
8657         btrfs_inode_clear_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1);
8658         btrfs_put_root(BTRFS_I(inode)->root);
8659 }
8660
8661 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
8662 {
8663         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8664
8665         if (root == NULL)
8666                 return 1;
8667
8668         /* the snap/subvol tree is on deleting */
8669         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
8670                 return 1;
8671         else
8672                 return generic_drop_inode(inode);
8673 }
8674
8675 static void init_once(void *foo)
8676 {
8677         struct btrfs_inode *ei = (struct btrfs_inode *) foo;
8678
8679         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
8680 }
8681
8682 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
8683 {
8684         /*
8685          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
8686          * destroy cache.
8687          */
8688         rcu_barrier();
8689         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
8690         kmem_cache_destroy(btrfs_trans_handle_cachep);
8691         kmem_cache_destroy(btrfs_path_cachep);
8692         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_cachep);
8693         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_bitmap_cachep);
8694 }
8695
8696 int __init btrfs_init_cachep(void)
8697 {
8698         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
8699                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
8700                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT,
8701                         init_once);
8702         if (!btrfs_inode_cachep)
8703                 goto fail;
8704
8705         btrfs_trans_handle_cachep = kmem_cache_create("btrfs_trans_handle",
8706                         sizeof(struct btrfs_trans_handle), 0,
8707                         SLAB_TEMPORARY | SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8708         if (!btrfs_trans_handle_cachep)
8709                 goto fail;
8710
8711         btrfs_path_cachep = kmem_cache_create("btrfs_path",
8712                         sizeof(struct btrfs_path), 0,
8713                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8714         if (!btrfs_path_cachep)
8715                 goto fail;
8716
8717         btrfs_free_space_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space",
8718                         sizeof(struct btrfs_free_space), 0,
8719                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8720         if (!btrfs_free_space_cachep)
8721                 goto fail;
8722
8723         btrfs_free_space_bitmap_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space_bitmap",
8724                                                         PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
8725                                                         SLAB_RED_ZONE, NULL);
8726         if (!btrfs_free_space_bitmap_cachep)
8727                 goto fail;
8728
8729         return 0;
8730 fail:
8731         btrfs_destroy_cachep();
8732         return -ENOMEM;
8733 }
8734
8735 static int btrfs_getattr(const struct path *path, struct kstat *stat,
8736                          u32 request_mask, unsigned int flags)
8737 {
8738         u64 delalloc_bytes;
8739         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
8740         u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
8741         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
8742
8743         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
8744         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec;
8745         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec;
8746         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
8747                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
8748         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
8749                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
8750         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
8751                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
8752         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
8753                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
8754
8755         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
8756                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
8757                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
8758                                   STATX_ATTR_NODUMP);
8759
8760         generic_fillattr(inode, stat);
8761         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
8762
8763         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8764         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
8765         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8766         stat->blocks = (ALIGN(inode_get_bytes(inode), blocksize) +
8767                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> 9;
8768         return 0;
8769 }
8770
8771 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
8772                               struct dentry *old_dentry,
8773                               struct inode *new_dir,
8774                               struct dentry *new_dentry)
8775 {
8776         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
8777         struct btrfs_trans_handle *trans;
8778         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
8779         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
8780         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
8781         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
8782         struct timespec64 ctime = current_time(old_inode);
8783         struct dentry *parent;
8784         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
8785         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
8786         u64 old_idx = 0;
8787         u64 new_idx = 0;
8788         int ret;
8789         bool root_log_pinned = false;
8790         bool dest_log_pinned = false;
8791         struct btrfs_log_ctx ctx_root;
8792         struct btrfs_log_ctx ctx_dest;
8793         bool sync_log_root = false;
8794         bool sync_log_dest = false;
8795         bool commit_transaction = false;
8796
8797         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
8798         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
8799                 return -EXDEV;
8800
8801         btrfs_init_log_ctx(&ctx_root, old_inode);
8802         btrfs_init_log_ctx(&ctx_dest, new_inode);
8803
8804         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
8805         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
8806             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8807                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
8808
8809         /*
8810          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
8811          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
8812          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
8813          * would require 5 item modifications, so we'll assume their normal
8814          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 2 for the new links, so 12 total items
8815          * should cover the worst case number of items we'll modify.
8816          */
8817         trans = btrfs_start_transaction(root, 12);
8818         if (IS_ERR(trans)) {
8819                 ret = PTR_ERR(trans);
8820                 goto out_notrans;
8821         }
8822
8823         if (dest != root)
8824                 btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
8825
8826         /*
8827          * We need to find a free sequence number both in the source and
8828          * in the destination directory for the exchange.
