btrfs: sysfs: export dev stats in devinfo directory
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / btrfs / inode.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
4  */
5
6 #include <crypto/hash.h>
7 #include <linux/kernel.h>
8 #include <linux/bio.h>
9 #include <linux/file.h>
10 #include <linux/fs.h>
11 #include <linux/pagemap.h>
12 #include <linux/highmem.h>
13 #include <linux/time.h>
14 #include <linux/init.h>
15 #include <linux/string.h>
16 #include <linux/backing-dev.h>
17 #include <linux/writeback.h>
18 #include <linux/compat.h>
19 #include <linux/xattr.h>
20 #include <linux/posix_acl.h>
21 #include <linux/falloc.h>
22 #include <linux/slab.h>
23 #include <linux/ratelimit.h>
24 #include <linux/btrfs.h>
25 #include <linux/blkdev.h>
26 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
27 #include <linux/uio.h>
28 #include <linux/magic.h>
29 #include <linux/iversion.h>
30 #include <linux/swap.h>
31 #include <linux/migrate.h>
32 #include <linux/sched/mm.h>
33 #include <linux/iomap.h>
34 #include <asm/unaligned.h>
35 #include "misc.h"
36 #include "ctree.h"
37 #include "disk-io.h"
38 #include "transaction.h"
39 #include "btrfs_inode.h"
40 #include "print-tree.h"
41 #include "ordered-data.h"
42 #include "xattr.h"
43 #include "tree-log.h"
44 #include "volumes.h"
45 #include "compression.h"
46 #include "locking.h"
47 #include "free-space-cache.h"
48 #include "props.h"
49 #include "qgroup.h"
50 #include "delalloc-space.h"
51 #include "block-group.h"
52 #include "space-info.h"
53 #include "zoned.h"
54 #include "subpage.h"
55
56 struct btrfs_iget_args {
57         u64 ino;
58         struct btrfs_root *root;
59 };
60
61 struct btrfs_dio_data {
62         u64 reserve;
63         loff_t length;
64         ssize_t submitted;
65         struct extent_changeset *data_reserved;
66 };
67
68 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations;
69 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations;
70 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations;
71 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations;
72 static const struct address_space_operations btrfs_aops;
73 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations;
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  * btrfs_inode_lock - lock inode i_rwsem based on arguments passed
100  *
101  * ilock_flags can have the following bit set:
102  *
103  * BTRFS_ILOCK_SHARED - acquire a shared lock on the inode
104  * BTRFS_ILOCK_TRY - try to acquire the lock, if fails on first attempt
105  *                   return -EAGAIN
106  * BTRFS_ILOCK_MMAP - acquire a write lock on the i_mmap_lock
107  */
108 int btrfs_inode_lock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
109 {
110         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED) {
111                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
112                         if (!inode_trylock_shared(inode))
113                                 return -EAGAIN;
114                         else
115                                 return 0;
116                 }
117                 inode_lock_shared(inode);
118         } else {
119                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
120                         if (!inode_trylock(inode))
121                                 return -EAGAIN;
122                         else
123                                 return 0;
124                 }
125                 inode_lock(inode);
126         }
127         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
128                 down_write(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
129         return 0;
130 }
131
132 /*
133  * btrfs_inode_unlock - unock inode i_rwsem
134  *
135  * ilock_flags should contain the same bits set as passed to btrfs_inode_lock()
136  * to decide whether the lock acquired is shared or exclusive.
137  */
138 void btrfs_inode_unlock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
139 {
140         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
141                 up_write(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
142         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED)
143                 inode_unlock_shared(inode);
144         else
145                 inode_unlock(inode);
146 }
147
148 /*
149  * Cleanup all submitted ordered extents in specified range to handle errors
150  * from the btrfs_run_delalloc_range() callback.
151  *
152  * NOTE: caller must ensure that when an error happens, it can not call
153  * extent_clear_unlock_delalloc() to clear both the bits EXTENT_DO_ACCOUNTING
154  * and EXTENT_DELALLOC simultaneously, because that causes the reserved metadata
155  * to be released, which we want to happen only when finishing the ordered
156  * extent (btrfs_finish_ordered_io()).
157  */
158 static inline void btrfs_cleanup_ordered_extents(struct btrfs_inode *inode,
159                                                  struct page *locked_page,
160                                                  u64 offset, u64 bytes)
161 {
162         unsigned long index = offset >> PAGE_SHIFT;
163         unsigned long end_index = (offset + bytes - 1) >> PAGE_SHIFT;
164         u64 page_start = page_offset(locked_page);
165         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
166
167         struct page *page;
168
169         while (index <= end_index) {
170                 /*
171                  * For locked page, we will call end_extent_writepage() on it
172                  * in run_delalloc_range() for the error handling.  That
173                  * end_extent_writepage() function will call
174                  * btrfs_mark_ordered_io_finished() to clear page Ordered and
175                  * run the ordered extent accounting.
176                  *
177                  * Here we can't just clear the Ordered bit, or
178                  * btrfs_mark_ordered_io_finished() would skip the accounting
179                  * for the page range, and the ordered extent will never finish.
180                  */
181                 if (index == (page_offset(locked_page) >> PAGE_SHIFT)) {
182                         index++;
183                         continue;
184                 }
185                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
186                 index++;
187                 if (!page)
188                         continue;
189
190                 /*
191                  * Here we just clear all Ordered bits for every page in the
192                  * range, then __endio_write_update_ordered() will handle
193                  * the ordered extent accounting for the range.
194                  */
195                 btrfs_page_clamp_clear_ordered(inode->root->fs_info, page,
196                                                offset, bytes);
197                 put_page(page);
198         }
199
200         /* The locked page covers the full range, nothing needs to be done */
201         if (bytes + offset <= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE)
202                 return;
203         /*
204          * In case this page belongs to the delalloc range being instantiated
205          * then skip it, since the first page of a range is going to be
206          * properly cleaned up by the caller of run_delalloc_range
207          */
208         if (page_start >= offset && page_end <= (offset + bytes - 1)) {
209                 bytes = offset + bytes - page_offset(locked_page) - PAGE_SIZE;
210                 offset = page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE;
211         }
212
213         return __endio_write_update_ordered(inode, offset, bytes, false);
214 }
215
216 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode);
217
218 static int btrfs_init_inode_security(struct btrfs_trans_handle *trans,
219                                      struct inode *inode,  struct inode *dir,
220                                      const struct qstr *qstr)
221 {
222         int err;
223
224         err = btrfs_init_acl(trans, inode, dir);
225         if (!err)
226                 err = btrfs_xattr_security_init(trans, inode, dir, qstr);
227         return err;
228 }
229
230 /*
231  * this does all the hard work for inserting an inline extent into
232  * the btree.  The caller should have done a btrfs_drop_extents so that
233  * no overlapping inline items exist in the btree
234  */
235 static int insert_inline_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
236                                 struct btrfs_path *path, bool extent_inserted,
237                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode,
238                                 u64 start, size_t size, size_t compressed_size,
239                                 int compress_type,
240                                 struct page **compressed_pages)
241 {
242         struct extent_buffer *leaf;
243         struct page *page = NULL;
244         char *kaddr;
245         unsigned long ptr;
246         struct btrfs_file_extent_item *ei;
247         int ret;
248         size_t cur_size = size;
249         unsigned long offset;
250
251         ASSERT((compressed_size > 0 && compressed_pages) ||
252                (compressed_size == 0 && !compressed_pages));
253
254         if (compressed_size && compressed_pages)
255                 cur_size = compressed_size;
256
257         if (!extent_inserted) {
258                 struct btrfs_key key;
259                 size_t datasize;
260
261                 key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
262                 key.offset = start;
263                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
264
265                 datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(cur_size);
266                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
267                                               datasize);
268                 if (ret)
269                         goto fail;
270         }
271         leaf = path->nodes[0];
272         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
273                             struct btrfs_file_extent_item);
274         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
275         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
276         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
277         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
278         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, size);
279         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
280
281         if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
282                 struct page *cpage;
283                 int i = 0;
284                 while (compressed_size > 0) {
285                         cpage = compressed_pages[i];
286                         cur_size = min_t(unsigned long, compressed_size,
287                                        PAGE_SIZE);
288
289                         kaddr = kmap_atomic(cpage);
290                         write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, cur_size);
291                         kunmap_atomic(kaddr);
292
293                         i++;
294                         ptr += cur_size;
295                         compressed_size -= cur_size;
296                 }
297                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei,
298                                                   compress_type);
299         } else {
300                 page = find_get_page(inode->i_mapping,
301                                      start >> PAGE_SHIFT);
302                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
303                 kaddr = kmap_atomic(page);
304                 offset = offset_in_page(start);
305                 write_extent_buffer(leaf, kaddr + offset, ptr, size);
306                 kunmap_atomic(kaddr);
307                 put_page(page);
308         }
309         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
310         btrfs_release_path(path);
311
312         /*
313          * We align size to sectorsize for inline extents just for simplicity
314          * sake.
315          */
316         size = ALIGN(size, root->fs_info->sectorsize);
317         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), start, size);
318         if (ret)
319                 goto fail;
320
321         /*
322          * we're an inline extent, so nobody can
323          * extend the file past i_size without locking
324          * a page we already have locked.
325          *
326          * We must do any isize and inode updates
327          * before we unlock the pages.  Otherwise we
328          * could end up racing with unlink.
329          */
330         BTRFS_I(inode)->disk_i_size = inode->i_size;
331 fail:
332         return ret;
333 }
334
335
336 /*
337  * conditionally insert an inline extent into the file.  This
338  * does the checks required to make sure the data is small enough
339  * to fit as an inline extent.
340  */
341 static noinline int cow_file_range_inline(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
342                                           u64 end, size_t compressed_size,
343                                           int compress_type,
344                                           struct page **compressed_pages)
345 {
346         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
347         struct btrfs_root *root = inode->root;
348         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
349         struct btrfs_trans_handle *trans;
350         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
351         u64 actual_end = min(end + 1, isize);
352         u64 inline_len = actual_end - start;
353         u64 aligned_end = ALIGN(end, fs_info->sectorsize);
354         u64 data_len = inline_len;
355         int ret;
356         struct btrfs_path *path;
357
358         if (compressed_size)
359                 data_len = compressed_size;
360
361         if (start > 0 ||
362             actual_end > fs_info->sectorsize ||
363             data_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info) ||
364             (!compressed_size &&
365             (actual_end & (fs_info->sectorsize - 1)) == 0) ||
366             end + 1 < isize ||
367             data_len > fs_info->max_inline) {
368                 return 1;
369         }
370
371         path = btrfs_alloc_path();
372         if (!path)
373                 return -ENOMEM;
374
375         trans = btrfs_join_transaction(root);
376         if (IS_ERR(trans)) {
377                 btrfs_free_path(path);
378                 return PTR_ERR(trans);
379         }
380         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
381
382         drop_args.path = path;
383         drop_args.start = start;
384         drop_args.end = aligned_end;
385         drop_args.drop_cache = true;
386         drop_args.replace_extent = true;
387
388         if (compressed_size && compressed_pages)
389                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
390                    compressed_size);
391         else
392                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
393                     inline_len);
394
395         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
396         if (ret) {
397                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
398                 goto out;
399         }
400
401         if (isize > actual_end)
402                 inline_len = min_t(u64, isize, actual_end);
403         ret = insert_inline_extent(trans, path, drop_args.extent_inserted,
404                                    root, &inode->vfs_inode, start,
405                                    inline_len, compressed_size,
406                                    compress_type, compressed_pages);
407         if (ret && ret != -ENOSPC) {
408                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
409                 goto out;
410         } else if (ret == -ENOSPC) {
411                 ret = 1;
412                 goto out;
413         }
414
415         btrfs_update_inode_bytes(inode, inline_len, drop_args.bytes_found);
416         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
417         if (ret && ret != -ENOSPC) {
418                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
419                 goto out;
420         } else if (ret == -ENOSPC) {
421                 ret = 1;
422                 goto out;
423         }
424
425         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &inode->runtime_flags);
426 out:
427         /*
428          * Don't forget to free the reserved space, as for inlined extent
429          * it won't count as data extent, free them directly here.
430          * And at reserve time, it's always aligned to page size, so
431          * just free one page here.
432          */
433         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, 0, PAGE_SIZE);
434         btrfs_free_path(path);
435         btrfs_end_transaction(trans);
436         return ret;
437 }
438
439 struct async_extent {
440         u64 start;
441         u64 ram_size;
442         u64 compressed_size;
443         struct page **pages;
444         unsigned long nr_pages;
445         int compress_type;
446         struct list_head list;
447 };
448
449 struct async_chunk {
450         struct inode *inode;
451         struct page *locked_page;
452         u64 start;
453         u64 end;
454         unsigned int write_flags;
455         struct list_head extents;
456         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
457         struct btrfs_work work;
458         atomic_t *pending;
459 };
460
461 struct async_cow {
462         /* Number of chunks in flight; must be first in the structure */
463         atomic_t num_chunks;
464         struct async_chunk chunks[];
465 };
466
467 static noinline int add_async_extent(struct async_chunk *cow,
468                                      u64 start, u64 ram_size,
469                                      u64 compressed_size,
470                                      struct page **pages,
471                                      unsigned long nr_pages,
472                                      int compress_type)
473 {
474         struct async_extent *async_extent;
475
476         async_extent = kmalloc(sizeof(*async_extent), GFP_NOFS);
477         BUG_ON(!async_extent); /* -ENOMEM */
478         async_extent->start = start;
479         async_extent->ram_size = ram_size;
480         async_extent->compressed_size = compressed_size;
481         async_extent->pages = pages;
482         async_extent->nr_pages = nr_pages;
483         async_extent->compress_type = compress_type;
484         list_add_tail(&async_extent->list, &cow->extents);
485         return 0;
486 }
487
488 /*
489  * Check if the inode has flags compatible with compression
490  */
491 static inline bool inode_can_compress(struct btrfs_inode *inode)
492 {
493         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW ||
494             inode->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
495                 return false;
496         return true;
497 }
498
499 /*
500  * Check if the inode needs to be submitted to compression, based on mount
501  * options, defragmentation, properties or heuristics.
502  */
503 static inline int inode_need_compress(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
504                                       u64 end)
505 {
506         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
507
508         if (!inode_can_compress(inode)) {
509                 WARN(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG),
510                         KERN_ERR "BTRFS: unexpected compression for ino %llu\n",
511                         btrfs_ino(inode));
512                 return 0;
513         }
514         /* force compress */
515         if (btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS))
516                 return 1;
517         /* defrag ioctl */
518         if (inode->defrag_compress)
519                 return 1;
520         /* bad compression ratios */
521         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
522                 return 0;
523         if (btrfs_test_opt(fs_info, COMPRESS) ||
524             inode->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS ||
525             inode->prop_compress)
526                 return btrfs_compress_heuristic(&inode->vfs_inode, start, end);
527         return 0;
528 }
529
530 static inline void inode_should_defrag(struct btrfs_inode *inode,
531                 u64 start, u64 end, u64 num_bytes, u64 small_write)
532 {
533         /* If this is a small write inside eof, kick off a defrag */
534         if (num_bytes < small_write &&
535             (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
536                 btrfs_add_inode_defrag(NULL, inode);
537 }
538
539 /*
540  * we create compressed extents in two phases.  The first
541  * phase compresses a range of pages that have already been
542  * locked (both pages and state bits are locked).
543  *
544  * This is done inside an ordered work queue, and the compression
545  * is spread across many cpus.  The actual IO submission is step
546  * two, and the ordered work queue takes care of making sure that
547  * happens in the same order things were put onto the queue by
548  * writepages and friends.
549  *
550  * If this code finds it can't get good compression, it puts an
551  * entry onto the work queue to write the uncompressed bytes.  This
552  * makes sure that both compressed inodes and uncompressed inodes
553  * are written in the same order that the flusher thread sent them
554  * down.
555  */
556 static noinline int compress_file_range(struct async_chunk *async_chunk)
557 {
558         struct inode *inode = async_chunk->inode;
559         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
560         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
561         u64 start = async_chunk->start;
562         u64 end = async_chunk->end;
563         u64 actual_end;
564         u64 i_size;
565         int ret = 0;
566         struct page **pages = NULL;
567         unsigned long nr_pages;
568         unsigned long total_compressed = 0;
569         unsigned long total_in = 0;
570         int i;
571         int will_compress;
572         int compress_type = fs_info->compress_type;
573         int compressed_extents = 0;
574         int redirty = 0;
575
576         inode_should_defrag(BTRFS_I(inode), start, end, end - start + 1,
577                         SZ_16K);
578
579         /*
580          * We need to save i_size before now because it could change in between
581          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
582          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
583          * later on.
584          *
585          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
586          * does that for us.
587          */
588         barrier();
589         i_size = i_size_read(inode);
590         barrier();
591         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
592 again:
593         will_compress = 0;
594         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
595         BUILD_BUG_ON((BTRFS_MAX_COMPRESSED % PAGE_SIZE) != 0);
596         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages,
597                         BTRFS_MAX_COMPRESSED / PAGE_SIZE);
598
599         /*
600          * we don't want to send crud past the end of i_size through
601          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
602          * end of the file is before the start of our current
603          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
604          * cleanup code that can deal with all of this.
605          *
606          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
607          * very uncommon corner.
608          */
609         if (actual_end <= start)
610                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
611
612         total_compressed = actual_end - start;
613
614         /*
615          * skip compression for a small file range(<=blocksize) that
616          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
617          */
618         if (total_compressed <= blocksize &&
619            (start > 0 || end + 1 < BTRFS_I(inode)->disk_i_size))
620                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
621
622         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
623                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
624         total_in = 0;
625         ret = 0;
626
627         /*
628          * we do compression for mount -o compress and when the
629          * inode has not been flagged as nocompress.  This flag can
630          * change at any time if we discover bad compression ratios.
631          */
632         if (inode_need_compress(BTRFS_I(inode), start, end)) {
633                 WARN_ON(pages);
634                 pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
635                 if (!pages) {
636                         /* just bail out to the uncompressed code */
637                         nr_pages = 0;
638                         goto cont;
639                 }
640
641                 if (BTRFS_I(inode)->defrag_compress)
642                         compress_type = BTRFS_I(inode)->defrag_compress;
643                 else if (BTRFS_I(inode)->prop_compress)
644                         compress_type = BTRFS_I(inode)->prop_compress;
645
646                 /*
647                  * we need to call clear_page_dirty_for_io on each
648                  * page in the range.  Otherwise applications with the file
649                  * mmap'd can wander in and change the page contents while
650                  * we are compressing them.
651                  *
652                  * If the compression fails for any reason, we set the pages
653                  * dirty again later on.
654                  *
655                  * Note that the remaining part is redirtied, the start pointer
656                  * has moved, the end is the original one.
657                  */
658                 if (!redirty) {
659                         extent_range_clear_dirty_for_io(inode, start, end);
660                         redirty = 1;
661                 }
662
663                 /* Compression level is applied here and only here */
664                 ret = btrfs_compress_pages(
665                         compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
666                                            inode->i_mapping, start,
667                                            pages,
668                                            &nr_pages,
669                                            &total_in,
670                                            &total_compressed);
671
672                 if (!ret) {
673                         unsigned long offset = offset_in_page(total_compressed);
674                         struct page *page = pages[nr_pages - 1];
675
676                         /* zero the tail end of the last page, we might be
677                          * sending it down to disk
678                          */
679                         if (offset)
680                                 memzero_page(page, offset, PAGE_SIZE - offset);
681                         will_compress = 1;
682                 }
683         }
684 cont:
685         if (start == 0) {
686                 /* lets try to make an inline extent */
687                 if (ret || total_in < actual_end) {
688                         /* we didn't compress the entire range, try
689                          * to make an uncompressed inline extent.
690                          */
691                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
692                                                     0, BTRFS_COMPRESS_NONE,
693                                                     NULL);
694                 } else {
695                         /* try making a compressed inline extent */
696                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
697                                                     total_compressed,
698                                                     compress_type, pages);
699                 }
700                 if (ret <= 0) {
701                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
702                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
703                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
704                         unsigned long page_error_op;
705
706                         page_error_op = ret < 0 ? PAGE_SET_ERROR : 0;
707
708                         /*
709                          * inline extent creation worked or returned error,
710                          * we don't need to create any more async work items.
711                          * Unlock and free up our temp pages.
712                          *
713                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
714                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
715                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
716                          * range.
717                          */
718                         extent_clear_unlock_delalloc(BTRFS_I(inode), start, end,
719                                                      NULL,
720                                                      clear_flags,
721                                                      PAGE_UNLOCK |
722                                                      PAGE_START_WRITEBACK |
723                                                      page_error_op |
724                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
725
726                         /*
727                          * Ensure we only free the compressed pages if we have
728                          * them allocated, as we can still reach here with
729                          * inode_need_compress() == false.
730                          */
731                         if (pages) {
732                                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
733                                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
734                                         put_page(pages[i]);
735                                 }
736                                 kfree(pages);
737                         }
738                         return 0;
739                 }
740         }
741
742         if (will_compress) {
743                 /*
744                  * we aren't doing an inline extent round the compressed size
745                  * up to a block size boundary so the allocator does sane
746                  * things
747                  */
748                 total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
749
750                 /*
751                  * one last check to make sure the compression is really a
752                  * win, compare the page count read with the blocks on disk,
753                  * compression must free at least one sector size
754                  */
755                 total_in = ALIGN(total_in, PAGE_SIZE);
756                 if (total_compressed + blocksize <= total_in) {
757                         compressed_extents++;
758
759                         /*
760                          * The async work queues will take care of doing actual
761                          * allocation on disk for these compressed pages, and
762                          * will submit them to the elevator.
763                          */
764                         add_async_extent(async_chunk, start, total_in,
765                                         total_compressed, pages, nr_pages,
766                                         compress_type);
767
768                         if (start + total_in < end) {
769                                 start += total_in;
770                                 pages = NULL;
771                                 cond_resched();
772                                 goto again;
773                         }
774                         return compressed_extents;
775                 }
776         }
777         if (pages) {
778                 /*
779                  * the compression code ran but failed to make things smaller,
780                  * free any pages it allocated and our page pointer array
781                  */
782                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
783                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
784                         put_page(pages[i]);
785                 }
786                 kfree(pages);
787                 pages = NULL;
788                 total_compressed = 0;
789                 nr_pages = 0;
790
791                 /* flag the file so we don't compress in the future */
792                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) &&
793                     !(BTRFS_I(inode)->prop_compress)) {
794                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
795                 }
796         }
797 cleanup_and_bail_uncompressed:
798         /*
799          * No compression, but we still need to write the pages in the file
800          * we've been given so far.  redirty the locked page if it corresponds
801          * to our extent and set things up for the async work queue to run
802          * cow_file_range to do the normal delalloc dance.
803          */
804         if (async_chunk->locked_page &&
805             (page_offset(async_chunk->locked_page) >= start &&
806              page_offset(async_chunk->locked_page)) <= end) {
807                 __set_page_dirty_nobuffers(async_chunk->locked_page);
808                 /* unlocked later on in the async handlers */
809         }
810
811         if (redirty)
812                 extent_range_redirty_for_io(inode, start, end);
813         add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
814                          BTRFS_COMPRESS_NONE);
815         compressed_extents++;
816
817         return compressed_extents;
818 }
819
820 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
821 {
822         int i;
823
824         if (!async_extent->pages)
825                 return;
826
827         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
828                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
829                 put_page(async_extent->pages[i]);
830         }
831         kfree(async_extent->pages);
832         async_extent->nr_pages = 0;
833         async_extent->pages = NULL;
834 }
835
836 /*
837  * phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion
838  * of the code, which only gets called in the order the work was
839  * queued.  We walk all the async extents created by compress_file_range
840  * and send them down to the disk.
841  */
842 static noinline void submit_compressed_extents(struct async_chunk *async_chunk)
843 {
844         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(async_chunk->inode);
845         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
846         struct async_extent *async_extent;
847         u64 alloc_hint = 0;
848         struct btrfs_key ins;
849         struct extent_map *em;
850         struct btrfs_root *root = inode->root;
851         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
852         int ret = 0;
853
854 again:
855         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
856                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
857                                           struct async_extent, list);
858                 list_del(&async_extent->list);
859
860 retry:
861                 lock_extent(io_tree, async_extent->start,
862                             async_extent->start + async_extent->ram_size - 1);
863                 /* did the compression code fall back to uncompressed IO? */
864                 if (!async_extent->pages) {
865                         int page_started = 0;
866                         unsigned long nr_written = 0;
867
868                         /* allocate blocks */
869                         ret = cow_file_range(inode, async_chunk->locked_page,
870                                              async_extent->start,
871                                              async_extent->start +
872                                              async_extent->ram_size - 1,
873                                              &page_started, &nr_written, 0);
874
875                         /* JDM XXX */
876
877                         /*
878                          * if page_started, cow_file_range inserted an
879                          * inline extent and took care of all the unlocking
880                          * and IO for us.  Otherwise, we need to submit
881                          * all those pages down to the drive.
882                          */
883                         if (!page_started && !ret)
884                                 extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode,
885                                                   async_extent->start,
886                                                   async_extent->start +
887                                                   async_extent->ram_size - 1,
888                                                   WB_SYNC_ALL);
889                         else if (ret && async_chunk->locked_page)
890                                 unlock_page(async_chunk->locked_page);
891                         kfree(async_extent);
892                         cond_resched();
893                         continue;
894                 }
895
896                 ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
897                                            async_extent->compressed_size,
898                                            async_extent->compressed_size,
899                                            0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
900                 if (ret) {
901                         free_async_extent_pages(async_extent);
902
903                         if (ret == -ENOSPC) {
904                                 unlock_extent(io_tree, async_extent->start,
905                                               async_extent->start +
906                                               async_extent->ram_size - 1);
907
908                                 /*
909                                  * we need to redirty the pages if we decide to
910                                  * fallback to uncompressed IO, otherwise we
911                                  * will not submit these pages down to lower
912                                  * layers.
913                                  */
914                                 extent_range_redirty_for_io(&inode->vfs_inode,
915                                                 async_extent->start,
916                                                 async_extent->start +
917                                                 async_extent->ram_size - 1);
918
919                                 goto retry;
920                         }
921                         goto out_free;
922                 }
923                 /*
924                  * here we're doing allocation and writeback of the
925                  * compressed pages
926                  */
927                 em = create_io_em(inode, async_extent->start,
928                                   async_extent->ram_size, /* len */
929                                   async_extent->start, /* orig_start */
930                                   ins.objectid, /* block_start */
931                                   ins.offset, /* block_len */
932                                   ins.offset, /* orig_block_len */
933                                   async_extent->ram_size, /* ram_bytes */
934                                   async_extent->compress_type,
935                                   BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
936                 if (IS_ERR(em))
937                         /* ret value is not necessary due to void function */
938                         goto out_free_reserve;
939                 free_extent_map(em);
940
941                 ret = btrfs_add_ordered_extent_compress(inode,
942                                                 async_extent->start,
943                                                 ins.objectid,
944                                                 async_extent->ram_size,
945                                                 ins.offset,
946                                                 async_extent->compress_type);
947                 if (ret) {
948                         btrfs_drop_extent_cache(inode, async_extent->start,
949                                                 async_extent->start +
950                                                 async_extent->ram_size - 1, 0);
951                         goto out_free_reserve;
952                 }
953                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
954
955                 /*
956                  * clear dirty, set writeback and unlock the pages.
957                  */
958                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
959                                 async_extent->start +
960                                 async_extent->ram_size - 1,
961                                 NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
962                                 PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK);
963                 if (btrfs_submit_compressed_write(inode, async_extent->start,
964                                     async_extent->ram_size,
965                                     ins.objectid,
966                                     ins.offset, async_extent->pages,
967                                     async_extent->nr_pages,
968                                     async_chunk->write_flags,
969                                     async_chunk->blkcg_css)) {
970                         struct page *p = async_extent->pages[0];
971                         const u64 start = async_extent->start;
972                         const u64 end = start + async_extent->ram_size - 1;
973
974                         p->mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
975                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode, p, start,
976                                                              end, 0);
977
978                         p->mapping = NULL;
979                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL, 0,
980                                                      PAGE_END_WRITEBACK |
981                                                      PAGE_SET_ERROR);
982                         free_async_extent_pages(async_extent);
983                 }
984                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
985                 kfree(async_extent);
986                 cond_resched();
987         }
988         return;
989 out_free_reserve:
990         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
991         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
992 out_free:
993         extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
994                                      async_extent->start +
995                                      async_extent->ram_size - 1,
996                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
997                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
998                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
999                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1000                                      PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR);
1001         free_async_extent_pages(async_extent);
1002         kfree(async_extent);
1003         goto again;
1004 }
1005
1006 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
1007                                       u64 num_bytes)
1008 {
1009         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
1010         struct extent_map *em;
1011         u64 alloc_hint = 0;
1012
1013         read_lock(&em_tree->lock);
1014         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
1015         if (em) {
1016                 /*
1017                  * if block start isn't an actual block number then find the
1018                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
1019                  * block is also bogus then just don't worry about it.
1020                  */
1021                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
1022                         free_extent_map(em);
1023                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
1024                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
1025                                 alloc_hint = em->block_start;
1026                         if (em)
1027                                 free_extent_map(em);
1028                 } else {
1029                         alloc_hint = em->block_start;
1030                         free_extent_map(em);
1031                 }
1032         }
1033         read_unlock(&em_tree->lock);
1034
1035         return alloc_hint;
1036 }
1037
1038 /*
1039  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
1040  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
1041  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
1042  * in ram to track those extents.
1043  *
1044  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
1045  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
1046  *
1047  * *page_started is set to one if we unlock locked_page and do everything
1048  * required to start IO on it.  It may be clean and already done with
1049  * IO when we return.
1050  */
1051 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
1052                                    struct page *locked_page,
1053                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
1054                                    unsigned long *nr_written, int unlock)
1055 {
1056         struct btrfs_root *root = inode->root;
1057         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1058         u64 alloc_hint = 0;
1059         u64 num_bytes;
1060         unsigned long ram_size;
1061         u64 cur_alloc_size = 0;
1062         u64 min_alloc_size;
1063         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
1064         struct btrfs_key ins;
1065         struct extent_map *em;
1066         unsigned clear_bits;
1067         unsigned long page_ops;
1068         bool extent_reserved = false;
1069         int ret = 0;
1070
1071         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
1072                 WARN_ON_ONCE(1);
1073                 ret = -EINVAL;
1074                 goto out_unlock;
1075         }
1076
1077         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1078         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1079         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1080
1081         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1082
1083         if (start == 0) {
1084                 /* lets try to make an inline extent */
1085                 ret = cow_file_range_inline(inode, start, end, 0,
1086                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL);
1087                 if (ret == 0) {
1088                         /*
1089                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1090                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1091                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1092                          * range.
1093                          */
1094                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1095                                      locked_page,
1096                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1097                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1098                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1099                                      PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK);
1100                         *nr_written = *nr_written +
1101                              (end - start + PAGE_SIZE) / PAGE_SIZE;
1102                         *page_started = 1;
1103                         /*
1104                          * locked_page is locked by the caller of
1105                          * writepage_delalloc(), not locked by
1106                          * __process_pages_contig().
1107                          *
1108                          * We can't let __process_pages_contig() to unlock it,
1109                          * as it doesn't have any subpage::writers recorded.
1110                          *
1111                          * Here we manually unlock the page, since the caller
1112                          * can't use page_started to determine if it's an
1113                          * inline extent or a compressed extent.
1114                          */
1115                         unlock_page(locked_page);
1116                         goto out;
1117                 } else if (ret < 0) {
1118                         goto out_unlock;
1119                 }
1120         }
1121
1122         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1123         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + num_bytes - 1, 0);
1124
1125         /*
1126          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1127          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1128          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1129          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1130          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1131          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1132          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1133          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1134          * items.
1135          */
1136         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1137                 min_alloc_size = num_bytes;
1138         else
1139                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1140
1141         while (num_bytes > 0) {
1142                 cur_alloc_size = num_bytes;
1143                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1144                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1145                                            &ins, 1, 1);
1146                 if (ret < 0)
1147                         goto out_unlock;
1148                 cur_alloc_size = ins.offset;
1149                 extent_reserved = true;
1150
1151                 ram_size = ins.offset;
1152                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1153                                   start, /* orig_start */
1154                                   ins.objectid, /* block_start */
1155                                   ins.offset, /* block_len */
1156                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1157                                   ram_size, /* ram_bytes */
1158                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1159                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1160                 if (IS_ERR(em)) {
1161                         ret = PTR_ERR(em);
1162                         goto out_reserve;
1163                 }
1164                 free_extent_map(em);
1165
1166                 ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, start, ins.objectid,
1167                                                ram_size, cur_alloc_size,
1168                                                BTRFS_ORDERED_REGULAR);
1169                 if (ret)
1170                         goto out_drop_extent_cache;
1171
1172                 if (root->root_key.objectid ==
1173                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID) {
1174                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, start,
1175                                                       cur_alloc_size);
1176                         /*
1177                          * Only drop cache here, and process as normal.
1178                          *
1179                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1180                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1181                          * extent, as its meta should be freed by
1182                          * btrfs_finish_ordered_io().
1183                          *
1184                          * So we must continue until @start is increased to
1185                          * skip current ordered extent.
1186                          */
1187                         if (ret)
1188                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, start,
1189                                                 start + ram_size - 1, 0);
1190                 }
1191
1192                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1193
1194                 /*
1195                  * We're not doing compressed IO, don't unlock the first page
1196                  * (which the caller expects to stay locked), don't clear any
1197                  * dirty bits and don't set any writeback bits
1198                  *
1199                  * Do set the Ordered (Private2) bit so we know this page was
1200                  * properly setup for writepage.
1201                  */
1202                 page_ops = unlock ? PAGE_UNLOCK : 0;
1203                 page_ops |= PAGE_SET_ORDERED;
1204
1205                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1206                                              locked_page,
1207                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1208                                              page_ops);
1209                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1210                         num_bytes = 0;
1211                 else
1212                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1213                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1214                 start += cur_alloc_size;
1215                 extent_reserved = false;
1216
1217                 /*
1218                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1219                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1220                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1221                  */
1222                 if (ret)
1223                         goto out_unlock;
1224         }
1225 out:
1226         return ret;
1227
1228 out_drop_extent_cache:
1229         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + ram_size - 1, 0);
1230 out_reserve:
1231         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1232         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1233 out_unlock:
1234         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1235                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1236         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK;
1237         /*
1238          * If we reserved an extent for our delalloc range (or a subrange) and
1239          * failed to create the respective ordered extent, then it means that
1240          * when we reserved the extent we decremented the extent's size from
1241          * the data space_info's bytes_may_use counter and incremented the
1242          * space_info's bytes_reserved counter by the same amount. We must make
1243          * sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try to decrement again
1244          * the data space_info's bytes_may_use counter, therefore we do not pass
1245          * it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1246          */
1247         if (extent_reserved) {
1248                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1249                                              start + cur_alloc_size - 1,
1250                                              locked_page,
1251                                              clear_bits,
1252                                              page_ops);
1253                 start += cur_alloc_size;
1254                 if (start >= end)
1255                         goto out;
1256         }
1257         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1258                                      clear_bits | EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1259                                      page_ops);
1260         goto out;
1261 }
1262
1263 /*
1264  * work queue call back to started compression on a file and pages
1265  */
1266 static noinline void async_cow_start(struct btrfs_work *work)
1267 {
1268         struct async_chunk *async_chunk;
1269         int compressed_extents;
1270
1271         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1272
1273         compressed_extents = compress_file_range(async_chunk);
1274         if (compressed_extents == 0) {
1275                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1276                 async_chunk->inode = NULL;
1277         }
1278 }
1279
1280 /*
1281  * work queue call back to submit previously compressed pages
1282  */
1283 static noinline void async_cow_submit(struct btrfs_work *work)
1284 {
1285         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1286                                                      work);
1287         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1288         unsigned long nr_pages;
1289
1290         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1291                 PAGE_SHIFT;
1292
1293         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1294         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1295             5 * SZ_1M)
1296                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1297
1298         /*
1299          * ->inode could be NULL if async_chunk_start has failed to compress,
1300          * in which case we don't have anything to submit, yet we need to
1301          * always adjust ->async_delalloc_pages as its paired with the init
1302          * happening in cow_file_range_async
1303          */
1304         if (async_chunk->inode)
1305                 submit_compressed_extents(async_chunk);
1306 }
1307
1308 static noinline void async_cow_free(struct btrfs_work *work)
1309 {
1310         struct async_chunk *async_chunk;
1311
1312         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1313         if (async_chunk->inode)
1314                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1315         if (async_chunk->blkcg_css)
1316                 css_put(async_chunk->blkcg_css);
1317         /*
1318          * Since the pointer to 'pending' is at the beginning of the array of
1319          * async_chunk's, freeing it ensures the whole array has been freed.
1320          */
1321         if (atomic_dec_and_test(async_chunk->pending))
1322                 kvfree(async_chunk->pending);
1323 }
1324
1325 static int cow_file_range_async(struct btrfs_inode *inode,
1326                                 struct writeback_control *wbc,
1327                                 struct page *locked_page,
1328                                 u64 start, u64 end, int *page_started,
1329                                 unsigned long *nr_written)
1330 {
1331         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1332         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1333         struct async_cow *ctx;
1334         struct async_chunk *async_chunk;
1335         unsigned long nr_pages;
1336         u64 cur_end;
1337         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1338         int i;
1339         bool should_compress;
1340         unsigned nofs_flag;
1341         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1342
1343         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end);
1344
1345         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS &&
1346             !btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS)) {
1347                 num_chunks = 1;
1348                 should_compress = false;
1349         } else {
1350                 should_compress = true;
1351         }
1352
1353         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1354         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1355         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1356
1357         if (!ctx) {
1358                 unsigned clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1359                         EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1360                         EXTENT_DO_ACCOUNTING;
1361                 unsigned long page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1362                                          PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR;
1363
1364                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1365                                              clear_bits, page_ops);
1366                 return -ENOMEM;
1367         }
1368
1369         async_chunk = ctx->chunks;
1370         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1371
1372         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1373                 if (should_compress)
1374                         cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1375                 else
1376                         cur_end = end;
1377
1378                 /*
1379                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1380                  * lightweight reference for the callback lifetime
1381                  */
1382                 ihold(&inode->vfs_inode);
1383                 async_chunk[i].pending = &ctx->num_chunks;
1384                 async_chunk[i].inode = &inode->vfs_inode;
1385                 async_chunk[i].start = start;
1386                 async_chunk[i].end = cur_end;
1387                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1388                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1389
1390                 /*
1391                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1392                  * the original page we were actually given.  As we spread
1393                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1394                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1395                  *
1396                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1397                  * to unlock it.
1398                  */
1399                 if (locked_page) {
1400                         /*
1401                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1402                          * might not go through async.  We want all of them to
1403                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1404                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1405                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1406                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1407                          * against the first page.
1408                          */
1409                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1410                                                  cur_end - start);
1411                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1412                         locked_page = NULL;
1413                 } else {
1414                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1415                 }
1416
1417                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1418                         css_get(blkcg_css);
1419                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1420                 } else {
1421                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1422                 }
1423
1424                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, async_cow_start,
1425                                 async_cow_submit, async_cow_free);
1426
1427                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1428                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1429
1430                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1431
1432                 *nr_written += nr_pages;
1433                 start = cur_end + 1;
1434         }
1435         *page_started = 1;
1436         return 0;
1437 }
1438
1439 static noinline int run_delalloc_zoned(struct btrfs_inode *inode,
1440                                        struct page *locked_page, u64 start,
1441                                        u64 end, int *page_started,
1442                                        unsigned long *nr_written)
1443 {
1444         int ret;
1445
1446         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1447                              nr_written, 0);
1448         if (ret)
1449                 return ret;
1450
1451         if (*page_started)
1452                 return 0;
1453
1454         __set_page_dirty_nobuffers(locked_page);
1455         account_page_redirty(locked_page);
1456         extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, start, end, WB_SYNC_ALL);
1457         *page_started = 1;
1458
1459         return 0;
1460 }
1461
1462 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1463                                         u64 bytenr, u64 num_bytes)
1464 {
1465         int ret;
1466         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1467         LIST_HEAD(list);
1468
1469         ret = btrfs_lookup_csums_range(fs_info->csum_root, bytenr,
1470                                        bytenr + num_bytes - 1, &list, 0);
1471         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1472                 return 0;
1473
1474         while (!list_empty(&list)) {
1475                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1476                 list_del(&sums->list);
1477                 kfree(sums);
1478         }
1479         if (ret < 0)
1480                 return ret;
1481         return 1;
1482 }
1483
1484 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1485                            const u64 start, const u64 end,
1486                            int *page_started, unsigned long *nr_written)
1487 {
1488         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1489         const bool is_reloc_ino = (inode->root->root_key.objectid ==
1490                                    BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID);
1491         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1492         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1493         u64 range_start = start;
1494         u64 count;
1495
1496         /*
1497          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1498          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1499          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1500          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1501          * has the NOCOW bit set).
1502          *
1503          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1504          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1505          * scrub or relocation) we need to do the following:
1506          *
1507          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1508          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1509          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1510          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1511          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1512          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1513          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1514          *
1515          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1516          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1517          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1518          *    data space info, which we incremented in the step above.
1519          *
1520          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1521          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1522          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1523          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1524          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1525          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1526          * when starting writeback.
1527          */
1528         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1529                                  EXTENT_NORESERVE, 0);
1530         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1531                 u64 bytes = count;
1532                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1533                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1534
1535                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1536                         bytes = range_bytes;
1537
1538                 spin_lock(&sinfo->lock);
1539                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1540                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1541
1542                 if (count > 0)
1543                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1544                                          0, 0, NULL);
1545         }
1546
1547         return cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1548                               nr_written, 1);
1549 }
1550
1551 /*
1552  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
1553  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
1554  *
1555  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
1556  * blocks on disk
1557  */
1558 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
1559                                        struct page *locked_page,
1560                                        const u64 start, const u64 end,
1561                                        int *page_started,
1562                                        unsigned long *nr_written)
1563 {
1564         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1565         struct btrfs_root *root = inode->root;
1566         struct btrfs_path *path;
1567         u64 cow_start = (u64)-1;
1568         u64 cur_offset = start;
1569         int ret;
1570         bool check_prev = true;
1571         const bool freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1572         u64 ino = btrfs_ino(inode);
1573         bool nocow = false;
1574         u64 disk_bytenr = 0;
1575         const bool force = inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW;
1576
1577         path = btrfs_alloc_path();
1578         if (!path) {
1579                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1580                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1581                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING |
1582                                              EXTENT_DEFRAG, PAGE_UNLOCK |
1583                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1584                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1585                 return -ENOMEM;
1586         }
1587
1588         while (1) {
1589                 struct btrfs_key found_key;
1590                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
1591                 struct extent_buffer *leaf;
1592                 u64 extent_end;
1593                 u64 extent_offset;
1594                 u64 num_bytes = 0;
1595                 u64 disk_num_bytes;
1596                 u64 ram_bytes;
1597                 int extent_type;
1598
1599                 nocow = false;
1600
1601                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
1602                                                cur_offset, 0);
1603                 if (ret < 0)
1604                         goto error;
1605
1606                 /*
1607                  * If there is no extent for our range when doing the initial
1608                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
1609                  * one containing the search offset
1610                  */
1611                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
1612                         leaf = path->nodes[0];
1613                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
1614                                               path->slots[0] - 1);
1615                         if (found_key.objectid == ino &&
1616                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
1617                                 path->slots[0]--;
1618                 }
1619                 check_prev = false;
1620 next_slot:
1621                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
1622                 leaf = path->nodes[0];
1623                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1624                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1625                         if (ret < 0) {
1626                                 if (cow_start != (u64)-1)
1627                                         cur_offset = cow_start;
1628                                 goto error;
1629                         }
1630                         if (ret > 0)
1631                                 break;
1632                         leaf = path->nodes[0];
1633                 }
1634
1635                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
1636
1637                 /* Didn't find anything for our INO */
1638                 if (found_key.objectid > ino)
1639                         break;
1640                 /*
1641                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
1642                  * more extents for this inode
1643                  */
1644                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
1645                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
1646                         path->slots[0]++;
1647                         goto next_slot;
1648                 }
1649
1650                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
1651                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
1652                     found_key.offset > end)
1653                         break;
1654
1655                 /*
1656                  * If the found extent starts after requested offset, then
1657                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
1658                  */
1659                 if (found_key.offset > cur_offset) {
1660                         extent_end = found_key.offset;
1661                         extent_type = 0;
1662                         goto out_check;
1663                 }
1664
1665                 /*
1666                  * Found extent which begins before our range and potentially
1667                  * intersect it
1668                  */
1669                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1670                                     struct btrfs_file_extent_item);
1671                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
1672
1673                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
1674                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
1675                     extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1676                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1677                         extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1678                         extent_end = found_key.offset +
1679                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
1680                         disk_num_bytes =
1681                                 btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1682                         /*
1683                          * If the extent we got ends before our current offset,
1684                          * skip to the next extent.