8829          */
8830         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
8831         if (ret)
8832                 goto out_fail;
8833         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
8834         if (ret)
8835                 goto out_fail;
8836
8837         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
8838         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
8839
8840         /* Reference for the source. */
8841         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8842                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8843                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8844         } else {
8845                 btrfs_pin_log_trans(root);
8846                 root_log_pinned = true;
8847                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
8848                                              new_dentry->d_name.name,
8849                                              new_dentry->d_name.len,
8850                                              old_ino,
8851                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
8852                                              old_idx);
8853                 if (ret)
8854                         goto out_fail;
8855         }
8856
8857         /* And now for the dest. */
8858         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8859                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8860                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8861         } else {
8862                 btrfs_pin_log_trans(dest);
8863                 dest_log_pinned = true;
8864                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root,
8865                                              old_dentry->d_name.name,
8866                                              old_dentry->d_name.len,
8867                                              new_ino,
8868                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
8869                                              new_idx);
8870                 if (ret)
8871                         goto out_fail;
8872         }
8873
8874         /* Update inode version and ctime/mtime. */
8875         inode_inc_iversion(old_dir);
8876         inode_inc_iversion(new_dir);
8877         inode_inc_iversion(old_inode);
8878         inode_inc_iversion(new_inode);
8879         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime = ctime;
8880         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime = ctime;
8881         old_inode->i_ctime = ctime;
8882         new_inode->i_ctime = ctime;
8883
8884         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
8885                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
8886                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
8887                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
8888                                 BTRFS_I(new_inode), 1);
8889         }
8890
8891         /* src is a subvolume */
8892         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8893                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
8894         } else { /* src is an inode */
8895                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
8896                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
8897                                            old_dentry->d_name.name,
8898                                            old_dentry->d_name.len);
8899                 if (!ret)
8900                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, old_inode);
8901         }
8902         if (ret) {
8903                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8904                 goto out_fail;
8905         }
8906
8907         /* dest is a subvolume */
8908         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8909                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
8910         } else { /* dest is an inode */
8911                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
8912                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
8913                                            new_dentry->d_name.name,
8914                                            new_dentry->d_name.len);
8915                 if (!ret)
8916                         ret = btrfs_update_inode(trans, dest, new_inode);
8917         }
8918         if (ret) {
8919                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8920                 goto out_fail;
8921         }
8922
8923         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
8924                              new_dentry->d_name.name,
8925                              new_dentry->d_name.len, 0, old_idx);
8926         if (ret) {
8927                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8928                 goto out_fail;
8929         }
8930
8931         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
8932                              old_dentry->d_name.name,
8933                              old_dentry->d_name.len, 0, new_idx);
8934         if (ret) {
8935                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8936                 goto out_fail;
8937         }
8938
8939         if (old_inode->i_nlink == 1)
8940                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
8941         if (new_inode->i_nlink == 1)
8942                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
8943
8944         if (root_log_pinned) {
8945                 parent = new_dentry->d_parent;
8946                 ret = btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode),
8947                                          BTRFS_I(old_dir), parent,
8948                                          false, &ctx_root);
8949                 if (ret == BTRFS_NEED_LOG_SYNC)
8950                         sync_log_root = true;
8951                 else if (ret == BTRFS_NEED_TRANS_COMMIT)
8952                         commit_transaction = true;
8953                 ret = 0;
8954                 btrfs_end_log_trans(root);
8955                 root_log_pinned = false;
8956         }
8957         if (dest_log_pinned) {
8958                 if (!commit_transaction) {
8959                         parent = old_dentry->d_parent;
8960                         ret = btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(new_inode),
8961                                                  BTRFS_I(new_dir), parent,
8962                                                  false, &ctx_dest);
8963                         if (ret == BTRFS_NEED_LOG_SYNC)
8964                                 sync_log_dest = true;
8965                         else if (ret == BTRFS_NEED_TRANS_COMMIT)
8966                                 commit_transaction = true;
8967                         ret = 0;
8968                 }
8969                 btrfs_end_log_trans(dest);
8970                 dest_log_pinned = false;
8971         }
8972 out_fail:
8973         /*
8974          * If we have pinned a log and an error happened, we unpin tasks
8975          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
8976          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
8977          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
8978          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
8979          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
8980          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
8981          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
8982          * allow the tasks to sync it.
8983          */
8984         if (ret && (root_log_pinned || dest_log_pinned)) {
8985                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
8986                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
8987                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
8988                     (new_inode &&
8989                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
8990                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
8991
8992                 if (root_log_pinned) {
8993                         btrfs_end_log_trans(root);
8994                         root_log_pinned = false;
8995                 }
8996                 if (dest_log_pinned) {
8997                         btrfs_end_log_trans(dest);
8998                         dest_log_pinned = false;
8999                 }
9000         }
9001         if (!ret && sync_log_root && !commit_transaction) {
9002                 ret = btrfs_sync_log(trans, BTRFS_I(old_inode)->root,
9003                                      &ctx_root);
9004                 if (ret)
9005                         commit_transaction = true;
9006         }
9007         if (!ret && sync_log_dest && !commit_transaction) {
9008                 ret = btrfs_sync_log(trans, BTRFS_I(new_inode)->root,
9009                                      &ctx_dest);
9010                 if (ret)
9011                         commit_transaction = true;
9012         }
9013         if (commit_transaction) {
9014                 /*
9015                  * We may have set commit_transaction when logging the new name
9016                  * in the destination root, in which case we left the source
9017                  * root context in the list of log contextes. So make sure we
9018                  * remove it to avoid invalid memory accesses, since the context
9019                  * was allocated in our stack frame.