1685                          */
1686                         if (extent_end <= cur_offset) {
1687                                 path->slots[0]++;
1688                                 goto next_slot;
1689                         }
1690                         /* Skip holes */
1691                         if (disk_bytenr == 0)
1692                                 goto out_check;
1693                         /* Skip compressed/encrypted/encoded extents */
1694                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
1695                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
1696                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
1697                                 goto out_check;
1698                         /*
1699                          * If extent is created before the last volume's snapshot
1700                          * this implies the extent is shared, hence we can't do
1701                          * nocow. This is the same check as in
1702                          * btrfs_cross_ref_exist but without calling
1703                          * btrfs_search_slot.
1704                          */
1705                         if (!freespace_inode &&
1706                             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
1707                             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1708                                 goto out_check;
1709                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG && !force)
1710                                 goto out_check;
1711
1712                         /*
1713                          * The following checks can be expensive, as they need to
1714                          * take other locks and do btree or rbtree searches, so
1715                          * release the path to avoid blocking other tasks for too
1716                          * long.
1717                          */
1718                         btrfs_release_path(path);
1719
1720                         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, ino,
1721                                                     found_key.offset -
1722                                                     extent_offset, disk_bytenr, false);
1723                         if (ret) {
1724                                 /*
1725                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1726                                  * metadata.
1727                                  */
1728                                 if (ret < 0) {
1729                                         if (cow_start != (u64)-1)
1730                                                 cur_offset = cow_start;
1731                                         goto error;
1732                                 }
1733
1734                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1735                                 goto out_check;
1736                         }
1737                         disk_bytenr += extent_offset;
1738                         disk_bytenr += cur_offset - found_key.offset;
1739                         num_bytes = min(end + 1, extent_end) - cur_offset;
1740                         /*
1741                          * If there are pending snapshots for this root, we
1742                          * fall into common COW way
1743                          */
1744                         if (!freespace_inode && atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
1745                                 goto out_check;
1746                         /*
1747                          * force cow if csum exists in the range.
1748                          * this ensure that csum for a given extent are
1749                          * either valid or do not exist.
1750                          */
1751                         ret = csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr,
1752                                                   num_bytes);
1753                         if (ret) {
1754                                 /*
1755                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1756                                  * metadata.
1757                                  */
1758                                 if (ret < 0) {
1759                                         if (cow_start != (u64)-1)
1760                                                 cur_offset = cow_start;
1761                                         goto error;
1762                                 }
1763                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1764                                 goto out_check;
1765                         }
1766                         /* If the extent's block group is RO, we must COW */
1767                         if (!btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr))
1768                                 goto out_check;
1769                         nocow = true;
1770                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1771                         extent_end = found_key.offset + ram_bytes;
1772                         extent_end = ALIGN(extent_end, fs_info->sectorsize);
1773                         /* Skip extents outside of our requested range */
1774                         if (extent_end <= start) {
1775                                 path->slots[0]++;
1776                                 goto next_slot;
1777                         }
1778                 } else {
1779                         /* If this triggers then we have a memory corruption */
1780                         BUG();
1781                 }
1782 out_check:
1783                 /*
1784                  * If nocow is false then record the beginning of the range
1785                  * that needs to be COWed
1786                  */
1787                 if (!nocow) {
1788                         if (cow_start == (u64)-1)
1789                                 cow_start = cur_offset;
1790                         cur_offset = extent_end;
1791                         if (cur_offset > end)
1792                                 break;
1793                         if (!path->nodes[0])
1794                                 continue;
1795                         path->slots[0]++;
1796                         goto next_slot;
1797                 }
1798
1799                 /*
1800                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
1801                  * will contain the beginning of the first extent that can be
1802                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
1803                  */
1804                 if (cow_start != (u64)-1) {
1805                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
1806                                               cow_start, found_key.offset - 1,
1807                                               page_started, nr_written);
1808                         if (ret)
1809                                 goto error;
1810                         cow_start = (u64)-1;
1811                 }
1812
1813                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1814                         u64 orig_start = found_key.offset - extent_offset;
1815                         struct extent_map *em;
1816
1817                         em = create_io_em(inode, cur_offset, num_bytes,
1818                                           orig_start,
1819                                           disk_bytenr, /* block_start */
1820                                           num_bytes, /* block_len */
1821                                           disk_num_bytes, /* orig_block_len */
1822                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
1823                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1824                         if (IS_ERR(em)) {
1825                                 ret = PTR_ERR(em);
1826                                 goto error;
1827                         }
1828                         free_extent_map(em);
1829                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1830                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1831                                                        num_bytes,
1832                                                        BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1833                         if (ret) {
1834                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
1835                                                         cur_offset + num_bytes - 1,
1836                                                         0);
1837                                 goto error;
1838                         }
1839                 } else {
1840                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1841                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1842                                                        num_bytes,
1843                                                        BTRFS_ORDERED_NOCOW);
1844                         if (ret)
1845                                 goto error;
1846                 }
1847
1848                 if (nocow)
1849                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1850                 nocow = false;
1851
1852                 if (root->root_key.objectid ==
1853                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1854                         /*
1855                          * Error handled later, as we must prevent
1856                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
1857                          * from freeing metadata of created ordered extent.
1858                          */
1859                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, cur_offset,
1860                                                       num_bytes);
1861
1862                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset,
1863                                              cur_offset + num_bytes - 1,
1864                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1865                                              EXTENT_DELALLOC |
1866                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1867                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_ORDERED);
1868
1869                 cur_offset = extent_end;
1870
1871                 /*
1872                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
1873                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
1874                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
1875                  */
1876                 if (ret)
1877                         goto error;
1878                 if (cur_offset > end)
1879                         break;
1880         }
1881         btrfs_release_path(path);
1882
1883         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
1884                 cow_start = cur_offset;
1885
1886         if (cow_start != (u64)-1) {
1887                 cur_offset = end;
1888                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end,
1889                                       page_started, nr_written);
1890                 if (ret)
1891                         goto error;
1892         }
1893
1894 error:
1895         if (nocow)
1896                 btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1897
1898         if (ret && cur_offset < end)
1899                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
1900                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1901                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
1902                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1903                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1904                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1905         btrfs_free_path(path);
1906         return ret;
1907 }
1908
1909 static bool should_nocow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
1910 {
1911         if (inode->flags & (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
1912                 if (inode->defrag_bytes &&
1913                     test_range_bit(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG,
1914                                    0, NULL))
1915                         return false;
1916                 return true;
1917         }
1918         return false;
1919 }
1920
1921 /*
1922  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
1923  * being touched for the first time.
1924  */
1925 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1926                 u64 start, u64 end, int *page_started, unsigned long *nr_written,
1927                 struct writeback_control *wbc)
1928 {
1929         int ret;
1930         const bool zoned = btrfs_is_zoned(inode->root->fs_info);
1931
1932         if (should_nocow(inode, start, end)) {
1933                 ASSERT(!zoned);
1934                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
1935                                          page_started, nr_written);
1936         } else if (!inode_can_compress(inode) ||
1937                    !inode_need_compress(inode, start, end)) {
1938                 if (zoned)
1939                         ret = run_delalloc_zoned(inode, locked_page, start, end,
1940                                                  page_started, nr_written);
1941                 else
1942                         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end,
1943                                              page_started, nr_written, 1);
1944         } else {
1945                 set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
1946                 ret = cow_file_range_async(inode, wbc, locked_page, start, end,
1947                                            page_started, nr_written);
1948         }
1949         if (ret)
1950                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
1951                                               end - start + 1);
1952         return ret;
1953 }
1954
1955 void btrfs_split_delalloc_extent(struct inode *inode,
1956                                  struct extent_state *orig, u64 split)
1957 {
1958         u64 size;
1959
1960         /* not delalloc, ignore it */
1961         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
1962                 return;
1963
1964         size = orig->end - orig->start + 1;
1965         if (size > BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1966                 u32 num_extents;
1967                 u64 new_size;
1968
1969                 /*
1970                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
1971                  * applies here, just in reverse.
1972                  */
1973                 new_size = orig->end - split + 1;
1974                 num_extents = count_max_extents(new_size);
1975                 new_size = split - orig->start;
1976                 num_extents += count_max_extents(new_size);
1977                 if (count_max_extents(size) >= num_extents)
1978                         return;
1979         }
1980
1981         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1982         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), 1);
1983         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1984 }
1985
1986 /*
1987  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
1988  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
1989  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
1990  */
1991 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *new,
1992                                  struct extent_state *other)
1993 {
1994         u64 new_size, old_size;
1995         u32 num_extents;
1996
1997         /* not delalloc, ignore it */
1998         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
1999                 return;
2000
2001         if (new->start > other->start)
2002                 new_size = new->end - other->start + 1;
2003         else
2004                 new_size = other->end - new->start + 1;
2005
2006         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
2007         if (new_size <= BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
2008                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2009                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
2010                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2011                 return;
2012         }
2013
2014         /*
2015          * We have to add up either side to figure out how many extents were
2016          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
2017          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
2018          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
2019          *
2020          * [ 4k][MAX_SIZE]
2021          *
2022          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
2023          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
2024          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
2025          *
2026          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
2027          *
2028          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
2029          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
2030          * this case.
2031          */
2032         old_size = other->end - other->start + 1;
2033         num_extents = count_max_extents(old_size);
2034         old_size = new->end - new->start + 1;
2035         num_extents += count_max_extents(old_size);
2036         if (count_max_extents(new_size) >= num_extents)
2037                 return;
2038
2039         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2040         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
2041         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2042 }
2043
2044 static void btrfs_add_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
2045                                       struct inode *inode)
2046 {
2047         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2048
2049         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2050         if (list_empty(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes)) {
2051                 list_add_tail(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes,
2052                               &root->delalloc_inodes);
2053                 set_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2054                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
2055                 root->nr_delalloc_inodes++;
2056                 if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
2057                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2058                         BUG_ON(!list_empty(&root->delalloc_root));
2059                         list_add_tail(&root->delalloc_root,
2060                                       &fs_info->delalloc_roots);
2061                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2062                 }
2063         }
2064         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2065 }
2066
2067
2068 void __btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2069                                 struct btrfs_inode *inode)
2070 {
2071         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2072
2073         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2074                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
2075                 clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2076                           &inode->runtime_flags);
2077                 root->nr_delalloc_inodes--;
2078                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
2079                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
2080                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2081                         BUG_ON(list_empty(&root->delalloc_root));
2082                         list_del_init(&root->delalloc_root);
2083                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2084                 }
2085         }
2086 }
2087
2088 static void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2089                                      struct btrfs_inode *inode)
2090 {
2091         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2092         __btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2093         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2094 }
2095
2096 /*
2097  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
2098  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
2099  */
2100 void btrfs_set_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *state,
2101                                unsigned *bits)
2102 {
2103         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2104
2105         if ((*bits & EXTENT_DEFRAG) && !(*bits & EXTENT_DELALLOC))
2106                 WARN_ON(1);
2107         /*
2108          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2109          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2110          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2111          */
2112         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2113                 struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2114                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2115                 u32 num_extents = count_max_extents(len);
2116                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode));
2117
2118                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2119                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), num_extents);
2120                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2121
2122                 /* For sanity tests */
2123                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2124                         return;
2125
2126                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2127                                          fs_info->delalloc_batch);
2128                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2129                 BTRFS_I(inode)->delalloc_bytes += len;
2130                 if (*bits & EXTENT_DEFRAG)
2131                         BTRFS_I(inode)->defrag_bytes += len;
2132                 if (do_list && !test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2133                                          &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2134                         btrfs_add_delalloc_inodes(root, inode);
2135                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2136         }
2137
2138         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2139             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2140                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2141                 BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes += state->end + 1 -
2142                         state->start;
2143                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2144         }
2145 }
2146
2147 /*
2148  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2149  * accounting happens.
2150  */
2151 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct inode *vfs_inode,
2152                                  struct extent_state *state, unsigned *bits)
2153 {
2154         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
2155         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(vfs_inode->i_sb);
2156         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2157         u32 num_extents = count_max_extents(len);
2158
2159         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (*bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2160                 spin_lock(&inode->lock);
2161                 inode->defrag_bytes -= len;
2162                 spin_unlock(&inode->lock);
2163         }
2164
2165         /*
2166          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2167          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2168          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2169          */
2170         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2171                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2172                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2173
2174                 spin_lock(&inode->lock);
2175                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2176                 spin_unlock(&inode->lock);
2177
2178                 /*
2179                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2180                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2181                  * error.
2182                  */
2183                 if (*bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2184                     root != fs_info->tree_root)
2185                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, false);
2186
2187                 /* For sanity tests. */
2188                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2189                         return;
2190
2191                 if (root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
2192                     do_list && !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2193                     (*bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2194                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2195
2196                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2197                                          fs_info->delalloc_batch);
2198                 spin_lock(&inode->lock);
2199                 inode->delalloc_bytes -= len;
2200                 if (do_list && inode->delalloc_bytes == 0 &&
2201                     test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2202                                         &inode->runtime_flags))
2203                         btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2204                 spin_unlock(&inode->lock);
2205         }
2206
2207         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2208             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2209                 spin_lock(&inode->lock);
2210                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2211                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2212                 if (*bits & EXTENT_ADD_INODE_BYTES)
2213                         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, len);
2214                 spin_unlock(&inode->lock);
2215         }
2216 }
2217
2218 /*
2219  * btrfs_bio_fits_in_stripe - Checks whether the size of the given bio will fit
2220  * in a chunk's stripe. This function ensures that bios do not span a
2221  * stripe/chunk
2222  *
2223  * @page - The page we are about to add to the bio
2224  * @size - size we want to add to the bio
2225  * @bio - bio we want to ensure is smaller than a stripe
2226  * @bio_flags - flags of the bio
2227  *
2228  * return 1 if page cannot be added to the bio
2229  * return 0 if page can be added to the bio
2230  * return error otherwise
2231  */
2232 int btrfs_bio_fits_in_stripe(struct page *page, size_t size, struct bio *bio,
2233                              unsigned long bio_flags)
2234 {
2235         struct inode *inode = page->mapping->host;
2236         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2237         u64 logical = bio->bi_iter.bi_sector << 9;
2238         u32 bio_len = bio->bi_iter.bi_size;
2239         struct extent_map *em;
2240         int ret = 0;
2241         struct btrfs_io_geometry geom;
2242
2243         if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
2244                 return 0;
2245
2246         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, fs_info->sectorsize);
2247         if (IS_ERR(em))
2248                 return PTR_ERR(em);
2249         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(bio), logical, &geom);
2250         if (ret < 0)
2251                 goto out;
2252
2253         if (geom.len < bio_len + size)
2254                 ret = 1;
2255 out:
2256         free_extent_map(em);
2257         return ret;
2258 }
2259
2260 /*
2261  * in order to insert checksums into the metadata in large chunks,
2262  * we wait until bio submission time.   All the pages in the bio are
2263  * checksummed and sums are attached onto the ordered extent record.
2264  *
2265  * At IO completion time the cums attached on the ordered extent record
2266  * are inserted into the btree
2267  */
2268 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start(struct inode *inode, struct bio *bio,
2269                                            u64 dio_file_offset)
2270 {
2271         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2272 }
2273
2274 static blk_status_t extract_ordered_extent(struct btrfs_inode *inode,
2275                                            struct bio *bio, loff_t file_offset)
2276 {
2277         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2278         struct extent_map *em = NULL, *em_new = NULL;
2279         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
2280         u64 start = (u64)bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
2281         u64 len = bio->bi_iter.bi_size;
2282         u64 end = start + len;
2283         u64 ordered_end;
2284         u64 pre, post;
2285         int ret = 0;
2286
2287         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
2288         if (WARN_ON_ONCE(!ordered))
2289                 return BLK_STS_IOERR;
2290
2291         /* No need to split */
2292         if (ordered->disk_num_bytes == len)
2293                 goto out;
2294
2295         /* We cannot split once end_bio'd ordered extent */
2296         if (WARN_ON_ONCE(ordered->bytes_left != ordered->disk_num_bytes)) {
2297                 ret = -EINVAL;
2298                 goto out;
2299         }
2300
2301         /* We cannot split a compressed ordered extent */
2302         if (WARN_ON_ONCE(ordered->disk_num_bytes != ordered->num_bytes)) {
2303                 ret = -EINVAL;
2304                 goto out;
2305         }
2306
2307         ordered_end = ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes;
2308         /* bio must be in one ordered extent */
2309         if (WARN_ON_ONCE(start < ordered->disk_bytenr || end > ordered_end)) {
2310                 ret = -EINVAL;
2311                 goto out;
2312         }
2313
2314         /* Checksum list should be empty */
2315         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ordered->list))) {
2316                 ret = -EINVAL;
2317                 goto out;
2318         }
2319
2320         pre = start - ordered->disk_bytenr;
2321         post = ordered_end - end;
2322
2323         ret = btrfs_split_ordered_extent(ordered, pre, post);
2324         if (ret)
2325                 goto out;
2326
2327         read_lock(&em_tree->lock);
2328         em = lookup_extent_mapping(em_tree, ordered->file_offset, len);
2329         if (!em) {
2330                 read_unlock(&em_tree->lock);
2331                 ret = -EIO;
2332                 goto out;
2333         }
2334         read_unlock(&em_tree->lock);
2335
2336         ASSERT(!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags));
2337         /*
2338          * We cannot reuse em_new here but have to create a new one, as
2339          * unpin_extent_cache() expects the start of the extent map to be the
2340          * logical offset of the file, which does not hold true anymore after
2341          * splitting.
2342          */
2343         em_new = create_io_em(inode, em->start + pre, len,
2344                               em->start + pre, em->block_start + pre, len,
2345                               len, len, BTRFS_COMPRESS_NONE,
2346                               BTRFS_ORDERED_REGULAR);
2347         if (IS_ERR(em_new)) {
2348                 ret = PTR_ERR(em_new);
2349                 goto out;
2350         }
2351         free_extent_map(em_new);
2352
2353 out:
2354         free_extent_map(em);
2355         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2356
2357         return errno_to_blk_status(ret);
2358 }
2359
2360 /*
2361  * extent_io.c submission hook. This does the right thing for csum calculation
2362  * on write, or reading the csums from the tree before a read.
2363  *
2364  * Rules about async/sync submit,
2365  * a) read:                             sync submit
2366  *
2367  * b) write without checksum:           sync submit
2368  *
2369  * c) write with checksum:
2370  *    c-1) if bio is issued by fsync:   sync submit
2371  *         (sync_writers != 0)
2372  *
2373  *    c-2) if root is reloc root:       sync submit
2374  *         (only in case of buffered IO)
2375  *
2376  *    c-3) otherwise:                   async submit
2377  */
2378 blk_status_t btrfs_submit_data_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
2379                                    int mirror_num, unsigned long bio_flags)
2380
2381 {
2382         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2383         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2384         enum btrfs_wq_endio_type metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_DATA;
2385         blk_status_t ret = 0;
2386         int skip_sum;
2387         int async = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
2388
2389         skip_sum = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM) ||
2390                    !fs_info->csum_root;
2391
2392         if (btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode)))
2393                 metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_FREE_SPACE;
2394
2395         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
2396                 struct page *page = bio_first_bvec_all(bio)->bv_page;
2397                 loff_t file_offset = page_offset(page);
2398
2399                 ret = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio, file_offset);
2400                 if (ret)
2401                         goto out;
2402         }
2403
2404         if (btrfs_op(bio) != BTRFS_MAP_WRITE) {
2405                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, metadata);
2406                 if (ret)
2407                         goto out;
2408
2409                 if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED) {
2410                         ret = btrfs_submit_compressed_read(inode, bio,
2411                                                            mirror_num,
2412                                                            bio_flags);
2413                         goto out;
2414                 } else {
2415                         /*
2416                          * Lookup bio sums does extra checks around whether we
2417                          * need to csum or not, which is why we ignore skip_sum
2418                          * here.