9020                  */
9021                 if (sync_log_root) {
9022                         mutex_lock(&root->log_mutex);
9023                         list_del_init(&ctx_root.list);
9024                         mutex_unlock(&root->log_mutex);
9025                 }
9026                 ret = btrfs_commit_transaction(trans);
9027         } else {
9028                 int ret2;
9029
9030                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9031                 ret = ret ? ret : ret2;
9032         }
9033 out_notrans:
9034         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9035             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9036                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9037
9038         ASSERT(list_empty(&ctx_root.list));
9039         ASSERT(list_empty(&ctx_dest.list));
9040
9041         return ret;
9042 }
9043
9044 static int btrfs_whiteout_for_rename(struct btrfs_trans_handle *trans,
9045                                      struct btrfs_root *root,
9046                                      struct inode *dir,
9047                                      struct dentry *dentry)
9048 {
9049         int ret;
9050         struct inode *inode;
9051         u64 objectid;
9052         u64 index;
9053
9054         ret = btrfs_find_free_ino(root, &objectid);
9055         if (ret)
9056                 return ret;
9057
9058         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir,
9059                                 dentry->d_name.name,
9060                                 dentry->d_name.len,
9061                                 btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9062                                 objectid,
9063                                 S_IFCHR | WHITEOUT_MODE,
9064                                 &index);
9065
9066         if (IS_ERR(inode)) {
9067                 ret = PTR_ERR(inode);
9068                 return ret;
9069         }
9070
9071         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
9072         init_special_inode(inode, inode->i_mode,
9073                 WHITEOUT_DEV);
9074
9075         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir,
9076                                 &dentry->d_name);
9077         if (ret)
9078                 goto out;
9079
9080         ret = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9081                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9082         if (ret)
9083                 goto out;
9084
9085         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
9086 out:
9087         unlock_new_inode(inode);
9088         if (ret)
9089                 inode_dec_link_count(inode);
9090         iput(inode);
9091
9092         return ret;
9093 }
9094
9095 static int btrfs_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9096                            struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9097                            unsigned int flags)
9098 {
9099         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9100         struct btrfs_trans_handle *trans;
9101         unsigned int trans_num_items;
9102         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9103         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9104         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
9105         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
9106         u64 index = 0;
9107         int ret;
9108         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9109         bool log_pinned = false;
9110         struct btrfs_log_ctx ctx;
9111         bool sync_log = false;
9112         bool commit_transaction = false;
9113
9114         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9115                 return -EPERM;
9116
9117         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9118         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9119                 return -EXDEV;
9120
9121         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9122             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9123                 return -ENOTEMPTY;
9124
9125         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9126             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9127                 return -ENOTEMPTY;
9128
9129
9130         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9131         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino,
9132                              new_dentry->d_name.name,
9133                              new_dentry->d_name.len);
9134
9135         if (ret) {
9136                 if (ret == -EEXIST) {
9137                         /* we shouldn't get
9138                          * eexist without a new_inode */
9139                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9140                                 return ret;
9141                         }
9142                 } else {
9143                         /* maybe -EOVERFLOW */
9144                         return ret;
9145                 }
9146         }
9147         ret = 0;
9148
9149         /*
9150          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9151          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9152          */
9153         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9154                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9155
9156         /* close the racy window with snapshot create/destroy ioctl */
9157         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9158                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9159         /*
9160          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9161          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9162          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9163          * would require 5 item modifications, so we'll assume they are normal
9164          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 1 for the new link, so 11 total items
9165          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9166          * If our rename has the whiteout flag, we need more 5 units for the
9167          * new inode (1 inode item, 1 inode ref, 2 dir items and 1 xattr item
9168          * when selinux is enabled).
9169          */
9170         trans_num_items = 11;
9171         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9172                 trans_num_items += 5;
9173         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9174         if (IS_ERR(trans)) {
9175                 ret = PTR_ERR(trans);
9176                 goto out_notrans;
9177         }
9178
9179         if (dest != root)
9180                 btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9181
9182         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9183         if (ret)
9184                 goto out_fail;
9185
9186         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9187         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9188                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9189                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9190         } else {
9191                 btrfs_pin_log_trans(root);
9192                 log_pinned = true;
9193                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9194                                              new_dentry->d_name.name,
9195                                              new_dentry->d_name.len,
9196                                              old_ino,
9197                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)), index);
9198                 if (ret)
9199                         goto out_fail;
9200         }
9201
9202         inode_inc_iversion(old_dir);
9203         inode_inc_iversion(new_dir);
9204         inode_inc_iversion(old_inode);
9205         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime =
9206         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime =
9207         old_inode->i_ctime = current_time(old_dir);
9208
9209         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9210                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9211                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9212
9213         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9214                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9215         } else {
9216                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9217                                         BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9218                                         old_dentry->d_name.name,
9219                                         old_dentry->d_name.len);
9220                 if (!ret)
9221                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, old_inode);
9222         }
9223         if (ret) {
9224                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9225                 goto out_fail;
9226         }
9227
9228         if (new_inode) {
9229                 inode_inc_iversion(new_inode);
9230                 new_inode->i_ctime = current_time(new_inode);
9231                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9232                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9233                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9234                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9235                 } else {
9236                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9237                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9238                                                  new_dentry->d_name.name,
9239                                                  new_dentry->d_name.len);
9240                 }
9241                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9242                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9243                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9244                 if (ret) {
9245                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9246                         goto out_fail;
9247                 }
9248         }
9249
9250         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9251                              new_dentry->d_name.name,
9252                              new_dentry->d_name.len, 0, index);
9253         if (ret) {
9254                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9255                 goto out_fail;
9256         }
9257
9258         if (old_inode->i_nlink == 1)
9259                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9260
9261         if (log_pinned) {
9262                 struct dentry *parent = new_dentry->d_parent;
9263
9264                 btrfs_init_log_ctx(&ctx, old_inode);
9265                 ret = btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode),
9266                                          BTRFS_I(old_dir), parent,
9267                                          false, &ctx);
9268                 if (ret == BTRFS_NEED_LOG_SYNC)
9269                         sync_log = true;
9270                 else if (ret == BTRFS_NEED_TRANS_COMMIT)
9271                         commit_transaction = true;
9272                 ret = 0;
9273                 btrfs_end_log_trans(root);
9274                 log_pinned = false;
9275         }
9276
9277         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9278                 ret = btrfs_whiteout_for_rename(trans, root, old_dir,
9279                                                 old_dentry);
9280
9281                 if (ret) {
9282                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9283                         goto out_fail;
9284                 }
9285         }
9286 out_fail:
9287         /*
9288          * If we have pinned the log and an error happened, we unpin tasks
9289          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9290          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9291          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9292          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9293          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9294          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9295          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9296          * allow the tasks to sync it.