2419                          */
2420                         ret = btrfs_lookup_bio_sums(inode, bio, NULL);
2421                         if (ret)
2422                                 goto out;
2423                 }
2424                 goto mapit;
2425         } else if (async && !skip_sum) {
2426                 /* csum items have already been cloned */
2427                 if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
2428                         goto mapit;
2429                 /* we're doing a write, do the async checksumming */
2430                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, mirror_num, bio_flags,
2431                                           0, btrfs_submit_bio_start);
2432                 goto out;
2433         } else if (!skip_sum) {
2434                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2435                 if (ret)
2436                         goto out;
2437         }
2438
2439 mapit:
2440         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
2441
2442 out:
2443         if (ret) {
2444                 bio->bi_status = ret;
2445                 bio_endio(bio);
2446         }
2447         return ret;
2448 }
2449
2450 /*
2451  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2452  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2453  */
2454 static int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2455                              struct list_head *list)
2456 {
2457         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2458         int ret;
2459
2460         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2461                 trans->adding_csums = true;
2462                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans, trans->fs_info->csum_root, sum);
2463                 trans->adding_csums = false;
2464                 if (ret)
2465                         return ret;
2466         }
2467         return 0;
2468 }
2469
2470 static int btrfs_find_new_delalloc_bytes(struct btrfs_inode *inode,
2471                                          const u64 start,
2472                                          const u64 len,
2473                                          struct extent_state **cached_state)
2474 {
2475         u64 search_start = start;
2476         const u64 end = start + len - 1;
2477
2478         while (search_start < end) {
2479                 const u64 search_len = end - search_start + 1;
2480                 struct extent_map *em;
2481                 u64 em_len;
2482                 int ret = 0;
2483
2484                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, search_start, search_len);
2485                 if (IS_ERR(em))
2486                         return PTR_ERR(em);
2487
2488                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
2489                         goto next;
2490
2491                 em_len = em->len;
2492                 if (em->start < search_start)
2493                         em_len -= search_start - em->start;
2494                 if (em_len > search_len)
2495                         em_len = search_len;
2496
2497                 ret = set_extent_bit(&inode->io_tree, search_start,
2498                                      search_start + em_len - 1,
2499                                      EXTENT_DELALLOC_NEW, 0, NULL, cached_state,
2500                                      GFP_NOFS, NULL);
2501 next:
2502                 search_start = extent_map_end(em);
2503                 free_extent_map(em);
2504                 if (ret)
2505                         return ret;
2506         }
2507         return 0;
2508 }
2509
2510 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2511                               unsigned int extra_bits,
2512                               struct extent_state **cached_state)
2513 {
2514         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2515
2516         if (start >= i_size_read(&inode->vfs_inode) &&
2517             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2518                 /*
2519                  * There can't be any extents following eof in this case so just
2520                  * set the delalloc new bit for the range directly.
2521                  */
2522                 extra_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2523         } else {
2524                 int ret;
2525
2526                 ret = btrfs_find_new_delalloc_bytes(inode, start,
2527                                                     end + 1 - start,
2528                                                     cached_state);
2529                 if (ret)
2530                         return ret;
2531         }
2532
2533         return set_extent_delalloc(&inode->io_tree, start, end, extra_bits,
2534                                    cached_state);
2535 }
2536
2537 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2538 struct btrfs_writepage_fixup {
2539         struct page *page;
2540         struct inode *inode;
2541         struct btrfs_work work;
2542 };
2543
2544 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2545 {
2546         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2547         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2548         struct extent_state *cached_state = NULL;
2549         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2550         struct page *page;
2551         struct btrfs_inode *inode;
2552         u64 page_start;
2553         u64 page_end;
2554         int ret = 0;
2555         bool free_delalloc_space = true;
2556
2557         fixup = container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2558         page = fixup->page;
2559         inode = BTRFS_I(fixup->inode);
2560         page_start = page_offset(page);
2561         page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2562
2563         /*
2564          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2565          * we take the page lock.
2566          */
2567         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2568                                            PAGE_SIZE);
2569 again:
2570         lock_page(page);
2571
2572         /*
2573          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2574          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2575          * address space.
2576          */
2577         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2578                 /*
2579                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2580                  *
2581                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2582                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2583                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2584                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2585                  *    while waiting for the ordered extent.
2586                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2587                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2588                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2589                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2590                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2591                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2592                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2593                  *    when the page was already properly dealt with.
2594                  */
2595                 if (!ret) {
2596                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2597                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2598                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2599                                                      true);
2600                 }
2601                 ret = 0;
2602                 goto out_page;
2603         }
2604
2605         /*
2606          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2607          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2608          */
2609         if (ret)
2610                 goto out_page;
2611
2612         lock_extent_bits(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2613
2614         /* already ordered? We're done */
2615         if (PageOrdered(page))
2616                 goto out_reserved;
2617
2618         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2619         if (ordered) {
2620                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2621                                      &cached_state);
2622                 unlock_page(page);
2623                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
2624                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2625                 goto again;
2626         }
2627
2628         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2629                                         &cached_state);
2630         if (ret)
2631                 goto out_reserved;
2632
2633         /*
2634          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2635          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2636          * destination.
2637          *
2638          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2639          */
2640         BUG_ON(!PageDirty(page));
2641         free_delalloc_space = false;
2642 out_reserved:
2643         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2644         if (free_delalloc_space)
2645                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2646                                              PAGE_SIZE, true);
2647         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2648                              &cached_state);
2649 out_page:
2650         if (ret) {
2651                 /*
2652                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2653                  * to reflect the errors and clean the page.
2654                  */
2655                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2656                 end_extent_writepage(page, ret, page_start, page_end);
2657                 clear_page_dirty_for_io(page);
2658                 SetPageError(page);
2659         }
2660         ClearPageChecked(page);
2661         unlock_page(page);
2662         put_page(page);
2663         kfree(fixup);
2664         extent_changeset_free(data_reserved);
2665         /*
2666          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2667          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2668          * deadlock.
2669          */
2670         btrfs_add_delayed_iput(&inode->vfs_inode);
2671 }
2672
2673 /*
2674  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2675  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2676  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2677  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2678  *
2679  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2680  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2681  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2682  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2683  */
2684 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page, u64 start, u64 end)
2685 {
2686         struct inode *inode = page->mapping->host;
2687         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2688         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2689
2690         /* This page has ordered extent covering it already */
2691         if (PageOrdered(page))
2692                 return 0;
2693
2694         /*
2695          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2696          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2697          *
2698          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2699          * EAGAIN.
2700          */
2701         if (PageChecked(page))
2702                 return -EAGAIN;
2703
2704         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
2705         if (!fixup)
2706                 return -EAGAIN;
2707
2708         /*
2709          * We are already holding a reference to this inode from
2710          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
2711          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
2712          * page->mapping outside of the page lock.
2713          */
2714         ihold(inode);
2715         SetPageChecked(page);
2716         get_page(page);
2717         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL, NULL);
2718         fixup->page = page;
2719         fixup->inode = inode;
2720         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
2721
2722         return -EAGAIN;
2723 }
2724
2725 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2726                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
2727                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
2728                                        const bool update_inode_bytes,
2729                                        u64 qgroup_reserved)
2730 {
2731         struct btrfs_root *root = inode->root;
2732         const u64 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
2733         struct btrfs_path *path;
2734         struct extent_buffer *leaf;
2735         struct btrfs_key ins;
2736         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
2737         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
2738         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
2739         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
2740         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
2741         int ret;
2742
2743         path = btrfs_alloc_path();
2744         if (!path)
2745                 return -ENOMEM;
2746
2747         /*
2748          * we may be replacing one extent in the tree with another.
2749          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
2750          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
2751          *
2752          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
2753          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
2754          * with the others.
2755          */
2756         drop_args.path = path;
2757         drop_args.start = file_pos;
2758         drop_args.end = file_pos + num_bytes;
2759         drop_args.replace_extent = true;
2760         drop_args.extent_item_size = sizeof(*stack_fi);
2761         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
2762         if (ret)
2763                 goto out;
2764
2765         if (!drop_args.extent_inserted) {
2766                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
2767                 ins.offset = file_pos;
2768                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2769
2770                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
2771                                               sizeof(*stack_fi));
2772                 if (ret)
2773                         goto out;
2774         }
2775         leaf = path->nodes[0];
2776         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
2777         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
2778                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
2779                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2780
2781         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2782         btrfs_release_path(path);
2783
2784         /*
2785          * If we dropped an inline extent here, we know the range where it is
2786          * was not marked with the EXTENT_DELALLOC_NEW bit, so we update the
2787          * number of bytes only for that range containing the inline extent.
2788          * The remaining of the range will be processed when clearning the
2789          * EXTENT_DELALLOC_BIT bit through the ordered extent completion.
2790          */
2791         if (file_pos == 0 && !IS_ALIGNED(drop_args.bytes_found, sectorsize)) {
2792                 u64 inline_size = round_down(drop_args.bytes_found, sectorsize);
2793
2794                 inline_size = drop_args.bytes_found - inline_size;
2795                 btrfs_update_inode_bytes(inode, sectorsize, inline_size);
2796                 drop_args.bytes_found -= inline_size;
2797                 num_bytes -= sectorsize;
2798         }
2799
2800         if (update_inode_bytes)
2801                 btrfs_update_inode_bytes(inode, num_bytes, drop_args.bytes_found);
2802
2803         ins.objectid = disk_bytenr;
2804         ins.offset = disk_num_bytes;
2805         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
2806
2807         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
2808         if (ret)
2809                 goto out;
2810
2811         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
2812                                                file_pos, qgroup_reserved, &ins);
2813 out:
2814         btrfs_free_path(path);
2815
2816         return ret;
2817 }
2818
2819 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2820                                          u64 start, u64 len)
2821 {
2822         struct btrfs_block_group *cache;
2823
2824         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
2825         ASSERT(cache);
2826
2827         spin_lock(&cache->lock);
2828         cache->delalloc_bytes -= len;
2829         spin_unlock(&cache->lock);
2830
2831         btrfs_put_block_group(cache);
2832 }
2833
2834 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2835                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
2836 {
2837         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
2838         u64 logical_len;
2839         bool update_inode_bytes;
2840
2841         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
2842         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
2843         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
2844         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
2845                                                    oe->disk_num_bytes);
2846         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags))
2847                 logical_len = oe->truncated_len;
2848         else
2849                 logical_len = oe->num_bytes;
2850         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, logical_len);
2851         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, logical_len);
2852         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
2853         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
2854
2855         /*
2856          * For delalloc, when completing an ordered extent we update the inode's
2857          * bytes when clearing the range in the inode's io tree, so pass false
2858          * as the argument 'update_inode_bytes' to insert_reserved_file_extent(),
2859          * except if the ordered extent was truncated.
2860          */
2861         update_inode_bytes = test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &oe->flags) ||
2862                              test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags);
2863
2864         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(oe->inode),
2865                                            oe->file_offset, &stack_fi,
2866                                            update_inode_bytes, oe->qgroup_rsv);
2867 }
2868
2869 /*
2870  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
2871  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
2872  * fully written.
2873  */
2874 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
2875 {
2876         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ordered_extent->inode);
2877         struct btrfs_root *root = inode->root;
2878         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2879         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
2880         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
2881         struct extent_state *cached_state = NULL;
2882         u64 start, end;
2883         int compress_type = 0;
2884         int ret = 0;
2885         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
2886         bool freespace_inode;
2887         bool truncated = false;
2888         bool clear_reserved_extent = true;
2889         unsigned int clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
2890
2891         start = ordered_extent->file_offset;
2892         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
2893
2894         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
2895             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
2896             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags))
2897                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2898
2899         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
2900
2901         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
2902                 ret = -EIO;
2903                 goto out;
2904         }
2905
2906         if (ordered_extent->disk)
2907                 btrfs_rewrite_logical_zoned(ordered_extent);
2908
2909         btrfs_free_io_failure_record(inode, start, end);
2910
2911         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
2912                 truncated = true;
2913                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
2914                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
2915                 if (!logical_len)
2916                         goto out;
2917         }
2918
2919         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
2920                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
2921
2922                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2923                 if (freespace_inode)
2924                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2925                 else
2926                         trans = btrfs_join_transaction(root);
2927                 if (IS_ERR(trans)) {
2928                         ret = PTR_ERR(trans);
2929                         trans = NULL;
2930                         goto out;
2931                 }
2932                 trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
2933                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
2934                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
2935                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2936                 goto out;
2937         }
2938
2939         clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
2940         lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
2941
2942         if (freespace_inode)
2943                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2944         else
2945                 trans = btrfs_join_transaction(root);
2946         if (IS_ERR(trans)) {
2947                 ret = PTR_ERR(trans);
2948                 trans = NULL;
2949                 goto out;
2950         }
2951
2952         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
2953
2954         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
2955                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
2956         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
2957                 BUG_ON(compress_type);
2958                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, inode,
2959                                                 ordered_extent->file_offset,
2960                                                 ordered_extent->file_offset +
2961                                                 logical_len);
2962         } else {
2963                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
2964                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, ordered_extent);
2965                 if (!ret) {
2966                         clear_reserved_extent = false;
2967                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
2968                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
2969                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
2970                 }
2971         }
2972         unpin_extent_cache(&inode->extent_tree, ordered_extent->file_offset,
2973                            ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
2974         if (ret < 0) {
2975                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2976                 goto out;
2977         }
2978
2979         ret = add_pending_csums(trans, &ordered_extent->list);
2980         if (ret) {
2981                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2982                 goto out;
2983         }
2984
2985         /*
2986          * If this is a new delalloc range, clear its new delalloc flag to
2987          * update the inode's number of bytes. This needs to be done first
2988          * before updating the inode item.
2989          */
2990         if ((clear_bits & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2991             !test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags))
2992                 clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
2993                                  EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_ADD_INODE_BYTES,
2994                                  0, 0, &cached_state);
2995
2996         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2997         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
2998         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
2999                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3000                 goto out;
3001         }
3002         ret = 0;
3003 out:
3004         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits,
3005                          (clear_bits & EXTENT_LOCKED) ? 1 : 0, 0,
3006                          &cached_state);
3007
3008         if (trans)
3009                 btrfs_end_transaction(trans);
3010
3011         if (ret || truncated) {
3012                 u64 unwritten_start = start;
3013
3014                 /*
3015                  * If we failed to finish this ordered extent for any reason we
3016                  * need to make sure BTRFS_ORDERED_IOERR is set on the ordered
3017                  * extent, and mark the inode with the error if it wasn't
3018                  * already set.  Any error during writeback would have already
3019                  * set the mapping error, so we need to set it if we're the ones
3020                  * marking this ordered extent as failed.
3021                  */
3022                 if (ret && !test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR,
3023                                              &ordered_extent->flags))
3024                         mapping_set_error(ordered_extent->inode->i_mapping, -EIO);
3025
3026                 if (truncated)
3027                         unwritten_start += logical_len;
3028                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
3029
3030                 /* Drop the cache for the part of the extent we didn't write. */
3031                 btrfs_drop_extent_cache(inode, unwritten_start, end, 0);
3032
3033                 /*
3034                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
3035                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
3036                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
3037                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
3038                  *
3039                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
3040                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
3041                  * has already been done.
3042                  */
3043                 if ((ret || !logical_len) &&
3044                     clear_reserved_extent &&
3045                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3046                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3047                         /*
3048                          * Discard the range before returning it back to the
3049                          * free space pool
3050                          */
3051                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
3052                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
3053                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3054                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
3055                                                 NULL);
3056                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
3057                                         ordered_extent->disk_bytenr,
3058                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
3059                 }
3060         }
3061
3062         /*
3063          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
3064          * updating everything for this ordered extent.
3065          */
3066         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered_extent);
3067
3068         /* once for us */
3069         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3070         /* once for the tree */
3071         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3072
3073         return ret;
3074 }
3075
3076 static void finish_ordered_fn(struct btrfs_work *work)
3077 {
3078         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent;
3079         ordered_extent = container_of(work, struct btrfs_ordered_extent, work);
3080         btrfs_finish_ordered_io(ordered_extent);
3081 }
3082
3083 void btrfs_writepage_endio_finish_ordered(struct btrfs_inode *inode,
3084                                           struct page *page, u64 start,
3085                                           u64 end, int uptodate)
3086 {
3087         trace_btrfs_writepage_end_io_hook(inode, start, end, uptodate);
3088
3089         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, page, start, end + 1 - start,
3090                                        finish_ordered_fn, uptodate);
3091 }
3092
3093 /*
3094  * check_data_csum - verify checksum of one sector of uncompressed data
3095  * @inode:      inode
3096  * @io_bio:     btrfs_io_bio which contains the csum
3097  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3098  * @page:       page where is the data to be verified
3099  * @pgoff:      offset inside the page
3100  * @start:      logical offset in the file
3101  *
3102  * The length of such check is always one sector size.
3103  */
3104 static int check_data_csum(struct inode *inode, struct btrfs_io_bio *io_bio,
3105                            u32 bio_offset, struct page *page, u32 pgoff,
3106                            u64 start)
3107 {
3108         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3109         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
3110         char *kaddr;
3111         u32 len = fs_info->sectorsize;
3112         const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
3113         unsigned int offset_sectors;
3114         u8 *csum_expected;
3115         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
3116
3117         ASSERT(pgoff + len <= PAGE_SIZE);
3118
3119         offset_sectors = bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits;
3120         csum_expected = ((u8 *)io_bio->csum) + offset_sectors * csum_size;
3121
3122         kaddr = kmap_atomic(page);
3123         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
3124
3125         crypto_shash_digest(shash, kaddr + pgoff, len, csum);
3126
3127         if (memcmp(csum, csum_expected, csum_size))
3128                 goto zeroit;
3129
3130         kunmap_atomic(kaddr);
3131         return 0;
3132 zeroit:
3133         btrfs_print_data_csum_error(BTRFS_I(inode), start, csum, csum_expected,
3134                                     io_bio->mirror_num);
3135         if (io_bio->device)
3136                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(io_bio->device,
3137                                              BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
3138         memset(kaddr + pgoff, 1, len);
3139         flush_dcache_page(page);
3140         kunmap_atomic(kaddr);
3141         return -EIO;
3142 }
3143
3144 /*
3145  * When reads are done, we need to check csums to verify the data is correct.
3146  * if there's a match, we allow the bio to finish.  If not, the code in
3147  * extent_io.c will try to find good copies for us.
3148  *
3149  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3150  * @start:      file offset of the range start
3151  * @end:        file offset of the range end (inclusive)
3152  *
3153  * Return a bitmap where bit set means a csum mismatch, and bit not set means
3154  * csum match.
3155  */
3156 unsigned int btrfs_verify_data_csum(struct btrfs_io_bio *io_bio, u32 bio_offset,
3157                                     struct page *page, u64 start, u64 end)
3158 {
3159         struct inode *inode = page->mapping->host;
3160         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3161         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3162         const u32 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
3163         u32 pg_off;
3164         unsigned int result = 0;
3165
3166         if (PageChecked(page)) {
3167                 ClearPageChecked(page);
3168                 return 0;
3169         }
3170
3171         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
3172                 return 0;
3173
3174         if (!root->fs_info->csum_root)
3175                 return 0;
3176
3177         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
3178             test_range_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM, 1, NULL)) {
3179                 clear_extent_bits(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM);
3180                 return 0;
3181         }
3182
3183         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
3184                end <= page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1);
3185         for (pg_off = offset_in_page(start);
3186              pg_off < offset_in_page(end);
3187              pg_off += sectorsize, bio_offset += sectorsize) {
3188                 int ret;
3189
3190                 ret = check_data_csum(inode, io_bio, bio_offset, page, pg_off,
3191                                       page_offset(page) + pg_off);
3192                 if (ret < 0) {
3193                         const int nr_bit = (pg_off - offset_in_page(start)) >>
3194                                      root->fs_info->sectorsize_bits;
3195
3196                         result |= (1U << nr_bit);
3197                 }
3198         }
3199         return result;
3200 }
3201
3202 /*
3203  * btrfs_add_delayed_iput - perform a delayed iput on @inode
3204  *
3205  * @inode: The inode we want to perform iput on
3206  *
3207  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
3208  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
3209  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
3210  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
3211  */
3212 void btrfs_add_delayed_iput(struct inode *inode)
3213 {
3214         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3215         struct btrfs_inode *binode = BTRFS_I(inode);
3216
3217         if (atomic_add_unless(&inode->i_count, -1, 1))
3218                 return;
3219
3220         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
3221         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3222         ASSERT(list_empty(&binode->delayed_iput));
3223         list_add_tail(&binode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
3224         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3225         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
3226                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
3227 }
3228
3229 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3230                                     struct btrfs_inode *inode)
3231 {
3232         list_del_init(&inode->delayed_iput);
3233         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3234         iput(&inode->vfs_inode);
3235         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
3236                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
3237         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3238 }
3239
3240 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3241                                    struct btrfs_inode *inode)
3242 {
3243         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
3244                 spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3245                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
3246                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3247                 spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3248         }
3249 }
3250
3251 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3252 {
3253
3254         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3255         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
3256                 struct btrfs_inode *inode;
3257
3258                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
3259                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
3260                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3261                 cond_resched_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3262         }
3263         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3264 }
3265
3266 /**
3267  * Wait for flushing all delayed iputs
3268  *
3269  * @fs_info:  the filesystem
3270  *
3271  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
3272  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
3273  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
3274  * that might get blocked on the iputs.
3275  *
3276  * Return EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
3277  */
3278 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3279 {
3280         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
3281                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
3282         if (ret)
3283                 return -EINTR;
3284         return 0;
3285 }
3286
3287 /*
3288  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
3289  * in the middle of an unlink.
3290  */
3291 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
3292                      struct btrfs_inode *inode)
3293 {
3294         int ret;
3295
3296         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3297         if (ret && ret != -EEXIST) {
3298                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3299                 return ret;
3300         }
3301
3302         return 0;
3303 }
3304
3305 /*
3306  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
3307  * this particular inode.
3308  */
3309 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
3310                             struct btrfs_inode *inode)
3311 {
3312         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3313 }
3314
3315 /*
3316  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
3317  * of this root.
3318  */
3319 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
3320 {
3321         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3322         struct btrfs_path *path;
3323         struct extent_buffer *leaf;
3324         struct btrfs_key key, found_key;
3325         struct btrfs_trans_handle *trans;
3326         struct inode *inode;
3327         u64 last_objectid = 0;
3328         int ret = 0, nr_unlink = 0;
3329
3330         if (cmpxchg(&root->orphan_cleanup_state, 0, ORPHAN_CLEANUP_STARTED))
3331                 return 0;
3332
3333         path = btrfs_alloc_path();
3334         if (!path) {
3335                 ret = -ENOMEM;
3336                 goto out;
3337         }
3338         path->reada = READA_BACK;
3339
3340         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3341         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3342         key.offset = (u64)-1;
3343
3344         while (1) {
3345                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3346                 if (ret < 0)
3347                         goto out;
3348
3349                 /*
3350                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3351                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3352                  * find the key and see if we have stuff that matches
3353                  */
3354                 if (ret > 0) {
3355                         ret = 0;
3356                         if (path->slots[0] == 0)
3357                                 break;
3358                         path->slots[0]--;
3359                 }
3360
3361                 /* pull out the item */
3362                 leaf = path->nodes[0];
3363                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3364
3365                 /* make sure the item matches what we want */
3366                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3367                         break;
3368                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3369                         break;
3370
3371                 /* release the path since we're done with it */
3372                 btrfs_release_path(path);
3373
3374                 /*
3375                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3376                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3377                  * offset of the orphan item.
3378                  */
3379
3380                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3381                         btrfs_err(fs_info,
3382                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3383                         ret = -EINVAL;
3384                         goto out;
3385                 }
3386
3387                 last_objectid = found_key.offset;
3388
3389                 found_key.objectid = found_key.offset;
3390                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3391                 found_key.offset = 0;
3392                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3393                 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(inode);
3394                 if (ret && ret != -ENOENT)
3395                         goto out;
3396
3397                 if (ret == -ENOENT && root == fs_info->tree_root) {
3398                         struct btrfs_root *dead_root;
3399                         int is_dead_root = 0;
3400
3401                         /*
3402                          * This is an orphan in the tree root. Currently these
3403                          * could come from 2 sources:
3404                          *  a) a root (snapshot/subvolume) deletion in progress
3405                          *  b) a free space cache inode
3406                          * We need to distinguish those two, as the orphan item
3407                          * for a root must not get deleted before the deletion
3408                          * of the snapshot/subvolume's tree completes.
3409                          *
3410                          * btrfs_find_orphan_roots() ran before us, which has
3411                          * found all deleted roots and loaded them into
3412                          * fs_info->fs_roots_radix. So here we can find if an
3413                          * orphan item corresponds to a deleted root by looking
3414                          * up the root from that radix tree.
3415                          */
3416
3417                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3418                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3419                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3420                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3421                                 is_dead_root = 1;
3422                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3423
3424                         if (is_dead_root) {
3425                                 /* prevent this orphan from being found again */
3426                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3427                                 continue;
3428                         }
3429
3430                 }
3431
3432                 /*
3433                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3434                  * possibilities. Old kernels (before v3.12) used to create an
3435                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3436                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3437                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3438                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3439                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3440                  *
3441                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3442                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3443                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3444                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3445                  * the orphan item.
3446                  *
3447                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3448                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3449                  * but either way, we can delete the orphan item.
3450                  */
3451                 if (ret == -ENOENT || inode->i_nlink) {
3452                         if (!ret)
3453                                 iput(inode);
3454                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3455                         if (IS_ERR(trans)) {
3456                                 ret = PTR_ERR(trans);
3457                                 goto out;
3458                         }
3459                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3460                                     found_key.objectid);
3461                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3462                                                     found_key.objectid);
3463                         btrfs_end_transaction(trans);
3464                         if (ret)
3465                                 goto out;
3466                         continue;
3467                 }
3468
3469                 nr_unlink++;
3470
3471                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3472                 iput(inode);
3473         }
3474         /* release the path since we're done with it */
3475         btrfs_release_path(path);
3476
3477         root->orphan_cleanup_state = ORPHAN_CLEANUP_DONE;
3478
3479         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3480                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3481                 if (!IS_ERR(trans))
3482                         btrfs_end_transaction(trans);
3483         }
3484
3485         if (nr_unlink)
3486                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3487
3488 out:
3489         if (ret)
3490                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3491         btrfs_free_path(path);
3492         return ret;
3493 }
3494
3495 /*
3496  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3497  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3498  *
3499  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3500  */
3501 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3502                                           int slot, u64 objectid,
3503                                           int *first_xattr_slot)
3504 {
3505         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3506         struct btrfs_key found_key;
3507         static u64 xattr_access = 0;
3508         static u64 xattr_default = 0;
3509         int scanned = 0;
3510
3511         if (!xattr_access) {
3512                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3513                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3514                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3515                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3516         }
3517
3518         slot++;
3519         *first_xattr_slot = -1;
3520         while (slot < nritems) {
3521                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3522
3523                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3524                 if (found_key.objectid != objectid)
3525                         return 0;
3526
3527                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3528                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3529                         if (*first_xattr_slot == -1)
3530                                 *first_xattr_slot = slot;
3531                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3532                             found_key.offset == xattr_default)
3533                                 return 1;
3534                 }
3535
3536                 /*
3537                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3538                  * be any acls later on
3539                  */
3540                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3541                         return 0;
3542
3543                 slot++;
3544                 scanned++;
3545
3546                 /*
3547                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3548                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3549                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3550                  * this is just an optimization
3551                  */
3552                 if (scanned >= 8)
3553                         break;
3554         }
3555         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3556          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3557          * has acls
3558          */
3559         if (*first_xattr_slot == -1)
3560                 *first_xattr_slot = slot;
3561         return 1;
3562 }
3563
3564 /*
3565  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3566  */
3567 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3568                                    struct btrfs_path *in_path)
3569 {
3570         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3571         struct btrfs_path *path = in_path;
3572         struct extent_buffer *leaf;
3573         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3574         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3575         struct btrfs_key location;
3576         unsigned long ptr;
3577         int maybe_acls;
3578         u32 rdev;
3579         int ret;
3580         bool filled = false;
3581         int first_xattr_slot;
3582
3583         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3584         if (!ret)
3585                 filled = true;
3586
3587         if (!path) {
3588                 path = btrfs_alloc_path();
3589                 if (!path)
3590                         return -ENOMEM;
3591         }
3592
3593         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3594
3595         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3596         if (ret) {
3597                 if (path != in_path)
3598                         btrfs_free_path(path);
3599                 return ret;
3600         }
3601
3602         leaf = path->nodes[0];
3603
3604         if (filled)
3605                 goto cache_index;
3606
3607         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3608                                     struct btrfs_inode_item);
3609         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3610         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3611         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3612         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3613         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3614         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3615                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3616
3617         inode->i_atime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime);
3618         inode->i_atime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime);
3619
3620         inode->i_mtime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime);
3621         inode->i_mtime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime);
3622
3623         inode->i_ctime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime);
3624         inode->i_ctime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime);
3625
3626         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec =
3627                 btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3628         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec =
3629                 btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3630
3631         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3632         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3633         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3634
3635         inode_set_iversion_queried(inode,
3636                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3637         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3638         inode->i_rdev = 0;
3639         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3640
3641         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3642         BTRFS_I(inode)->flags = btrfs_inode_flags(leaf, inode_item);
3643
3644 cache_index:
3645         /*
3646          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3647          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3648          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3649          * cache.
3650          *
3651          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3652          * in delayed_nodes_tree.
3653          */
3654         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == fs_info->generation)
3655                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3656                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3657
3658         /*
3659          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3660          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3661          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3662          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3663          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3664          * replayed. For example, in the scenario:
3665          *
3666          * touch mydir/foo
3667          * ln mydir/foo mydir/bar
3668          * sync
3669          * unlink mydir/bar
3670          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3671          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3672          * <power failure>
3673          * mount fs, triggers fsync log replay
3674          *
3675          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3676          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3677          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3678          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3679          *
3680          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3681          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3682          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3683          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3684          */
3685         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3686
3687         /*
3688          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3689          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3690          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3691          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3692          */
3693         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3694
3695         path->slots[0]++;
3696         if (inode->i_nlink != 1 ||
3697             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3698                 goto cache_acl;
3699
3700         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3701         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3702                 goto cache_acl;
3703
3704         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3705         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3706                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3707
3708                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3709                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3710         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3711                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3712
3713                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3714                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3715                                                                      extref);
3716         }
3717 cache_acl:
3718         /*
3719          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
3720          * any xattrs or acls
3721          */
3722         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
3723                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
3724         if (first_xattr_slot != -1) {
3725                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
3726                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
3727                 if (ret)
3728                         btrfs_err(fs_info,
3729                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
3730                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
3731                                   root->root_key.objectid, ret);
3732         }
3733         if (path != in_path)
3734                 btrfs_free_path(path);
3735
3736         if (!maybe_acls)
3737                 cache_no_acl(inode);
3738
3739         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
3740         case S_IFREG:
3741                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3742                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
3743                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
3744                 break;
3745         case S_IFDIR:
3746                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
3747                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
3748                 break;
3749         case S_IFLNK:
3750                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
3751                 inode_nohighmem(inode);
3752                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3753                 break;
3754         default:
3755                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
3756                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
3757                 break;
3758         }
3759
3760         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
3761         return 0;
3762 }
3763
3764 /*
3765  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
3766  */
3767 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3768                             struct extent_buffer *leaf,
3769                             struct btrfs_inode_item *item,
3770                             struct inode *inode)
3771 {
3772         struct btrfs_map_token token;
3773
3774         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
3775
3776         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
3777         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
3778         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
3779         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
3780         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
3781
3782         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
3783                                      inode->i_atime.tv_sec);
3784         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
3785                                       inode->i_atime.tv_nsec);
3786
3787         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
3788                                      inode->i_mtime.tv_sec);
3789         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
3790                                       inode->i_mtime.tv_nsec);
3791
3792         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
3793                                      inode->i_ctime.tv_sec);
3794         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
3795                                       inode->i_ctime.tv_nsec);
3796
3797         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime,
3798                                      BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec);
3799         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime,
3800                                       BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec);
3801
3802         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
3803         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
3804                                          BTRFS_I(inode)->generation);
3805         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
3806         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
3807         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
3808         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, BTRFS_I(inode)->flags);
3809         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
3810 }
3811
3812 /*
3813  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3814  */
3815 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3816                                 struct btrfs_root *root,
3817                                 struct btrfs_inode *inode)
3818 {
3819         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3820         struct btrfs_path *path;
3821         struct extent_buffer *leaf;
3822         int ret;
3823
3824         path = btrfs_alloc_path();
3825         if (!path)
3826                 return -ENOMEM;
3827
3828         ret = btrfs_lookup_inode(trans, root, path, &inode->location, 1);
3829         if (ret) {
3830                 if (ret > 0)
3831                         ret = -ENOENT;
3832                 goto failed;
3833         }
3834
3835         leaf = path->nodes[0];
3836         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3837                                     struct btrfs_inode_item);
3838
3839         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, &inode->vfs_inode);
3840         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
3841         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
3842         ret = 0;
3843 failed:
3844         btrfs_free_path(path);
3845         return ret;
3846 }
3847
3848 /*
3849  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3850  */
3851 noinline int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3852                                 struct btrfs_root *root,
3853                                 struct btrfs_inode *inode)
3854 {
3855         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3856         int ret;
3857
3858         /*
3859          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
3860          * if we put it into the delayed code.
3861          *
3862          * The data relocation inode should also be directly updated
3863          * without delay
3864          */
3865         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode)
3866             && root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID
3867             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
3868                 btrfs_update_root_times(trans, root);
3869
3870                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, root, inode);
3871                 if (!ret)
3872                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
3873                 return ret;
3874         }
3875
3876         return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3877 }
3878
3879 int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
3880                                 struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode)
3881 {
3882         int ret;
3883
3884         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
3885         if (ret == -ENOSPC)
3886                 return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3887         return ret;
3888 }
3889
3890 /*
3891  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
3892  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
3893  * also drops the back refs in the inode to the directory
3894  */
3895 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3896                                 struct btrfs_root *root,
3897                                 struct btrfs_inode *dir,
3898                                 struct btrfs_inode *inode,
3899                                 const char *name, int name_len)
3900 {
3901         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3902         struct btrfs_path *path;
3903         int ret = 0;
3904         struct btrfs_dir_item *di;
3905         u64 index;
3906         u64 ino = btrfs_ino(inode);
3907         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
3908
3909         path = btrfs_alloc_path();
3910         if (!path) {
3911                 ret = -ENOMEM;
3912                 goto out;
3913         }
3914
3915         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
3916                                     name, name_len, -1);
3917         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
3918                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
3919                 goto err;
3920         }
3921         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
3922         if (ret)
3923                 goto err;
3924         btrfs_release_path(path);
3925
3926         /*
3927          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
3928          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
3929          * it is unnecessary to do delayed deletion.
3930          *
3931          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
3932          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
3933          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
3934          * we update the inode item.
3935          */
3936         if (inode->dir_index) {
3937                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
3938                 if (!ret) {
3939                         index = inode->dir_index;
3940                         goto skip_backref;
3941                 }
3942         }
3943
3944         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
3945                                   dir_ino, &index);
3946         if (ret) {
3947                 btrfs_info(fs_info,
3948                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
3949                         name_len, name, ino, dir_ino);
3950                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3951                 goto err;
3952         }
3953 skip_backref:
3954         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
3955         if (ret) {
3956                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3957                 goto err;
3958         }
3959
3960         ret = btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, name_len, inode,
3961                         dir_ino);
3962         if (ret != 0 && ret != -ENOENT) {
3963                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3964                 goto err;
3965         }
3966
3967         ret = btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, name_len, dir,
3968                         index);
3969         if (ret == -ENOENT)
3970                 ret = 0;
3971         else if (ret)
3972                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3973
3974         /*
3975          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
3976          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
3977          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
3978          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
3979          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
3980          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
3981          * holding.
3982          */
3983         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
3984 err:
3985         btrfs_free_path(path);
3986         if (ret)
3987                 goto out;
3988
3989         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name_len * 2);
3990         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
3991         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
3992         inode->vfs_inode.i_ctime = dir->vfs_inode.i_mtime =
3993                 dir->vfs_inode.i_ctime = current_time(&inode->vfs_inode);
3994         ret = btrfs_update_inode(trans, root, dir);
3995 out:
3996         return ret;
3997 }
3998
3999 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4000                        struct btrfs_root *root,
4001                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
4002                        const char *name, int name_len)
4003 {
4004         int ret;
4005         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, dir, inode, name, name_len);
4006         if (!ret) {
4007                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
4008                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4009         }
4010         return ret;
4011 }
4012
4013 /*
4014  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
4015  *
4016  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
4017  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
4018  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
4019  * allow the unlink to occur.
4020  */
4021 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct inode *dir)
4022 {
4023         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4024
4025         /*
4026          * 1 for the possible orphan item
4027          * 1 for the dir item
4028          * 1 for the dir index
4029          * 1 for the inode ref
4030          * 1 for the inode
4031          */
4032         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root, 5);
4033 }
4034
4035 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4036 {
4037         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4038         struct btrfs_trans_handle *trans;
4039         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4040         int ret;
4041
4042         trans = __unlink_start_trans(dir);
4043         if (IS_ERR(trans))
4044                 return PTR_ERR(trans);
4045
4046         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4047                         0);
4048
4049         ret = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4050                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4051                         dentry->d_name.len);
4052         if (ret)
4053                 goto out;
4054
4055         if (inode->i_nlink == 0) {
4056                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4057                 if (ret)
4058                         goto out;
4059         }
4060
4061 out:
4062         btrfs_end_transaction(trans);
4063         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4064         return ret;
4065 }
4066
4067 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
4068                                struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4069 {
4070         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4071         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
4072         struct btrfs_path *path;
4073         struct extent_buffer *leaf;
4074         struct btrfs_dir_item *di;
4075         struct btrfs_key key;
4076         const char *name = dentry->d_name.name;
4077         int name_len = dentry->d_name.len;
4078         u64 index;
4079         int ret;
4080         u64 objectid;
4081         u64 dir_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
4082
4083         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4084                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
4085         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4086                 objectid = inode->location.objectid;
4087         } else {
4088                 WARN_ON(1);
4089                 return -EINVAL;
4090         }
4091
4092         path = btrfs_alloc_path();
4093         if (!path)
4094                 return -ENOMEM;
4095
4096         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4097                                    name, name_len, -1);
4098         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4099                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4100                 goto out;
4101         }
4102
4103         leaf = path->nodes[0];
4104         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
4105         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
4106         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4107         if (ret) {
4108                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4109                 goto out;
4110         }
4111         btrfs_release_path(path);
4112
4113         /*
4114          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
4115          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
4116          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
4117          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorrect.
4118          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
4119          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
4120          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
4121          */
4122         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4123                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino,
4124                                                  name, name_len);
4125                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4126                         if (!di)
4127                                 ret = -ENOENT;
4128                         else
4129                                 ret = PTR_ERR(di);
4130                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4131                         goto out;
4132                 }
4133
4134                 leaf = path->nodes[0];
4135                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
4136                 index = key.offset;
4137                 btrfs_release_path(path);
4138         } else {
4139                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
4140                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
4141                                          &index, name, name_len);
4142                 if (ret) {
4143                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4144                         goto out;
4145                 }
4146         }
4147
4148         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, BTRFS_I(dir), index);
4149         if (ret) {
4150                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4151                 goto out;
4152         }
4153
4154         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(dir), dir->i_size - name_len * 2);
4155         inode_inc_iversion(dir);
4156         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
4157         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, BTRFS_I(dir));
4158         if (ret)
4159                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4160 out:
4161         btrfs_free_path(path);
4162         return ret;
4163 }
4164
4165 /*
4166  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
4167  * default.
4168  */
4169 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
4170 {
4171         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4172         struct btrfs_path *path;
4173         struct btrfs_dir_item *di;
4174         struct btrfs_key key;
4175         u64 dir_id;
4176         int ret;
4177
4178         path = btrfs_alloc_path();
4179         if (!path)
4180                 return -ENOMEM;
4181
4182         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
4183         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
4184         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
4185                                    dir_id, "default", 7, 0);
4186         if (di && !IS_ERR(di)) {
4187                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
4188                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
4189                         ret = -EPERM;
4190                         btrfs_err(fs_info,
4191                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
4192                                   key.objectid);
4193                         goto out;
4194                 }
4195                 btrfs_release_path(path);
4196         }
4197
4198         key.objectid = root->root_key.objectid;
4199         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
4200         key.offset = (u64)-1;
4201
4202         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4203         if (ret < 0)
4204                 goto out;
4205         BUG_ON(ret == 0);
4206
4207         ret = 0;
4208         if (path->slots[0] > 0) {
4209                 path->slots[0]--;
4210                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
4211                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
4212                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
4213                         ret = -ENOTEMPTY;
4214         }
4215 out:
4216         btrfs_free_path(path);
4217         return ret;
4218 }
4219
4220 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
4221 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
4222 {
4223         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4224         struct rb_node *node;
4225         struct rb_node *prev;
4226         struct btrfs_inode *entry;
4227         struct inode *inode;
4228         u64 objectid = 0;
4229
4230         if (!test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
4231                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
4232
4233         spin_lock(&root->inode_lock);
4234 again:
4235         node = root->inode_tree.rb_node;
4236         prev = NULL;
4237         while (node) {
4238                 prev = node;
4239                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4240
4241                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
4242                         node = node->rb_left;
4243                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
4244                         node = node->rb_right;
4245                 else
4246                         break;
4247         }
4248         if (!node) {
4249                 while (prev) {
4250                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
4251                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
4252                                 node = prev;
4253                                 break;
4254                         }
4255                         prev = rb_next(prev);
4256                 }
4257         }
4258         while (node) {
4259                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4260                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
4261                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
4262                 if (inode) {
4263                         spin_unlock(&root->inode_lock);
4264                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
4265                                 d_prune_aliases(inode);
4266                         /*
4267                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
4268                          * cache when its usage count hits zero.
4269                          */
4270                         iput(inode);
4271                         cond_resched();
4272                         spin_lock(&root->inode_lock);
4273                         goto again;
4274                 }
4275
4276                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
4277                         goto again;
4278
4279                 node = rb_next(node);
4280         }
4281         spin_unlock(&root->inode_lock);
4282 }
4283
4284 int btrfs_delete_subvolume(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4285 {
4286         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
4287         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4288         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4289         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
4290         struct btrfs_trans_handle *trans;
4291         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
4292         u64 root_flags;
4293         int ret;
4294
4295         /*
4296          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
4297          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
4298          * again is not run concurrently.
4299          */
4300         spin_lock(&dest->root_item_lock);
4301         if (dest->send_in_progress) {
4302                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4303                 btrfs_warn(fs_info,
4304                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
4305                            dest->root_key.objectid);
4306                 return -EPERM;
4307         }
4308         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4309         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4310                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4311         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4312
4313         down_write(&fs_info->subvol_sem);
4314
4315         ret = may_destroy_subvol(dest);
4316         if (ret)
4317                 goto out_up_write;
4318
4319         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
4320         /*
4321          * One for dir inode,
4322          * two for dir entries,
4323          * two for root ref/backref.