9297          */
9298         if (ret && log_pinned) {
9299                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9300                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9301                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9302                     (new_inode &&
9303                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9304                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9305
9306                 btrfs_end_log_trans(root);
9307                 log_pinned = false;
9308         }
9309         if (!ret && sync_log) {
9310                 ret = btrfs_sync_log(trans, BTRFS_I(old_inode)->root, &ctx);
9311                 if (ret)
9312                         commit_transaction = true;
9313         } else if (sync_log) {
9314                 mutex_lock(&root->log_mutex);
9315                 list_del(&ctx.list);
9316                 mutex_unlock(&root->log_mutex);
9317         }
9318         if (commit_transaction) {
9319                 ret = btrfs_commit_transaction(trans);
9320         } else {
9321                 int ret2;
9322
9323                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9324                 ret = ret ? ret : ret2;
9325         }
9326 out_notrans:
9327         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9328                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9329
9330         return ret;
9331 }
9332
9333 static int btrfs_rename2(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9334                          struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9335                          unsigned int flags)
9336 {
9337         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9338                 return -EINVAL;
9339
9340         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9341                 return btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9342                                           new_dentry);
9343
9344         return btrfs_rename(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry, flags);
9345 }
9346
9347 struct btrfs_delalloc_work {
9348         struct inode *inode;
9349         struct completion completion;
9350         struct list_head list;
9351         struct btrfs_work work;
9352 };
9353
9354 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9355 {
9356         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9357         struct inode *inode;
9358
9359         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9360                                      work);
9361         inode = delalloc_work->inode;
9362         filemap_flush(inode->i_mapping);
9363         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9364                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9365                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9366
9367         iput(inode);
9368         complete(&delalloc_work->completion);
9369 }
9370
9371 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9372 {
9373         struct btrfs_delalloc_work *work;
9374
9375         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9376         if (!work)
9377                 return NULL;
9378
9379         init_completion(&work->completion);
9380         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9381         work->inode = inode;
9382         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL, NULL);
9383
9384         return work;
9385 }
9386
9387 /*
9388  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9389  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9390  */
9391 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root, int nr, bool snapshot)
9392 {
9393         struct btrfs_inode *binode;
9394         struct inode *inode;
9395         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9396         struct list_head works;
9397         struct list_head splice;
9398         int ret = 0;
9399
9400         INIT_LIST_HEAD(&works);
9401         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9402
9403         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9404         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9405         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9406         while (!list_empty(&splice)) {
9407                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9408                                     delalloc_inodes);
9409
9410                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9411                                &root->delalloc_inodes);
9412                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9413                 if (!inode) {
9414                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9415                         continue;
9416                 }
9417                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9418
9419                 if (snapshot)
9420                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9421                                 &binode->runtime_flags);
9422                 work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9423                 if (!work) {
9424                         iput(inode);
9425                         ret = -ENOMEM;
9426                         goto out;
9427                 }
9428                 list_add_tail(&work->list, &works);
9429                 btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9430                                  &work->work);
9431                 ret++;
9432                 if (nr != -1 && ret >= nr)
9433                         goto out;
9434                 cond_resched();
9435                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9436         }
9437         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9438
9439 out:
9440         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9441                 list_del_init(&work->list);
9442                 wait_for_completion(&work->completion);
9443                 kfree(work);
9444         }
9445
9446         if (!list_empty(&splice)) {
9447                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9448                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9449                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9450         }
9451         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9452         return ret;
9453 }
9454
9455 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root)
9456 {
9457         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9458         int ret;
9459
9460         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9461                 return -EROFS;
9462
9463         ret = start_delalloc_inodes(root, -1, true);
9464         if (ret > 0)
9465                 ret = 0;
9466         return ret;
9467 }
9468
9469 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, int nr)
9470 {
9471         struct btrfs_root *root;
9472         struct list_head splice;
9473         int ret;
9474
9475         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9476                 return -EROFS;
9477
9478         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9479
9480         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9481         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9482         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
9483         while (!list_empty(&splice) && nr) {
9484                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
9485                                         delalloc_root);
9486                 root = btrfs_grab_root(root);
9487                 BUG_ON(!root);
9488                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
9489                                &fs_info->delalloc_roots);
9490                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9491
9492                 ret = start_delalloc_inodes(root, nr, false);
9493                 btrfs_put_root(root);
9494                 if (ret < 0)
9495                         goto out;
9496
9497                 if (nr != -1) {
9498                         nr -= ret;
9499                         WARN_ON(nr < 0);
9500                 }
9501                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9502         }
9503         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9504
9505         ret = 0;
9506 out:
9507         if (!list_empty(&splice)) {
9508                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9509                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
9510                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9511         }
9512         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9513         return ret;
9514 }
9515
9516 static int btrfs_symlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
9517                          const char *symname)
9518 {
9519         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9520         struct btrfs_trans_handle *trans;
9521         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9522         struct btrfs_path *path;
9523         struct btrfs_key key;
9524         struct inode *inode = NULL;
9525         int err;
9526         u64 objectid;
9527         u64 index = 0;
9528         int name_len;
9529         int datasize;
9530         unsigned long ptr;
9531         struct btrfs_file_extent_item *ei;
9532         struct extent_buffer *leaf;
9533
9534         name_len = strlen(symname);
9535         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
9536                 return -ENAMETOOLONG;
9537
9538         /*
9539          * 2 items for inode item and ref
9540          * 2 items for dir items
9541          * 1 item for updating parent inode item
9542          * 1 item for the inline extent item
9543          * 1 item for xattr if selinux is on
9544          */
9545         trans = btrfs_start_transaction(root, 7);
9546         if (IS_ERR(trans))
9547                 return PTR_ERR(trans);
9548
9549         err = btrfs_find_free_ino(root, &objectid);
9550         if (err)
9551                 goto out_unlock;
9552
9553         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
9554                                 dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9555                                 objectid, S_IFLNK|S_IRWXUGO, &index);
9556         if (IS_ERR(inode)) {
9557                 err = PTR_ERR(inode);
9558                 inode = NULL;
9559                 goto out_unlock;
9560         }
9561
9562         /*
9563         * If the active LSM wants to access the inode during
9564         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
9565         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
9566         * ops vector.
9567         */
9568         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9569         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9570         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9571         BTRFS_I(inode)->io_tree.ops = &btrfs_extent_io_ops;
9572
9573         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
9574         if (err)
9575                 goto out_unlock;
9576
9577         path = btrfs_alloc_path();
9578         if (!path) {
9579                 err = -ENOMEM;
9580                 goto out_unlock;
9581         }
9582         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
9583         key.offset = 0;
9584         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
9585         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
9586         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
9587                                       datasize);
9588         if (err) {
9589                 btrfs_free_path(path);
9590                 goto out_unlock;
9591         }
9592         leaf = path->nodes[0];
9593         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
9594                             struct btrfs_file_extent_item);
9595         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
9596         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
9597                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
9598         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
9599         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
9600         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
9601         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
9602
9603         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
9604         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
9605         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
9606         btrfs_free_path(path);
9607
9608         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
9609         inode_nohighmem(inode);
9610         inode_set_bytes(inode, name_len);
9611         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
9612         err = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
9613         /*
9614          * Last step, add directory indexes for our symlink inode. This is the
9615          * last step to avoid extra cleanup of these indexes if an error happens
9616          * elsewhere above.
9617          */
9618         if (!err)
9619                 err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9620                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9621         if (err)
9622                 goto out_unlock;
9623
9624         d_instantiate_new(dentry, inode);
9625
9626 out_unlock:
9627         btrfs_end_transaction(trans);
9628         if (err && inode) {
9629                 inode_dec_link_count(inode);
9630                 discard_new_inode(inode);
9631         }
9632         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9633         return err;
9634 }
9635
9636 static int insert_prealloc_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
9637                                        struct inode *inode, struct btrfs_key *ins,
9638                                        u64 file_offset)
9639 {
9640         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
9641         u64 start = ins->objectid;
9642         u64 len = ins->offset;
9643         int ret;
9644
9645         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
9646
9647         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
9648         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
9649         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
9650         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
9651         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
9652         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
9653         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
9654
9655         ret = btrfs_qgroup_release_data(BTRFS_I(inode), file_offset, len);
9656         if (ret < 0)
9657                 return ret;
9658         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(inode), file_offset,
9659                                            &stack_fi, ret);
9660 }
9661 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9662                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9663                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
9664                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
9665 {
9666         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
9667         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
9668         struct extent_map *em;
9669         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9670         struct btrfs_key ins;
9671         u64 cur_offset = start;
9672         u64 clear_offset = start;
9673         u64 i_size;
9674         u64 cur_bytes;
9675         u64 last_alloc = (u64)-1;
9676         int ret = 0;
9677         bool own_trans = true;
9678         u64 end = start + num_bytes - 1;
9679
9680         if (trans)
9681                 own_trans = false;
9682         while (num_bytes > 0) {
9683                 if (own_trans) {
9684                         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
9685                         if (IS_ERR(trans)) {
9686                                 ret = PTR_ERR(trans);
9687                                 break;
9688                         }
9689                 }
9690
9691                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
9692                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
9693                 /*
9694                  * If we are severely fragmented we could end up with really
9695                  * small allocations, so if the allocator is returning small
9696                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
9697                  * sized chunks.