4324          */
4325         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
4326         if (ret)
4327                 goto out_up_write;
4328
4329         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4330         if (IS_ERR(trans)) {
4331                 ret = PTR_ERR(trans);
4332                 goto out_release;
4333         }
4334         trans->block_rsv = &block_rsv;
4335         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
4336
4337         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, BTRFS_I(dir));
4338
4339         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4340         if (ret) {
4341                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4342                 goto out_end_trans;
4343         }
4344
4345         ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4346         if (ret) {
4347                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4348                 goto out_end_trans;
4349         }
4350
4351         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4352                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4353         btrfs_set_root_drop_level(&dest->root_item, 0);
4354         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4355
4356         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4357                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4358                                         fs_info->tree_root,
4359                                         dest->root_key.objectid);
4360                 if (ret) {
4361                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4362                         goto out_end_trans;
4363                 }
4364         }
4365
4366         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4367                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4368                                   dest->root_key.objectid);
4369         if (ret && ret != -ENOENT) {
4370                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4371                 goto out_end_trans;
4372         }
4373         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4374                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4375                                           dest->root_item.received_uuid,
4376                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4377                                           dest->root_key.objectid);
4378                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4379                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4380                         goto out_end_trans;
4381                 }
4382         }
4383
4384         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4385         dest->anon_dev = 0;
4386 out_end_trans:
4387         trans->block_rsv = NULL;
4388         trans->bytes_reserved = 0;
4389         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4390         inode->i_flags |= S_DEAD;
4391 out_release:
4392         btrfs_subvolume_release_metadata(root, &block_rsv);
4393 out_up_write:
4394         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4395         if (ret) {
4396                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4397                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4398                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4399                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4400                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4401         } else {
4402                 d_invalidate(dentry);
4403                 btrfs_prune_dentries(dest);
4404                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4405         }
4406
4407         return ret;
4408 }
4409
4410 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4411 {
4412         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4413         int err = 0;
4414         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4415         struct btrfs_trans_handle *trans;
4416         u64 last_unlink_trans;
4417
4418         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4419                 return -ENOTEMPTY;
4420         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
4421                 return btrfs_delete_subvolume(dir, dentry);
4422
4423         trans = __unlink_start_trans(dir);
4424         if (IS_ERR(trans))
4425                 return PTR_ERR(trans);
4426
4427         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4428                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4429                 goto out;
4430         }
4431
4432         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4433         if (err)
4434                 goto out;
4435
4436         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4437
4438         /* now the directory is empty */
4439         err = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4440                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4441                         dentry->d_name.len);
4442         if (!err) {
4443                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4444                 /*
4445                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4446                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4447                  * log tree in the case we do something like this:
4448                  * 1) create dir foo
4449                  * 2) create snapshot under dir foo
4450                  * 3) delete the snapshot
4451                  * 4) rmdir foo
4452                  * 5) mkdir foo
4453                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4454                  */
4455                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4456                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4457         }
4458 out:
4459         btrfs_end_transaction(trans);
4460         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4461
4462         return err;
4463 }
4464
4465 /*
4466  * Return this if we need to call truncate_block for the last bit of the
4467  * truncate.
4468  */
4469 #define NEED_TRUNCATE_BLOCK 1
4470
4471 /*
4472  * Remove inode items from a given root.
4473  *
4474  * @trans:              A transaction handle.
4475  * @root:               The root from which to remove items.
4476  * @inode:              The inode whose items we want to remove.
4477  * @new_size:           The new i_size for the inode. This is only applicable when
4478  *                      @min_type is BTRFS_EXTENT_DATA_KEY, must be 0 otherwise.
4479  * @min_type:           The minimum key type to remove. All keys with a type
4480  *                      greater than this value are removed and all keys with
4481  *                      this type are removed only if their offset is >= @new_size.
4482  * @extents_found:      Output parameter that will contain the number of file
4483  *                      extent items that were removed or adjusted to the new
4484  *                      inode i_size. The caller is responsible for initializing
4485  *                      the counter. Also, it can be NULL if the caller does not
4486  *                      need this counter.
4487  *
4488  * Remove all keys associated with the inode from the given root that have a key
4489  * with a type greater than or equals to @min_type. When @min_type has a value of
4490  * BTRFS_EXTENT_DATA_KEY, only remove file extent items that have an offset value
4491  * greater than or equals to @new_size. If a file extent item that starts before
4492  * @new_size and ends after it is found, its length is adjusted.
4493  *
4494  * Returns: 0 on success, < 0 on error and NEED_TRUNCATE_BLOCK when @min_type is
4495  * BTRFS_EXTENT_DATA_KEY and the caller must truncate the last block.
4496  */
4497 int btrfs_truncate_inode_items(struct btrfs_trans_handle *trans,
4498                                struct btrfs_root *root,
4499                                struct btrfs_inode *inode,
4500                                u64 new_size, u32 min_type,
4501                                u64 *extents_found)
4502 {
4503         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4504         struct btrfs_path *path;
4505         struct extent_buffer *leaf;
4506         struct btrfs_file_extent_item *fi;
4507         struct btrfs_key key;
4508         struct btrfs_key found_key;
4509         u64 extent_start = 0;
4510         u64 extent_num_bytes = 0;
4511         u64 extent_offset = 0;
4512         u64 item_end = 0;
4513         u64 last_size = new_size;
4514         u32 found_type = (u8)-1;
4515         int found_extent;
4516         int del_item;
4517         int pending_del_nr = 0;
4518         int pending_del_slot = 0;
4519         int extent_type = -1;
4520         int ret;
4521         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4522         u64 bytes_deleted = 0;
4523         bool be_nice = false;
4524         bool should_throttle = false;
4525         const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
4526         struct extent_state *cached_state = NULL;
4527
4528         BUG_ON(new_size > 0 && min_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
4529
4530         /*
4531          * For non-free space inodes and non-shareable roots, we want to back
4532          * off from time to time.  This means all inodes in subvolume roots,
4533          * reloc roots, and data reloc roots.
4534          */
4535         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode) &&
4536             test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4537                 be_nice = true;
4538
4539         path = btrfs_alloc_path();
4540         if (!path)
4541                 return -ENOMEM;
4542         path->reada = READA_BACK;
4543
4544         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4545                 lock_extent_bits(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4546                                  &cached_state);
4547
4548                 /*
4549                  * We want to drop from the next block forward in case this
4550                  * new size is not block aligned since we will be keeping the
4551                  * last block of the extent just the way it is.
4552                  */
4553                 btrfs_drop_extent_cache(inode, ALIGN(new_size,
4554                                         fs_info->sectorsize),
4555                                         (u64)-1, 0);
4556         }
4557
4558         /*
4559          * This function is also used to drop the items in the log tree before
4560          * we relog the inode, so if root != BTRFS_I(inode)->root, it means
4561          * it is used to drop the logged items. So we shouldn't kill the delayed
4562          * items.
4563          */
4564         if (min_type == 0 && root == inode->root)
4565                 btrfs_kill_delayed_inode_items(inode);
4566
4567         key.objectid = ino;
4568         key.offset = (u64)-1;
4569         key.type = (u8)-1;
4570
4571 search_again:
4572         /*
4573          * with a 16K leaf size and 128MB extents, you can actually queue
4574          * up a huge file in a single leaf.  Most of the time that
4575          * bytes_deleted is > 0, it will be huge by the time we get here
4576          */
4577         if (be_nice && bytes_deleted > SZ_32M &&
4578             btrfs_should_end_transaction(trans)) {
4579                 ret = -EAGAIN;
4580                 goto out;
4581         }
4582
4583         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
4584         if (ret < 0)
4585                 goto out;
4586
4587         if (ret > 0) {
4588                 ret = 0;
4589                 /* there are no items in the tree for us to truncate, we're
4590                  * done
4591                  */
4592                 if (path->slots[0] == 0)
4593                         goto out;
4594                 path->slots[0]--;
4595         }
4596
4597         while (1) {
4598                 u64 clear_start = 0, clear_len = 0;
4599
4600                 fi = NULL;
4601                 leaf = path->nodes[0];
4602                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
4603                 found_type = found_key.type;
4604
4605                 if (found_key.objectid != ino)
4606                         break;
4607
4608                 if (found_type < min_type)
4609                         break;
4610
4611                 item_end = found_key.offset;
4612                 if (found_type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
4613                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4614                                             struct btrfs_file_extent_item);
4615                         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
4616                         if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4617                                 item_end +=
4618                                     btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4619
4620                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_regular(
4621                                         inode, leaf, fi, found_key.offset);
4622                         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4623                                 item_end += btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf,
4624                                                                         fi);
4625
4626                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_inline(
4627                                         inode, leaf, fi, path->slots[0],
4628                                         found_key.offset);
4629                         }
4630                         item_end--;
4631                 }
4632                 if (found_type > min_type) {
4633                         del_item = 1;
4634                 } else {
4635                         if (item_end < new_size)
4636                                 break;
4637                         if (found_key.offset >= new_size)
4638                                 del_item = 1;
4639                         else
4640                                 del_item = 0;
4641                 }
4642                 found_extent = 0;
4643                 /* FIXME, shrink the extent if the ref count is only 1 */
4644                 if (found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
4645                         goto delete;
4646
4647                 if (extents_found != NULL)
4648                         (*extents_found)++;
4649
4650                 if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4651                         u64 num_dec;
4652
4653                         clear_start = found_key.offset;
4654                         extent_start = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
4655                         if (!del_item) {
4656                                 u64 orig_num_bytes =
4657                                         btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4658                                 extent_num_bytes = ALIGN(new_size -
4659                                                 found_key.offset,
4660                                                 fs_info->sectorsize);
4661                                 clear_start = ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize);
4662                                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
4663                                                          extent_num_bytes);
4664                                 num_dec = (orig_num_bytes -
4665                                            extent_num_bytes);
4666                                 if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4667                                              &root->state) &&
4668                                     extent_start != 0)
4669                                         inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4670                                                         num_dec);
4671                                 btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
4672                         } else {
4673                                 extent_num_bytes =
4674                                         btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf,
4675                                                                          fi);
4676                                 extent_offset = found_key.offset -
4677                                         btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
4678
4679                                 /* FIXME blocksize != 4096 */
4680                                 num_dec = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4681                                 if (extent_start != 0) {
4682                                         found_extent = 1;
4683                                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4684                                                      &root->state))
4685                                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4686                                                                 num_dec);
4687                                 }
4688                         }
4689                         clear_len = num_dec;
4690                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4691                         /*
4692                          * we can't truncate inline items that have had
4693                          * special encodings
4694                          */
4695                         if (!del_item &&
4696                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) == 0 &&
4697                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi) == 0 &&
4698                             btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) == 0) {
4699                                 u32 size = (u32)(new_size - found_key.offset);
4700
4701                                 btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, fi, size);
4702                                 size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(size);
4703                                 btrfs_truncate_item(path, size, 1);
4704                         } else if (!del_item) {
4705                                 /*
4706                                  * We have to bail so the last_size is set to
4707                                  * just before this extent.
4708                                  */
4709                                 ret = NEED_TRUNCATE_BLOCK;
4710                                 break;
4711                         } else {
4712                                 /*
4713                                  * Inline extents are special, we just treat
4714                                  * them as a full sector worth in the file
4715                                  * extent tree just for simplicity sake.
4716                                  */
4717                                 clear_len = fs_info->sectorsize;
4718                         }
4719
4720                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4721                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4722                                                 item_end + 1 - new_size);
4723                 }
4724 delete:
4725                 /*
4726                  * We use btrfs_truncate_inode_items() to clean up log trees for
4727                  * multiple fsyncs, and in this case we don't want to clear the
4728                  * file extent range because it's just the log.
4729                  */
4730                 if (root == inode->root) {
4731                         ret = btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode,
4732                                                   clear_start, clear_len);
4733                         if (ret) {
4734                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4735                                 break;
4736                         }
4737                 }
4738
4739                 if (del_item)
4740                         last_size = found_key.offset;
4741                 else
4742                         last_size = new_size;
4743                 if (del_item) {
4744                         if (!pending_del_nr) {
4745                                 /* no pending yet, add ourselves */
4746                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4747                                 pending_del_nr = 1;
4748                         } else if (pending_del_nr &&
4749                                    path->slots[0] + 1 == pending_del_slot) {
4750                                 /* hop on the pending chunk */
4751                                 pending_del_nr++;
4752                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4753                         } else {
4754                                 BUG();
4755                         }
4756                 } else {
4757                         break;
4758                 }
4759                 should_throttle = false;
4760
4761                 if (found_extent &&
4762                     root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4763                         struct btrfs_ref ref = { 0 };
4764
4765                         bytes_deleted += extent_num_bytes;
4766
4767                         btrfs_init_generic_ref(&ref, BTRFS_DROP_DELAYED_REF,
4768                                         extent_start, extent_num_bytes, 0);
4769                         ref.real_root = root->root_key.objectid;
4770                         btrfs_init_data_ref(&ref, btrfs_header_owner(leaf),
4771                                         ino, extent_offset);
4772                         ret = btrfs_free_extent(trans, &ref);
4773                         if (ret) {
4774                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4775                                 break;
4776                         }
4777                         if (be_nice) {
4778                                 if (btrfs_should_throttle_delayed_refs(trans))
4779                                         should_throttle = true;
4780                         }
4781                 }
4782
4783                 if (found_type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY)
4784                         break;
4785
4786                 if (path->slots[0] == 0 ||
4787                     path->slots[0] != pending_del_slot ||
4788                     should_throttle) {
4789                         if (pending_del_nr) {
4790                                 ret = btrfs_del_items(trans, root, path,
4791                                                 pending_del_slot,
4792                                                 pending_del_nr);
4793                                 if (ret) {
4794                                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4795                                         break;
4796                                 }
4797                                 pending_del_nr = 0;
4798                         }
4799                         btrfs_release_path(path);
4800
4801                         /*
4802                          * We can generate a lot of delayed refs, so we need to
4803                          * throttle every once and a while and make sure we're
4804                          * adding enough space to keep up with the work we are
4805                          * generating.  Since we hold a transaction here we
4806                          * can't flush, and we don't want to FLUSH_LIMIT because
4807                          * we could have generated too many delayed refs to
4808                          * actually allocate, so just bail if we're short and
4809                          * let the normal reservation dance happen higher up.
4810                          */
4811                         if (should_throttle) {
4812                                 ret = btrfs_delayed_refs_rsv_refill(fs_info,
4813                                                         BTRFS_RESERVE_NO_FLUSH);
4814                                 if (ret) {
4815                                         ret = -EAGAIN;
4816                                         break;
4817                                 }
4818                         }
4819                         goto search_again;
4820                 } else {
4821                         path->slots[0]--;
4822                 }
4823         }
4824 out:
4825         if (ret >= 0 && pending_del_nr) {
4826                 int err;
4827
4828                 err = btrfs_del_items(trans, root, path, pending_del_slot,
4829                                       pending_del_nr);
4830                 if (err) {
4831                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
4832                         ret = err;
4833                 }
4834         }
4835         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4836                 ASSERT(last_size >= new_size);
4837                 if (!ret && last_size > new_size)
4838                         last_size = new_size;
4839                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, last_size);
4840                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4841                                      &cached_state);
4842         }
4843
4844         btrfs_free_path(path);
4845         return ret;
4846 }
4847
4848 /*
4849  * btrfs_truncate_block - read, zero a chunk and write a block
4850  * @inode - inode that we're zeroing
4851  * @from - the offset to start zeroing
4852  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4853  *      offset
4854  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4855  *
4856  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4857  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
4858  */
4859 int btrfs_truncate_block(struct btrfs_inode *inode, loff_t from, loff_t len,
4860                          int front)
4861 {
4862         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
4863         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
4864         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4865         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
4866         struct extent_state *cached_state = NULL;
4867         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
4868         bool only_release_metadata = false;
4869         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
4870         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
4871         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
4872         struct page *page;
4873         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
4874         size_t write_bytes = blocksize;
4875         int ret = 0;
4876         u64 block_start;
4877         u64 block_end;
4878
4879         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
4880             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
4881                 goto out;
4882
4883         block_start = round_down(from, blocksize);
4884         block_end = block_start + blocksize - 1;
4885
4886         ret = btrfs_check_data_free_space(inode, &data_reserved, block_start,
4887                                           blocksize);
4888         if (ret < 0) {
4889                 if (btrfs_check_nocow_lock(inode, block_start, &write_bytes) > 0) {
4890                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
4891                         only_release_metadata = true;
4892                 } else {
4893                         goto out;
4894                 }
4895         }
4896         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, blocksize);
4897         if (ret < 0) {
4898                 if (!only_release_metadata)
4899                         btrfs_free_reserved_data_space(inode, data_reserved,
4900                                                        block_start, blocksize);
4901                 goto out;
4902         }
4903 again:
4904         page = find_or_create_page(mapping, index, mask);
4905         if (!page) {
4906                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, block_start,
4907                                              blocksize, true);
4908                 btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4909                 ret = -ENOMEM;
4910                 goto out;
4911         }
4912         ret = set_page_extent_mapped(page);
4913         if (ret < 0)
4914                 goto out_unlock;
4915
4916         if (!PageUptodate(page)) {
4917                 ret = btrfs_readpage(NULL, page);
4918                 lock_page(page);
4919                 if (page->mapping != mapping) {
4920                         unlock_page(page);
4921                         put_page(page);
4922                         goto again;
4923                 }
4924                 if (!PageUptodate(page)) {
4925                         ret = -EIO;
4926                         goto out_unlock;
4927                 }
4928         }
4929         wait_on_page_writeback(page);
4930
4931         lock_extent_bits(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4932
4933         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, block_start);
4934         if (ordered) {
4935                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4936                                      &cached_state);
4937                 unlock_page(page);
4938                 put_page(page);
4939                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
4940                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
4941                 goto again;
4942         }
4943
4944         clear_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4945                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
4946                          0, 0, &cached_state);
4947
4948         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, block_start, block_end, 0,
4949                                         &cached_state);
4950         if (ret) {
4951                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4952                                      &cached_state);
4953                 goto out_unlock;
4954         }
4955
4956         if (offset != blocksize) {
4957                 if (!len)
4958                         len = blocksize - offset;
4959                 if (front)
4960                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)),
4961                                      offset);
4962                 else
4963                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)) + offset,
4964                                      len);
4965                 flush_dcache_page(page);
4966         }
4967         ClearPageChecked(page);
4968         btrfs_page_set_dirty(fs_info, page, block_start, block_end + 1 - block_start);
4969         unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4970
4971         if (only_release_metadata)
4972                 set_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4973                                EXTENT_NORESERVE, 0, NULL, NULL, GFP_NOFS, NULL);
4974
4975 out_unlock:
4976         if (ret) {
4977                 if (only_release_metadata)
4978                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, blocksize, true);
4979                 else
4980                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
4981                                         block_start, blocksize, true);
4982         }
4983         btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4984         unlock_page(page);
4985         put_page(page);
4986 out:
4987         if (only_release_metadata)
4988                 btrfs_check_nocow_unlock(inode);
4989         extent_changeset_free(data_reserved);
4990         return ret;
4991 }
4992
4993 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode,
4994                              u64 offset, u64 len)
4995 {
4996         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4997         struct btrfs_trans_handle *trans;
4998         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
4999         int ret;
5000
5001         /*
5002          * Still need to make sure the inode looks like it's been updated so
5003          * that any holes get logged if we fsync.
5004          */
5005         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES)) {
5006                 inode->last_trans = fs_info->generation;
5007                 inode->last_sub_trans = root->log_transid;
5008                 inode->last_log_commit = root->last_log_commit;
5009                 return 0;
5010         }
5011
5012         /*
5013          * 1 - for the one we're dropping
5014          * 1 - for the one we're adding
5015          * 1 - for updating the inode.
5016          */
5017         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
5018         if (IS_ERR(trans))
5019                 return PTR_ERR(trans);
5020
5021         drop_args.start = offset;
5022         drop_args.end = offset + len;
5023         drop_args.drop_cache = true;
5024
5025         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
5026         if (ret) {
5027                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5028                 btrfs_end_transaction(trans);
5029                 return ret;
5030         }
5031
5032         ret = btrfs_insert_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
5033                         offset, 0, 0, len, 0, len, 0, 0, 0);
5034         if (ret) {
5035                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5036         } else {
5037                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, drop_args.bytes_found);
5038                 btrfs_update_inode(trans, root, inode);
5039         }
5040         btrfs_end_transaction(trans);
5041         return ret;
5042 }
5043
5044 /*
5045  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
5046  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
5047  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
5048  * the range between oldsize and size
5049  */
5050 int btrfs_cont_expand(struct btrfs_inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
5051 {
5052         struct btrfs_root *root = inode->root;
5053         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5054         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
5055         struct extent_map *em = NULL;
5056         struct extent_state *cached_state = NULL;
5057         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
5058         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
5059         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
5060         u64 last_byte;
5061         u64 cur_offset;
5062         u64 hole_size;
5063         int err = 0;
5064
5065         /*
5066          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
5067          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
5068          * expose stale data.