9698                  */
9699                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
9700                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
9701                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
9702                 if (ret) {
9703                         if (own_trans)
9704                                 btrfs_end_transaction(trans);
9705                         break;
9706                 }
9707
9708                 /*
9709                  * We've reserved this space, and thus converted it from
9710                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
9711                  * from here on out we will only need to clear our reservation
9712                  * for the remaining unreserved area, so advance our
9713                  * clear_offset by our extent size.
9714                  */
9715                 clear_offset += ins.offset;
9716                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
9717
9718                 last_alloc = ins.offset;
9719                 ret = insert_prealloc_file_extent(trans, inode, &ins, cur_offset);
9720                 if (ret) {
9721                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
9722                                                    ins.offset, 0);
9723                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9724                         if (own_trans)
9725                                 btrfs_end_transaction(trans);
9726                         break;
9727                 }
9728
9729                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
9730                                         cur_offset + ins.offset -1, 0);
9731
9732                 em = alloc_extent_map();
9733                 if (!em) {
9734                         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
9735                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
9736                         goto next;
9737                 }
9738
9739                 em->start = cur_offset;
9740                 em->orig_start = cur_offset;
9741                 em->len = ins.offset;
9742                 em->block_start = ins.objectid;
9743                 em->block_len = ins.offset;
9744                 em->orig_block_len = ins.offset;
9745                 em->ram_bytes = ins.offset;
9746                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
9747                 em->generation = trans->transid;
9748
9749                 while (1) {
9750                         write_lock(&em_tree->lock);
9751                         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
9752                         write_unlock(&em_tree->lock);
9753                         if (ret != -EEXIST)
9754                                 break;
9755                         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
9756                                                 cur_offset + ins.offset - 1,
9757                                                 0);
9758                 }
9759                 free_extent_map(em);
9760 next:
9761                 num_bytes -= ins.offset;
9762                 cur_offset += ins.offset;
9763                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
9764
9765                 inode_inc_iversion(inode);
9766                 inode->i_ctime = current_time(inode);
9767                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
9768                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
9769                     (actual_len > inode->i_size) &&
9770                     (cur_offset > inode->i_size)) {
9771                         if (cur_offset > actual_len)
9772                                 i_size = actual_len;
9773                         else
9774                                 i_size = cur_offset;
9775                         i_size_write(inode, i_size);
9776                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
9777                 }
9778
9779                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
9780
9781                 if (ret) {
9782                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9783                         if (own_trans)
9784                                 btrfs_end_transaction(trans);
9785                         break;
9786                 }
9787
9788                 if (own_trans)
9789                         btrfs_end_transaction(trans);
9790         }
9791         if (clear_offset < end)
9792                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
9793                         end - clear_offset + 1);
9794         return ret;
9795 }
9796
9797 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9798                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9799                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9800 {
9801         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9802                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
9803                                            NULL);
9804 }
9805
9806 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
9807                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
9808                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9809                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9810 {
9811         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9812                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
9813 }
9814
9815 static int btrfs_set_page_dirty(struct page *page)
9816 {
9817         return __set_page_dirty_nobuffers(page);
9818 }
9819
9820 static int btrfs_permission(struct inode *inode, int mask)
9821 {
9822         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9823         umode_t mode = inode->i_mode;
9824
9825         if (mask & MAY_WRITE &&
9826             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
9827                 if (btrfs_root_readonly(root))
9828                         return -EROFS;
9829                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
9830                         return -EACCES;
9831         }
9832         return generic_permission(inode, mask);
9833 }
9834
9835 static int btrfs_tmpfile(struct inode *dir, struct dentry *dentry, umode_t mode)
9836 {
9837         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9838         struct btrfs_trans_handle *trans;
9839         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9840         struct inode *inode = NULL;
9841         u64 objectid;
9842         u64 index;
9843         int ret = 0;
9844
9845         /*
9846          * 5 units required for adding orphan entry
9847          */
9848         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
9849         if (IS_ERR(trans))
9850                 return PTR_ERR(trans);
9851
9852         ret = btrfs_find_free_ino(root, &objectid);
9853         if (ret)
9854                 goto out;
9855
9856         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, NULL, 0,
9857                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
9858         if (IS_ERR(inode)) {
9859                 ret = PTR_ERR(inode);
9860                 inode = NULL;
9861                 goto out;
9862         }
9863
9864         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9865         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9866
9867         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9868         BTRFS_I(inode)->io_tree.ops = &btrfs_extent_io_ops;
9869
9870         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, NULL);
9871         if (ret)
9872                 goto out;
9873
9874         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
9875         if (ret)
9876                 goto out;
9877         ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
9878         if (ret)
9879                 goto out;
9880
9881         /*
9882          * We set number of links to 0 in btrfs_new_inode(), and here we set
9883          * it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is 0,
9884          * through:
9885          *
9886          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
9887          */
9888         set_nlink(inode, 1);
9889         d_tmpfile(dentry, inode);
9890         unlock_new_inode(inode);
9891         mark_inode_dirty(inode);
9892 out:
9893         btrfs_end_transaction(trans);
9894         if (ret && inode)
9895                 discard_new_inode(inode);
9896         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9897         return ret;
9898 }
9899
9900 void btrfs_set_range_writeback(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
9901 {
9902         struct inode *inode = tree->private_data;
9903         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
9904         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
9905         struct page *page;
9906
9907         while (index <= end_index) {
9908                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
9909                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
9910                 set_page_writeback(page);
9911                 put_page(page);
9912                 index++;
9913         }
9914 }
9915
9916 #ifdef CONFIG_SWAP
9917 /*
9918  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
9919  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
9920  * negative errno on failure.
9921  */
9922 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
9923                                   bool is_block_group)
9924 {
9925         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
9926         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
9927         struct rb_node **p;
9928         struct rb_node *parent = NULL;
9929
9930         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
9931         if (!sp)
9932                 return -ENOMEM;
9933         sp->ptr = ptr;
9934         sp->inode = inode;
9935         sp->is_block_group = is_block_group;
9936
9937         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
9938         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
9939         while (*p) {
9940                 parent = *p;
9941                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
9942                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
9943                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
9944                         p = &(*p)->rb_left;
9945                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
9946                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
9947                         p = &(*p)->rb_right;
9948                 } else {
9949                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
9950                         kfree(sp);
9951                         return 1;
9952                 }
9953         }
9954         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
9955         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
9956         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
9957         return 0;
9958 }
9959
9960 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
9961 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
9962 {
9963         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
9964         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
9965         struct rb_node *node, *next;
9966
9967         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
9968         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
9969         while (node) {
9970                 next = rb_next(node);
9971                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
9972                 if (sp->inode == inode) {
9973                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
9974                         if (sp->is_block_group)
9975                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
9976                         kfree(sp);
9977                 }
9978                 node = next;
9979         }
9980         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
9981 }
9982
9983 struct btrfs_swap_info {
9984         u64 start;
9985         u64 block_start;
9986         u64 block_len;
9987         u64 lowest_ppage;
9988         u64 highest_ppage;
9989         unsigned long nr_pages;
9990         int nr_extents;
9991 };
9992
9993 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
9994                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
9995 {
9996         unsigned long nr_pages;
9997         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
9998         int ret;
9999
10000         first_ppage = ALIGN(bsi->block_start, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10001         next_ppage = ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len,
10002                                 PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10003
10004         if (first_ppage >= next_ppage)
10005                 return 0;
10006         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
10007
10008         first_ppage_reported = first_ppage;
10009         if (bsi->start == 0)
10010                 first_ppage_reported++;
10011         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
10012                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
10013         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
10014                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
10015
10016         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
10017         if (ret < 0)
10018                 return ret;
10019         bsi->nr_extents += ret;
10020         bsi->nr_pages += nr_pages;
10021         return 0;
10022 }
10023
10024 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10025 {
10026         struct inode *inode = file_inode(file);
10027
10028         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
10029         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10030 }
10031
10032 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10033                                sector_t *span)
10034 {
10035         struct inode *inode = file_inode(file);
10036         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10037         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
10038         struct extent_state *cached_state = NULL;
10039         struct extent_map *em = NULL;
10040         struct btrfs_device *device = NULL;
10041         struct btrfs_swap_info bsi = {
10042                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
10043         };
10044         int ret = 0;
10045         u64 isize;
10046         u64 start;
10047
10048         /*
10049          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
10050          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
10051          * we don't really care.
10052          */
10053         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
10054         if (ret)
10055                 return ret;
10056
10057         /*
10058          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10059          */
10060         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10061                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10062                 return -EINVAL;
10063         }
10064         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10065                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10066                 return -EINVAL;
10067         }
10068         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10069                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10070                 return -EINVAL;
10071         }
10072
10073         /*
10074          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10075          * under us. The EXCL_OP flag makes sure they aren't running/won't run
10076          * concurrently while we are mapping the swap extents, and
10077          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap file
10078          * is active and moving the extents. Note that this also prevents a
10079          * concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10080          * really worth the trouble to allow it.
10081          */
10082         if (test_and_set_bit(BTRFS_FS_EXCL_OP, &fs_info->flags)) {
10083                 btrfs_warn(fs_info,
10084            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10085                 return -EBUSY;
10086         }
10087         /*
10088          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10089          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10090          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10091          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10092          */
10093         atomic_inc(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10094
10095         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10096
10097         lock_extent_bits(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10098         start = 0;
10099         while (start < isize) {
10100                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10101                 struct btrfs_block_group *bg;
10102                 u64 len = isize - start;
10103
10104                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
10105                 if (IS_ERR(em)) {
10106                         ret = PTR_ERR(em);
10107                         goto out;
10108                 }
10109
10110                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10111                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10112                         ret = -EINVAL;
10113                         goto out;
10114                 }
10115                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10116                         /*
10117                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10118                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10119                          * big enough to store more than the swap header, but in
10120                          * case something changes in the future, let's catch it
10121                          * here rather than later.