5069          */
5070         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
5071         if (err)
5072                 return err;
5073
5074         if (size <= hole_start)
5075                 return 0;
5076
5077         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, hole_start, block_end - 1,
5078                                            &cached_state);
5079         cur_offset = hole_start;
5080         while (1) {
5081                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur_offset,
5082                                       block_end - cur_offset);
5083                 if (IS_ERR(em)) {
5084                         err = PTR_ERR(em);
5085                         em = NULL;
5086                         break;
5087                 }
5088                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
5089                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
5090                 hole_size = last_byte - cur_offset;
5091
5092                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
5093                         struct extent_map *hole_em;
5094
5095                         err = maybe_insert_hole(root, inode, cur_offset,
5096                                                 hole_size);
5097                         if (err)
5098                                 break;
5099
5100                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5101                                                         cur_offset, hole_size);
5102                         if (err)
5103                                 break;
5104
5105                         btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
5106                                                 cur_offset + hole_size - 1, 0);
5107                         hole_em = alloc_extent_map();
5108                         if (!hole_em) {
5109                                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
5110                                         &inode->runtime_flags);
5111                                 goto next;
5112                         }
5113                         hole_em->start = cur_offset;
5114                         hole_em->len = hole_size;
5115                         hole_em->orig_start = cur_offset;
5116
5117                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
5118                         hole_em->block_len = 0;
5119                         hole_em->orig_block_len = 0;
5120                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
5121                         hole_em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
5122                         hole_em->generation = fs_info->generation;
5123
5124                         while (1) {
5125                                 write_lock(&em_tree->lock);
5126                                 err = add_extent_mapping(em_tree, hole_em, 1);
5127                                 write_unlock(&em_tree->lock);
5128                                 if (err != -EEXIST)
5129                                         break;
5130                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
5131                                                         cur_offset +
5132                                                         hole_size - 1, 0);
5133                         }
5134                         free_extent_map(hole_em);
5135                 } else {
5136                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5137                                                         cur_offset, hole_size);
5138                         if (err)
5139                                 break;
5140                 }
5141 next:
5142                 free_extent_map(em);
5143                 em = NULL;
5144                 cur_offset = last_byte;
5145                 if (cur_offset >= block_end)
5146                         break;
5147         }
5148         free_extent_map(em);
5149         unlock_extent_cached(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
5150         return err;
5151 }
5152
5153 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
5154 {
5155         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5156         struct btrfs_trans_handle *trans;
5157         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
5158         loff_t newsize = attr->ia_size;
5159         int mask = attr->ia_valid;
5160         int ret;
5161
5162         /*
5163          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
5164          * special case where we need to update the times despite not having
5165          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
5166          * explicitly if it wants a timestamp update.
5167          */
5168         if (newsize != oldsize) {
5169                 inode_inc_iversion(inode);
5170                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME)))
5171                         inode->i_ctime = inode->i_mtime =
5172                                 current_time(inode);
5173         }
5174
5175         if (newsize > oldsize) {
5176                 /*
5177                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
5178                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
5179                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
5180                  * truncation, it must capture all writes that happened before
5181                  * this truncation.
5182                  */
5183                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
5184                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), oldsize, newsize);
5185                 if (ret) {
5186                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5187                         return ret;
5188                 }
5189
5190                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5191                 if (IS_ERR(trans)) {
5192                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5193                         return PTR_ERR(trans);
5194                 }
5195
5196                 i_size_write(inode, newsize);
5197                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5198                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
5199                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
5200                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5201                 btrfs_end_transaction(trans);
5202         } else {
5203                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5204
5205                 if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
5206                         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode,
5207                                         ALIGN(newsize, fs_info->sectorsize),
5208                                         (u64)-1);
5209                         if (ret)
5210                                 return ret;
5211                 }
5212
5213                 /*
5214                  * We're truncating a file that used to have good data down to
5215                  * zero. Make sure any new writes to the file get on disk
5216                  * on close.
5217                  */
5218                 if (newsize == 0)
5219                         set_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
5220                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5221
5222                 truncate_setsize(inode, newsize);
5223
5224                 inode_dio_wait(inode);
5225
5226                 ret = btrfs_truncate(inode, newsize == oldsize);
5227                 if (ret && inode->i_nlink) {
5228                         int err;
5229
5230                         /*
5231                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
5232                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
5233                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
5234                          * in-memory size to match.
5235                          */
5236                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
5237                         if (err)
5238                                 return err;
5239                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
5240                 }
5241         }
5242
5243         return ret;
5244 }
5245
5246 static int btrfs_setattr(struct user_namespace *mnt_userns, struct dentry *dentry,
5247                          struct iattr *attr)
5248 {
5249         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5250         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5251         int err;
5252
5253         if (btrfs_root_readonly(root))
5254                 return -EROFS;
5255
5256         err = setattr_prepare(&init_user_ns, dentry, attr);
5257         if (err)
5258                 return err;
5259
5260         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
5261                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
5262                 if (err)
5263                         return err;
5264         }
5265
5266         if (attr->ia_valid) {
5267                 setattr_copy(&init_user_ns, inode, attr);
5268                 inode_inc_iversion(inode);
5269                 err = btrfs_dirty_inode(inode);
5270
5271                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
5272                         err = posix_acl_chmod(&init_user_ns, inode,
5273                                               inode->i_mode);
5274         }
5275
5276         return err;
5277 }
5278
5279 /*
5280  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS calling
5281  * btrfs_invalidatepage() against each page of the inode. This is slow because
5282  * the calls to btrfs_invalidatepage() result in a huge amount of calls to
5283  * lock_extent_bits() and clear_extent_bit(), which keep merging and splitting
5284  * extent_state structures over and over, wasting lots of time.
5285  *
5286  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidatepage() skip all
5287  * those expensive operations on a per page basis and do only the ordered io
5288  * finishing, while we release here the extent_map and extent_state structures,
5289  * without the excessive merging and splitting.
5290  */
5291 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
5292 {
5293         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
5294         struct extent_map_tree *map_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
5295         struct rb_node *node;
5296
5297         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
5298         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
5299
5300         write_lock(&map_tree->lock);
5301         while (!RB_EMPTY_ROOT(&map_tree->map.rb_root)) {
5302                 struct extent_map *em;
5303
5304                 node = rb_first_cached(&map_tree->map);
5305                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
5306                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
5307                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
5308                 remove_extent_mapping(map_tree, em);
5309                 free_extent_map(em);
5310                 if (need_resched()) {
5311                         write_unlock(&map_tree->lock);
5312                         cond_resched();
5313                         write_lock(&map_tree->lock);
5314                 }
5315         }
5316         write_unlock(&map_tree->lock);
5317
5318         /*
5319          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
5320          * We can have ongoing bios started by readahead that have
5321          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
5322          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
5323          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
5324          * ranges can still be locked and eviction started because before
5325          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
5326          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
5327          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
5328          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
5329          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
5330          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
5331          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
5332          * use-after-free issue.
5333          */
5334         spin_lock(&io_tree->lock);
5335         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
5336                 struct extent_state *state;
5337                 struct extent_state *cached_state = NULL;
5338                 u64 start;
5339                 u64 end;
5340                 unsigned state_flags;
5341
5342                 node = rb_first(&io_tree->state);
5343                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
5344                 start = state->start;
5345                 end = state->end;
5346                 state_flags = state->state;
5347                 spin_unlock(&io_tree->lock);
5348
5349                 lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
5350
5351                 /*
5352                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
5353                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
5354                  * So we need to free its reserved space here.
5355                  * (Refer to comment in btrfs_invalidatepage, case 2)
5356                  *
5357                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
5358                  */
5359                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
5360                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
5361                                                end - start + 1);
5362
5363                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5364                                  EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
5365                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1, 1,
5366                                  &cached_state);
5367
5368                 cond_resched();
5369                 spin_lock(&io_tree->lock);
5370         }
5371         spin_unlock(&io_tree->lock);
5372 }
5373
5374 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5375                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5376 {
5377         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5378         struct btrfs_block_rsv *global_rsv = &fs_info->global_block_rsv;
5379         struct btrfs_trans_handle *trans;
5380         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
5381         int ret;
5382
5383         /*
5384          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5385          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5386          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5387          *
5388          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5389          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5390          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5391          * delayed refs activity by truncating.
5392          *
5393          * If we cannot make our reservation we'll attempt to steal from the
5394          * global reserve, because we really want to be able to free up space.
5395          */
5396         ret = btrfs_block_rsv_refill(root, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5397                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5398         if (ret) {
5399                 /*
5400                  * Try to steal from the global reserve if there is space for
5401                  * it.
5402                  */
5403                 if (btrfs_check_space_for_delayed_refs(fs_info) ||
5404                     btrfs_block_rsv_migrate(global_rsv, rsv, rsv->size, 0)) {
5405                         btrfs_warn(fs_info,
5406                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5407                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5408                 }
5409                 delayed_refs_extra = 0;
5410         }
5411
5412         trans = btrfs_join_transaction(root);
5413         if (IS_ERR(trans))
5414                 return trans;
5415
5416         if (delayed_refs_extra) {
5417                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5418                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5419                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5420                                         delayed_refs_extra, 1);
5421         }
5422         return trans;
5423 }
5424
5425 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5426 {
5427         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5428         struct btrfs_trans_handle *trans;
5429         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5430         struct btrfs_block_rsv *rsv;
5431         int ret;
5432
5433         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5434
5435         if (!root) {
5436                 clear_inode(inode);
5437                 return;
5438         }
5439
5440         evict_inode_truncate_pages(inode);
5441
5442         if (inode->i_nlink &&
5443             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5444               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5445              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5446                 goto no_delete;
5447
5448         if (is_bad_inode(inode))
5449                 goto no_delete;
5450
5451         btrfs_free_io_failure_record(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1);
5452
5453         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5454                 goto no_delete;
5455
5456         if (inode->i_nlink > 0) {
5457                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5458                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5459                 goto no_delete;
5460         }
5461
5462         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5463         if (ret)
5464                 goto no_delete;
5465
5466         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5467         if (!rsv)
5468                 goto no_delete;
5469         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5470         rsv->failfast = 1;
5471
5472         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5473
5474         while (1) {
5475                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5476                 if (IS_ERR(trans))
5477                         goto free_rsv;
5478
5479                 trans->block_rsv = rsv;
5480
5481                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
5482                                                  0, 0, NULL);
5483                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5484                 btrfs_end_transaction(trans);
5485                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
5486                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5487                         goto free_rsv;
5488                 else if (!ret)
5489                         break;
5490         }
5491
5492         /*
5493          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5494          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5495          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5496          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5497          *
5498          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5499          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5500          */
5501         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5502         if (!IS_ERR(trans)) {
5503                 trans->block_rsv = rsv;
5504                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5505                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5506                 btrfs_end_transaction(trans);
5507         }
5508
5509 free_rsv:
5510         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5511 no_delete:
5512         /*
5513          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5514          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5515          * to retry these periodically in the future.
5516          */
5517         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5518         clear_inode(inode);
5519 }
5520
5521 /*
5522  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5523  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5524  *
5525  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5526  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5527  */
5528 static int btrfs_inode_by_name(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5529                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5530 {
5531         const char *name = dentry->d_name.name;
5532         int namelen = dentry->d_name.len;
5533         struct btrfs_dir_item *di;
5534         struct btrfs_path *path;
5535         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5536         int ret = 0;
5537
5538         path = btrfs_alloc_path();
5539         if (!path)
5540                 return -ENOMEM;
5541
5542         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5543                         name, namelen, 0);
5544         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5545                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5546                 goto out;
5547         }
5548
5549         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5550         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5551             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5552                 ret = -EUCLEAN;
5553                 btrfs_warn(root->fs_info,
5554 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5555                            __func__, name, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5556                            location->objectid, location->type, location->offset);
5557         }
5558         if (!ret)
5559                 *type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
5560 out:
5561         btrfs_free_path(path);
5562         return ret;
5563 }
5564
5565 /*
5566  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5567  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5568  * is kind of like crossing a mount point.
5569  */
5570 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5571                                     struct inode *dir,
5572                                     struct dentry *dentry,
5573                                     struct btrfs_key *location,
5574                                     struct btrfs_root **sub_root)
5575 {
5576         struct btrfs_path *path;
5577         struct btrfs_root *new_root;
5578         struct btrfs_root_ref *ref;
5579         struct extent_buffer *leaf;
5580         struct btrfs_key key;
5581         int ret;
5582         int err = 0;
5583
5584         path = btrfs_alloc_path();
5585         if (!path) {
5586                 err = -ENOMEM;
5587                 goto out;
5588         }
5589
5590         err = -ENOENT;
5591         key.objectid = BTRFS_I(dir)->root->root_key.objectid;
5592         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5593         key.offset = location->objectid;
5594
5595         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5596         if (ret) {
5597                 if (ret < 0)
5598                         err = ret;
5599                 goto out;
5600         }
5601
5602         leaf = path->nodes[0];
5603         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5604         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(BTRFS_I(dir)) ||
5605             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != dentry->d_name.len)
5606                 goto out;
5607
5608         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, dentry->d_name.name,
5609                                    (unsigned long)(ref + 1),
5610                                    dentry->d_name.len);
5611         if (ret)
5612                 goto out;
5613
5614         btrfs_release_path(path);
5615
5616         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5617         if (IS_ERR(new_root)) {
5618                 err = PTR_ERR(new_root);
5619                 goto out;
5620         }
5621
5622         *sub_root = new_root;
5623         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5624         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5625         location->offset = 0;
5626         err = 0;
5627 out:
5628         btrfs_free_path(path);
5629         return err;
5630 }
5631
5632 static void inode_tree_add(struct inode *inode)
5633 {
5634         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5635         struct btrfs_inode *entry;
5636         struct rb_node **p;
5637         struct rb_node *parent;
5638         struct rb_node *new = &BTRFS_I(inode)->rb_node;
5639         u64 ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5640
5641         if (inode_unhashed(inode))
5642                 return;
5643         parent = NULL;
5644         spin_lock(&root->inode_lock);
5645         p = &root->inode_tree.rb_node;
5646         while (*p) {
5647                 parent = *p;
5648                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5649
5650                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5651                         p = &parent->rb_left;
5652                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5653                         p = &parent->rb_right;
5654                 else {
5655                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5656                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5657                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5658                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5659                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5660                         return;
5661                 }
5662         }
5663         rb_link_node(new, parent, p);
5664         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5665         spin_unlock(&root->inode_lock);
5666 }
5667
5668 static void inode_tree_del(struct btrfs_inode *inode)
5669 {
5670         struct btrfs_root *root = inode->root;
5671         int empty = 0;
5672
5673         spin_lock(&root->inode_lock);
5674         if (!RB_EMPTY_NODE(&inode->rb_node)) {
5675                 rb_erase(&inode->rb_node, &root->inode_tree);
5676                 RB_CLEAR_NODE(&inode->rb_node);
5677                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5678         }
5679         spin_unlock(&root->inode_lock);
5680
5681         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5682                 spin_lock(&root->inode_lock);
5683                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5684                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5685                 if (empty)
5686                         btrfs_add_dead_root(root);
5687         }
5688 }
5689
5690
5691 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5692 {
5693         struct btrfs_iget_args *args = p;
5694
5695         inode->i_ino = args->ino;
5696         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5697         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5698         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5699         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5700         BUG_ON(args->root && !BTRFS_I(inode)->root);
5701         return 0;
5702 }
5703
5704 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5705 {
5706         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5707
5708         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5709                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5710 }
5711
5712 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5713                                        struct btrfs_root *root)
5714 {
5715         struct inode *inode;
5716         struct btrfs_iget_args args;
5717         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5718
5719         args.ino = ino;
5720         args.root = root;
5721
5722         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5723                              btrfs_init_locked_inode,
5724                              (void *)&args);
5725         return inode;
5726 }
5727
5728 /*
5729  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5730  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5731  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5732  * later.
5733  */
5734 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5735                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5736 {
5737         struct inode *inode;
5738
5739         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5740         if (!inode)
5741                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5742
5743         if (inode->i_state & I_NEW) {
5744                 int ret;
5745
5746                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5747                 if (!ret) {
5748                         inode_tree_add(inode);
5749                         unlock_new_inode(inode);
5750                 } else {
5751                         iget_failed(inode);
5752                         /*
5753                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5754                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5755                          * was not found.
5756                          */
5757                         if (ret > 0)
5758                                 ret = -ENOENT;
5759                         inode = ERR_PTR(ret);
5760                 }
5761         }
5762
5763         return inode;
5764 }
5765
5766 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5767 {
5768         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5769 }
5770
5771 static struct inode *new_simple_dir(struct super_block *s,
5772                                     struct btrfs_key *key,
5773                                     struct btrfs_root *root)
5774 {
5775         struct inode *inode = new_inode(s);
5776
5777         if (!inode)
5778                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5779
5780         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5781         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5782         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5783
5784         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5785         /*
5786          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5787          * associated with the dentry
5788          */
5789         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5790         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5791         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5792         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5793         inode->i_mtime = current_time(inode);
5794         inode->i_atime = inode->i_mtime;
5795         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5796         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
5797
5798         return inode;
5799 }
5800
5801 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5802 {
5803         /*
5804          * Compile-time asserts that generic FT_* types still match
5805          * BTRFS_FT_* types
5806          */
5807         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_UNKNOWN != FT_UNKNOWN);
5808         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_REG_FILE != FT_REG_FILE);
5809         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_DIR != FT_DIR);
5810         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_CHRDEV != FT_CHRDEV);
5811         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_BLKDEV != FT_BLKDEV);
5812         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_FIFO != FT_FIFO);
5813         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SOCK != FT_SOCK);
5814         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SYMLINK != FT_SYMLINK);
5815
5816         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5817 }
5818
5819 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5820 {
5821         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
5822         struct inode *inode;
5823         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5824         struct btrfs_root *sub_root = root;
5825         struct btrfs_key location;
5826         u8 di_type = 0;
5827         int ret = 0;
5828
5829         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5830                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5831
5832         ret = btrfs_inode_by_name(dir, dentry, &location, &di_type);
5833         if (ret < 0)
5834                 return ERR_PTR(ret);
5835
5836         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5837                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5838                 if (IS_ERR(inode))
5839                         return inode;
5840
5841                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5842                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5843                         btrfs_crit(fs_info,
5844 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5845                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5846                                   di_type);
5847                         iput(inode);
5848                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5849                 }
5850                 return inode;
5851         }
5852
5853         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, dir, dentry,
5854                                        &location, &sub_root);
5855         if (ret < 0) {
5856                 if (ret != -ENOENT)
5857                         inode = ERR_PTR(ret);
5858                 else
5859                         inode = new_simple_dir(dir->i_sb, &location, sub_root);
5860         } else {
5861                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
5862         }
5863         if (root != sub_root)
5864                 btrfs_put_root(sub_root);
5865
5866         if (!IS_ERR(inode) && root != sub_root) {
5867                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5868                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
5869                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
5870                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5871                 if (ret) {
5872                         iput(inode);
5873                         inode = ERR_PTR(ret);
5874                 }
5875         }
5876
5877         return inode;
5878 }
5879
5880 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
5881 {
5882         struct btrfs_root *root;
5883         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5884
5885         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
5886                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
5887
5888         if (inode) {
5889                 root = BTRFS_I(inode)->root;
5890                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
5891                         return 1;
5892
5893                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
5894                         return 1;
5895         }
5896         return 0;
5897 }
5898
5899 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5900                                    unsigned int flags)
5901 {
5902         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
5903
5904         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
5905                 inode = NULL;
5906         return d_splice_alias(inode, dentry);
5907 }
5908
5909 /*
5910  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
5911  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
5912  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
5913  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
5914  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
5915  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
5916  * tree lock.
5917  */
5918 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
5919 {
5920         struct btrfs_file_private *private;
5921
5922         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
5923         if (!private)
5924                 return -ENOMEM;
5925         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
5926         if (!private->filldir_buf) {
5927                 kfree(private);
5928                 return -ENOMEM;
5929         }
5930         file->private_data = private;
5931         return 0;
5932 }
5933
5934 struct dir_entry {
5935         u64 ino;
5936         u64 offset;
5937         unsigned type;
5938         int name_len;
5939 };
5940
5941 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
5942 {
5943         while (entries--) {
5944                 struct dir_entry *entry = addr;
5945                 char *name = (char *)(entry + 1);
5946
5947                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
5948                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
5949                                          get_unaligned(&entry->ino),
5950                                          get_unaligned(&entry->type)))
5951                         return 1;
5952                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
5953                         get_unaligned(&entry->name_len);
5954                 ctx->pos++;
5955         }
5956         return 0;
5957 }
5958
5959 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
5960 {
5961         struct inode *inode = file_inode(file);
5962         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5963         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5964         struct btrfs_dir_item *di;
5965         struct btrfs_key key;
5966         struct btrfs_key found_key;
5967         struct btrfs_path *path;
5968         void *addr;
5969         struct list_head ins_list;
5970         struct list_head del_list;
5971         int ret;
5972         struct extent_buffer *leaf;
5973         int slot;
5974         char *name_ptr;
5975         int name_len;
5976         int entries = 0;
5977         int total_len = 0;
5978         bool put = false;
5979         struct btrfs_key location;
5980
5981         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
5982                 return 0;
5983
5984         path = btrfs_alloc_path();
5985         if (!path)
5986                 return -ENOMEM;
5987
5988         addr = private->filldir_buf;
5989         path->reada = READA_FORWARD;
5990
5991         INIT_LIST_HEAD(&ins_list);
5992         INIT_LIST_HEAD(&del_list);
5993         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
5994
5995 again:
5996         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5997         key.offset = ctx->pos;
5998         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5999
6000         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
6001         if (ret < 0)
6002                 goto err;
6003
6004         while (1) {
6005                 struct dir_entry *entry;
6006
6007                 leaf = path->nodes[0];
6008                 slot = path->slots[0];
6009                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6010                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6011                         if (ret < 0)
6012                                 goto err;
6013                         else if (ret > 0)
6014                                 break;
6015                         continue;
6016                 }
6017
6018                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
6019
6020                 if (found_key.objectid != key.objectid)
6021                         break;
6022                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
6023                         break;
6024                 if (found_key.offset < ctx->pos)
6025                         goto next;
6026                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
6027                         goto next;
6028                 di = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_dir_item);
6029                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
6030                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
6031                     PAGE_SIZE) {
6032                         btrfs_release_path(path);
6033                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6034                         if (ret)
6035                                 goto nopos;
6036                         addr = private->filldir_buf;
6037                         entries = 0;
6038                         total_len = 0;
6039                         goto again;
6040                 }
6041
6042                 entry = addr;
6043                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
6044                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
6045                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr, (unsigned long)(di + 1),
6046                                    name_len);
6047                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(btrfs_dir_type(leaf, di)),
6048                                 &entry->type);
6049                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
6050                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
6051                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
6052                 entries++;
6053                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6054                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6055 next:
6056                 path->slots[0]++;
6057         }
6058         btrfs_release_path(path);
6059
6060         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6061         if (ret)
6062                 goto nopos;
6063
6064         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
6065         if (ret)
6066                 goto nopos;
6067
6068         /*
6069          * Stop new entries from being returned after we return the last
6070          * entry.