10122                          */
10123                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10124                         ret = -EINVAL;
10125                         goto out;
10126                 }
10127                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10128                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10129                         ret = -EINVAL;
10130                         goto out;
10131                 }
10132
10133                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10134                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10135                 free_extent_map(em);
10136                 em = NULL;
10137
10138                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, true);
10139                 if (ret < 0) {
10140                         goto out;
10141                 } else if (ret) {
10142                         ret = 0;
10143                 } else {
10144                         btrfs_warn(fs_info,
10145                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10146                         ret = -EINVAL;
10147                         goto out;
10148                 }
10149
10150                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10151                 if (IS_ERR(em)) {
10152                         ret = PTR_ERR(em);
10153                         goto out;
10154                 }
10155
10156                 if (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10157                         btrfs_warn(fs_info,
10158                                    "swapfile must have single data profile");
10159                         ret = -EINVAL;
10160                         goto out;
10161                 }
10162
10163                 if (device == NULL) {
10164                         device = em->map_lookup->stripes[0].dev;
10165                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10166                         if (ret == 1)
10167                                 ret = 0;
10168                         else if (ret)
10169                                 goto out;
10170                 } else if (device != em->map_lookup->stripes[0].dev) {
10171                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10172                         ret = -EINVAL;
10173                         goto out;
10174                 }
10175
10176                 physical_block_start = (em->map_lookup->stripes[0].physical +
10177                                         (logical_block_start - em->start));
10178                 len = min(len, em->len - (logical_block_start - em->start));
10179                 free_extent_map(em);
10180                 em = NULL;
10181
10182                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10183                 if (!bg) {
10184                         btrfs_warn(fs_info,
10185                            "could not find block group containing swapfile");
10186                         ret = -EINVAL;
10187                         goto out;
10188                 }
10189
10190                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10191                 if (ret) {
10192                         btrfs_put_block_group(bg);
10193                         if (ret == 1)
10194                                 ret = 0;
10195                         else
10196                                 goto out;
10197                 }
10198
10199                 if (bsi.block_len &&
10200                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10201                         bsi.block_len += len;
10202                 } else {
10203                         if (bsi.block_len) {
10204                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10205                                 if (ret)
10206                                         goto out;
10207                         }
10208                         bsi.start = start;
10209                         bsi.block_start = physical_block_start;
10210                         bsi.block_len = len;
10211                 }
10212
10213                 start += len;
10214         }
10215
10216         if (bsi.block_len)
10217                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10218
10219 out:
10220         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10221                 free_extent_map(em);
10222
10223         unlock_extent_cached(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10224
10225         if (ret)
10226                 btrfs_swap_deactivate(file);
10227
10228         clear_bit(BTRFS_FS_EXCL_OP, &fs_info->flags);
10229
10230         if (ret)
10231                 return ret;
10232
10233         if (device)
10234                 sis->bdev = device->bdev;
10235         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10236         sis->max = bsi.nr_pages;
10237         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10238         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10239         return bsi.nr_extents;
10240 }
10241 #else
10242 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10243 {
10244 }
10245
10246 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10247                                sector_t *span)
10248 {
10249         return -EOPNOTSUPP;
10250 }
10251 #endif
10252
10253 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
10254         .getattr        = btrfs_getattr,
10255         .lookup         = btrfs_lookup,
10256         .create         = btrfs_create,
10257         .unlink         = btrfs_unlink,
10258         .link           = btrfs_link,
10259         .mkdir          = btrfs_mkdir,
10260         .rmdir          = btrfs_rmdir,
10261         .rename         = btrfs_rename2,
10262         .symlink        = btrfs_symlink,
10263         .setattr        = btrfs_setattr,
10264         .mknod          = btrfs_mknod,
10265         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10266         .permission     = btrfs_permission,
10267         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10268         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10269         .update_time    = btrfs_update_time,
10270         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
10271 };
10272
10273 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
10274         .llseek         = generic_file_llseek,
10275         .read           = generic_read_dir,
10276         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
10277         .open           = btrfs_opendir,
10278         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
10279 #ifdef CONFIG_COMPAT
10280         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
10281 #endif
10282         .release        = btrfs_release_file,
10283         .fsync          = btrfs_sync_file,
10284 };
10285
10286 static const struct extent_io_ops btrfs_extent_io_ops = {
10287         /* mandatory callbacks */
10288         .submit_bio_hook = btrfs_submit_bio_hook,
10289         .readpage_end_io_hook = btrfs_readpage_end_io_hook,
10290 };
10291
10292 /*
10293  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
10294  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
10295  * these extents won't change over the life of the file and they
10296  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
10297  *
10298  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
10299  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
10300  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
10301  *
10302  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
10303  */
10304 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
10305         .readpage       = btrfs_readpage,
10306         .writepage      = btrfs_writepage,
10307         .writepages     = btrfs_writepages,
10308         .readahead      = btrfs_readahead,
10309         .direct_IO      = btrfs_direct_IO,
10310         .invalidatepage = btrfs_invalidatepage,
10311         .releasepage    = btrfs_releasepage,
10312 #ifdef CONFIG_MIGRATION
10313         .migratepage    = btrfs_migratepage,
10314 #endif
10315         .set_page_dirty = btrfs_set_page_dirty,
10316         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
10317         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
10318         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
10319 };
10320
10321 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
10322         .getattr        = btrfs_getattr,
10323         .setattr        = btrfs_setattr,
10324         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10325         .permission     = btrfs_permission,
10326         .fiemap         = btrfs_fiemap,
10327         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10328         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10329         .update_time    = btrfs_update_time,
10330 };
10331 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
10332         .getattr        = btrfs_getattr,
10333         .setattr        = btrfs_setattr,
10334         .permission     = btrfs_permission,
10335         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10336         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10337         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10338         .update_time    = btrfs_update_time,
10339 };
10340 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
10341         .get_link       = page_get_link,
10342         .getattr        = btrfs_getattr,
10343         .setattr        = btrfs_setattr,
10344         .permission     = btrfs_permission,
10345         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10346         .update_time    = btrfs_update_time,
10347 };
10348
10349 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
10350         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
10351 };