6071          *
6072          * New directory entries are assigned a strictly increasing
6073          * offset.  This means that new entries created during readdir
6074          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
6075          * This has broken buggy programs which operate on names as
6076          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
6077          * we have this hack to stop new entries from being returned
6078          * under the assumption that they'll never reach this huge
6079          * offset.
6080          *
6081          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
6082          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
6083          * in the past.
6084          */
6085         if (ctx->pos >= INT_MAX)
6086                 ctx->pos = LLONG_MAX;
6087         else
6088                 ctx->pos = INT_MAX;
6089 nopos:
6090         ret = 0;
6091 err:
6092         if (put)
6093                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
6094         btrfs_free_path(path);
6095         return ret;
6096 }
6097
6098 /*
6099  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
6100  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
6101  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
6102  * to keep or drop this code.
6103  */
6104 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode)
6105 {
6106         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6107         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6108         struct btrfs_trans_handle *trans;
6109         int ret;
6110
6111         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
6112                 return 0;
6113
6114         trans = btrfs_join_transaction(root);
6115         if (IS_ERR(trans))
6116                 return PTR_ERR(trans);
6117
6118         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6119         if (ret && (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT)) {
6120                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
6121                 btrfs_end_transaction(trans);
6122                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
6123                 if (IS_ERR(trans))
6124                         return PTR_ERR(trans);
6125
6126                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6127         }
6128         btrfs_end_transaction(trans);
6129         if (BTRFS_I(inode)->delayed_node)
6130                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
6131
6132         return ret;
6133 }
6134
6135 /*
6136  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
6137  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
6138  */
6139 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *now,
6140                              int flags)
6141 {
6142         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6143         bool dirty = flags & ~S_VERSION;
6144
6145         if (btrfs_root_readonly(root))
6146                 return -EROFS;
6147
6148         if (flags & S_VERSION)
6149                 dirty |= inode_maybe_inc_iversion(inode, dirty);
6150         if (flags & S_CTIME)
6151                 inode->i_ctime = *now;
6152         if (flags & S_MTIME)
6153                 inode->i_mtime = *now;
6154         if (flags & S_ATIME)
6155                 inode->i_atime = *now;
6156         return dirty ? btrfs_dirty_inode(inode) : 0;
6157 }
6158
6159 /*
6160  * find the highest existing sequence number in a directory
6161  * and then set the in-memory index_cnt variable to reflect
6162  * free sequence numbers
6163  */
6164 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
6165 {
6166         struct btrfs_root *root = inode->root;
6167         struct btrfs_key key, found_key;
6168         struct btrfs_path *path;
6169         struct extent_buffer *leaf;
6170         int ret;
6171
6172         key.objectid = btrfs_ino(inode);
6173         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
6174         key.offset = (u64)-1;
6175
6176         path = btrfs_alloc_path();
6177         if (!path)
6178                 return -ENOMEM;
6179
6180         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
6181         if (ret < 0)
6182                 goto out;
6183         /* FIXME: we should be able to handle this */
6184         if (ret == 0)
6185                 goto out;
6186         ret = 0;
6187
6188         /*
6189          * MAGIC NUMBER EXPLANATION:
6190          * since we search a directory based on f_pos we have to start at 2
6191          * since '.' and '..' have f_pos of 0 and 1 respectively, so everybody
6192          * else has to start at 2
6193          */
6194         if (path->slots[0] == 0) {
6195                 inode->index_cnt = 2;
6196                 goto out;
6197         }
6198
6199         path->slots[0]--;
6200
6201         leaf = path->nodes[0];
6202         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6203
6204         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
6205             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
6206                 inode->index_cnt = 2;
6207                 goto out;
6208         }
6209
6210         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
6211 out:
6212         btrfs_free_path(path);
6213         return ret;
6214 }
6215
6216 /*
6217  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
6218  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
6219  */
6220 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
6221 {
6222         int ret = 0;
6223
6224         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
6225                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
6226                 if (ret) {
6227                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
6228                         if (ret)
6229                                 return ret;
6230                 }
6231         }
6232
6233         *index = dir->index_cnt;
6234         dir->index_cnt++;
6235
6236         return ret;
6237 }
6238
6239 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
6240 {
6241         struct btrfs_iget_args args;
6242
6243         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
6244         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
6245
6246         return insert_inode_locked4(inode,
6247                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
6248                    btrfs_find_actor, &args);
6249 }
6250
6251 /*
6252  * Inherit flags from the parent inode.
6253  *
6254  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
6255  */
6256 static void btrfs_inherit_iflags(struct inode *inode, struct inode *dir)
6257 {
6258         unsigned int flags;
6259
6260         if (!dir)
6261                 return;
6262
6263         flags = BTRFS_I(dir)->flags;
6264
6265         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
6266                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
6267                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6268         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
6269                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6270                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
6271         }
6272
6273         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
6274                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
6275                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
6276                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6277         }
6278
6279         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
6280 }
6281
6282 static struct inode *btrfs_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
6283                                      struct btrfs_root *root,
6284                                      struct inode *dir,
6285                                      const char *name, int name_len,
6286                                      u64 ref_objectid, u64 objectid,
6287                                      umode_t mode, u64 *index)
6288 {
6289         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6290         struct inode *inode;
6291         struct btrfs_inode_item *inode_item;
6292         struct btrfs_key *location;
6293         struct btrfs_path *path;
6294         struct btrfs_inode_ref *ref;
6295         struct btrfs_key key[2];
6296         u32 sizes[2];
6297         int nitems = name ? 2 : 1;
6298         unsigned long ptr;
6299         unsigned int nofs_flag;
6300         int ret;
6301
6302         path = btrfs_alloc_path();
6303         if (!path)
6304                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6305
6306         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
6307         inode = new_inode(fs_info->sb);
6308         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
6309         if (!inode) {
6310                 btrfs_free_path(path);
6311                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6312         }
6313
6314         /*
6315          * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point,
6316          * we fill in an inode item with the correct link count.
6317          */
6318         if (!name)
6319                 set_nlink(inode, 0);
6320
6321         /*
6322          * we have to initialize this early, so we can reclaim the inode
6323          * number if we fail afterwards in this function.
6324          */
6325         inode->i_ino = objectid;
6326
6327         if (dir && name) {
6328                 trace_btrfs_inode_request(dir);
6329
6330                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), index);
6331                 if (ret) {
6332                         btrfs_free_path(path);
6333                         iput(inode);
6334                         return ERR_PTR(ret);
6335                 }
6336         } else if (dir) {
6337                 *index = 0;
6338         }
6339         /*
6340          * index_cnt is ignored for everything but a dir,
6341          * btrfs_set_inode_index_count has an explanation for the magic
6342          * number
6343          */
6344         BTRFS_I(inode)->index_cnt = 2;
6345         BTRFS_I(inode)->dir_index = *index;
6346         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
6347         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
6348         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
6349
6350         /*
6351          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
6352          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
6353          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
6354          * old info in the log.
6355          */
6356         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6357
6358         key[0].objectid = objectid;
6359         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6360         key[0].offset = 0;
6361
6362         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6363
6364         if (name) {
6365                 /*
6366                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6367                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6368                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6369                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6370                  */
6371                 key[1].objectid = objectid;
6372                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6373                 key[1].offset = ref_objectid;
6374
6375                 sizes[1] = name_len + sizeof(*ref);
6376         }
6377
6378         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6379         location->objectid = objectid;
6380         location->offset = 0;
6381         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6382
6383         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6384         if (ret < 0) {
6385                 iput(inode);
6386                 goto fail;
6387         }
6388
6389         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, key, sizes, nitems);
6390         if (ret != 0)
6391                 goto fail_unlock;
6392
6393         inode_init_owner(&init_user_ns, inode, dir, mode);
6394         inode_set_bytes(inode, 0);
6395
6396         inode->i_mtime = current_time(inode);
6397         inode->i_atime = inode->i_mtime;
6398         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
6399         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
6400
6401         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6402                                   struct btrfs_inode_item);
6403         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6404                              sizeof(*inode_item));
6405         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6406
6407         if (name) {
6408                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6409                                      struct btrfs_inode_ref);
6410                 btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, name_len);
6411                 btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, *index);
6412                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6413                 write_extent_buffer(path->nodes[0], name, ptr, name_len);
6414         }
6415
6416         btrfs_mark_buffer_dirty(path->nodes[0]);
6417         btrfs_free_path(path);
6418
6419         btrfs_inherit_iflags(inode, dir);
6420
6421         if (S_ISREG(mode)) {
6422                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6423                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6424                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6425                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6426                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6427         }
6428
6429         inode_tree_add(inode);
6430
6431         trace_btrfs_inode_new(inode);
6432         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6433
6434         btrfs_update_root_times(trans, root);
6435
6436         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6437         if (ret)
6438                 btrfs_err(fs_info,
6439                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6440                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid, ret);
6441
6442         return inode;
6443
6444 fail_unlock:
6445         discard_new_inode(inode);
6446 fail:
6447         if (dir && name)
6448                 BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6449         btrfs_free_path(path);
6450         return ERR_PTR(ret);
6451 }
6452
6453 /*
6454  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6455  * a give name and a given sequence number.
6456  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6457  * inode to the parent directory.
6458  */
6459 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6460                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6461                    const char *name, int name_len, int add_backref, u64 index)
6462 {
6463         int ret = 0;
6464         struct btrfs_key key;
6465         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6466         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6467         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6468
6469         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6470                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6471         } else {
6472                 key.objectid = ino;
6473                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6474                 key.offset = 0;
6475         }
6476
6477         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6478                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6479                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6480                                          index, name, name_len);
6481         } else if (add_backref) {
6482                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
6483                                              parent_ino, index);
6484         }
6485
6486         /* Nothing to clean up yet */
6487         if (ret)
6488                 return ret;
6489
6490         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, name_len, parent_inode, &key,
6491                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6492         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6493                 goto fail_dir_item;
6494         else if (ret) {
6495                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6496                 return ret;
6497         }
6498
6499         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6500                            name_len * 2);
6501         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6502         /*
6503          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6504          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6505          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6506          * values (the ones it had when the fsync was done).
6507          */
6508         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags)) {
6509                 struct timespec64 now = current_time(&parent_inode->vfs_inode);
6510
6511                 parent_inode->vfs_inode.i_mtime = now;
6512                 parent_inode->vfs_inode.i_ctime = now;
6513         }
6514         ret = btrfs_update_inode(trans, root, parent_inode);
6515         if (ret)
6516                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6517         return ret;
6518
6519 fail_dir_item:
6520         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6521                 u64 local_index;
6522                 int err;
6523                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6524                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6525                                          &local_index, name, name_len);
6526                 if (err)
6527                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6528         } else if (add_backref) {
6529                 u64 local_index;
6530                 int err;
6531
6532                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len,
6533                                           ino, parent_ino, &local_index);
6534                 if (err)
6535                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6536         }
6537
6538         /* Return the original error code */
6539         return ret;
6540 }
6541
6542 static int btrfs_add_nondir(struct btrfs_trans_handle *trans,
6543                             struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
6544                             struct btrfs_inode *inode, int backref, u64 index)
6545 {
6546         int err = btrfs_add_link(trans, dir, inode,
6547                                  dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6548                                  backref, index);
6549         if (err > 0)
6550                 err = -EEXIST;
6551         return err;
6552 }
6553
6554 static int btrfs_mknod(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6555                        struct dentry *dentry, umode_t mode, dev_t rdev)
6556 {
6557         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6558         struct btrfs_trans_handle *trans;
6559         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6560         struct inode *inode = NULL;
6561         int err;
6562         u64 objectid;
6563         u64 index = 0;
6564
6565         /*
6566          * 2 for inode item and ref
6567          * 2 for dir items
6568          * 1 for xattr if selinux is on
6569          */
6570         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6571         if (IS_ERR(trans))
6572                 return PTR_ERR(trans);
6573
6574         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6575         if (err)
6576                 goto out_unlock;
6577
6578         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6579                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6580                         mode, &index);
6581         if (IS_ERR(inode)) {
6582                 err = PTR_ERR(inode);
6583                 inode = NULL;
6584                 goto out_unlock;
6585         }
6586
6587         /*
6588         * If the active LSM wants to access the inode during
6589         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6590         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6591         * ops vector.
6592         */
6593         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6594         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6595
6596         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6597         if (err)
6598                 goto out_unlock;
6599
6600         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6601                         0, index);
6602         if (err)
6603                 goto out_unlock;
6604
6605         btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6606         d_instantiate_new(dentry, inode);
6607
6608 out_unlock:
6609         btrfs_end_transaction(trans);
6610         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6611         if (err && inode) {
6612                 inode_dec_link_count(inode);
6613                 discard_new_inode(inode);
6614         }
6615         return err;
6616 }
6617
6618 static int btrfs_create(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6619                         struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
6620 {
6621         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6622         struct btrfs_trans_handle *trans;
6623         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6624         struct inode *inode = NULL;
6625         int err;
6626         u64 objectid;
6627         u64 index = 0;
6628
6629         /*
6630          * 2 for inode item and ref
6631          * 2 for dir items
6632          * 1 for xattr if selinux is on
6633          */
6634         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6635         if (IS_ERR(trans))
6636                 return PTR_ERR(trans);
6637
6638         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6639         if (err)
6640                 goto out_unlock;
6641
6642         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6643                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6644                         mode, &index);
6645         if (IS_ERR(inode)) {
6646                 err = PTR_ERR(inode);
6647                 inode = NULL;
6648                 goto out_unlock;
6649         }
6650         /*
6651         * If the active LSM wants to access the inode during
6652         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6653         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6654         * ops vector.
6655         */
6656         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6657         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6658         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6659
6660         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6661         if (err)
6662                 goto out_unlock;
6663
6664         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6665         if (err)
6666                 goto out_unlock;
6667
6668         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6669                         0, index);
6670         if (err)
6671                 goto out_unlock;
6672
6673         d_instantiate_new(dentry, inode);
6674
6675 out_unlock:
6676         btrfs_end_transaction(trans);
6677         if (err && inode) {
6678                 inode_dec_link_count(inode);
6679                 discard_new_inode(inode);
6680         }
6681         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6682         return err;
6683 }
6684
6685 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6686                       struct dentry *dentry)
6687 {
6688         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6689         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6690         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6691         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6692         u64 index;
6693         int err;
6694         int drop_inode = 0;
6695
6696         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6697         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6698                 return -EXDEV;
6699
6700         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6701                 return -EMLINK;
6702
6703         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6704         if (err)
6705                 goto fail;
6706
6707         /*
6708          * 2 items for inode and inode ref
6709          * 2 items for dir items
6710          * 1 item for parent inode
6711          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6712          */
6713         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6714         if (IS_ERR(trans)) {
6715                 err = PTR_ERR(trans);
6716                 trans = NULL;
6717                 goto fail;
6718         }
6719
6720         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6721         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6722         inc_nlink(inode);
6723         inode_inc_iversion(inode);
6724         inode->i_ctime = current_time(inode);
6725         ihold(inode);
6726         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6727
6728         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6729                         1, index);
6730
6731         if (err) {
6732                 drop_inode = 1;
6733         } else {
6734                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6735
6736                 err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6737                 if (err)
6738                         goto fail;
6739                 if (inode->i_nlink == 1) {
6740                         /*
6741                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6742                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6743                          */
6744                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6745                         if (err)
6746                                 goto fail;
6747                 }
6748                 d_instantiate(dentry, inode);
6749                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(inode), NULL, parent);
6750         }
6751
6752 fail:
6753         if (trans)
6754                 btrfs_end_transaction(trans);
6755         if (drop_inode) {
6756                 inode_dec_link_count(inode);
6757                 iput(inode);
6758         }
6759         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6760         return err;
6761 }
6762
6763 static int btrfs_mkdir(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6764                        struct dentry *dentry, umode_t mode)
6765 {
6766         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6767         struct inode *inode = NULL;
6768         struct btrfs_trans_handle *trans;
6769         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6770         int err = 0;
6771         u64 objectid = 0;
6772         u64 index = 0;
6773
6774         /*
6775          * 2 items for inode and ref
6776          * 2 items for dir items
6777          * 1 for xattr if selinux is on
6778          */
6779         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6780         if (IS_ERR(trans))
6781                 return PTR_ERR(trans);
6782
6783         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6784         if (err)
6785                 goto out_fail;
6786
6787         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6788                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6789                         S_IFDIR | mode, &index);
6790         if (IS_ERR(inode)) {
6791                 err = PTR_ERR(inode);
6792                 inode = NULL;
6793                 goto out_fail;
6794         }
6795
6796         /* these must be set before we unlock the inode */
6797         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6798         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6799
6800         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6801         if (err)
6802                 goto out_fail;
6803
6804         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
6805         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6806         if (err)
6807                 goto out_fail;
6808
6809         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6810                         dentry->d_name.name,
6811                         dentry->d_name.len, 0, index);
6812         if (err)
6813                 goto out_fail;
6814
6815         d_instantiate_new(dentry, inode);
6816
6817 out_fail:
6818         btrfs_end_transaction(trans);
6819         if (err && inode) {
6820                 inode_dec_link_count(inode);
6821                 discard_new_inode(inode);
6822         }
6823         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6824         return err;
6825 }
6826
6827 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6828                                       struct page *page,
6829                                       size_t pg_offset, u64 extent_offset,
6830                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6831 {
6832         int ret;
6833         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6834         char *tmp;
6835         size_t max_size;
6836         unsigned long inline_size;
6837         unsigned long ptr;
6838         int compress_type;
6839
6840         WARN_ON(pg_offset != 0);
6841         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6842         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6843         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf,
6844                                         btrfs_item_nr(path->slots[0]));
6845         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6846         if (!tmp)
6847                 return -ENOMEM;
6848         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6849
6850         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6851
6852         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6853         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page,
6854                                extent_offset, inline_size, max_size);
6855
6856         /*
6857          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
6858          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
6859          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
6860          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
6861          * cover that region here.
6862          */
6863
6864         if (max_size + pg_offset < PAGE_SIZE)
6865                 memzero_page(page,  pg_offset + max_size,
6866                              PAGE_SIZE - max_size - pg_offset);
6867         kfree(tmp);
6868         return ret;
6869 }
6870
6871 /**
6872  * btrfs_get_extent - Lookup the first extent overlapping a range in a file.
6873  * @inode:      file to search in
6874  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
6875  * @pg_offset:  offset into @page to copy to
6876  * @start:      file offset
6877  * @len:        length of range starting at @start
6878  *
6879  * This returns the first &struct extent_map which overlaps with the given
6880  * range, reading it from the B-tree and caching it if necessary. Note that
6881  * there may be more extents which overlap the given range after the returned
6882  * extent_map.
6883  *
6884  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
6885  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
6886  *
6887  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
6888  */
6889 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
6890                                     struct page *page, size_t pg_offset,
6891                                     u64 start, u64 len)
6892 {
6893         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
6894         int ret = 0;
6895         u64 extent_start = 0;
6896         u64 extent_end = 0;
6897         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
6898         int extent_type = -1;
6899         struct btrfs_path *path = NULL;
6900         struct btrfs_root *root = inode->root;
6901         struct btrfs_file_extent_item *item;
6902         struct extent_buffer *leaf;
6903         struct btrfs_key found_key;
6904         struct extent_map *em = NULL;
6905         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
6906         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
6907
6908         read_lock(&em_tree->lock);
6909         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
6910         read_unlock(&em_tree->lock);
6911
6912         if (em) {
6913                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
6914                         free_extent_map(em);
6915                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
6916                         free_extent_map(em);
6917                 else
6918                         goto out;
6919         }
6920         em = alloc_extent_map();
6921         if (!em) {
6922                 ret = -ENOMEM;
6923                 goto out;
6924         }
6925         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
6926         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6927         em->len = (u64)-1;
6928         em->block_len = (u64)-1;
6929
6930         path = btrfs_alloc_path();
6931         if (!path) {
6932                 ret = -ENOMEM;
6933                 goto out;
6934         }
6935
6936         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
6937         path->reada = READA_FORWARD;
6938
6939         /*
6940          * The same explanation in load_free_space_cache applies here as well,
6941          * we only read when we're loading the free space cache, and at that
6942          * point the commit_root has everything we need.
6943          */
6944         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
6945                 path->search_commit_root = 1;
6946                 path->skip_locking = 1;
6947         }
6948
6949         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
6950         if (ret < 0) {
6951                 goto out;
6952         } else if (ret > 0) {
6953                 if (path->slots[0] == 0)
6954                         goto not_found;
6955                 path->slots[0]--;
6956                 ret = 0;
6957         }
6958
6959         leaf = path->nodes[0];
6960         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
6961                               struct btrfs_file_extent_item);
6962         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6963         if (found_key.objectid != objectid ||
6964             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6965                 /*
6966                  * If we backup past the first extent we want to move forward
6967                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
6968                  * say there is a hole for our whole search range which can
6969                  * cause problems.
6970                  */
6971                 extent_end = start;
6972                 goto next;
6973         }
6974
6975         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
6976         extent_start = found_key.offset;
6977         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
6978         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6979             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6980                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
6981                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
6982                         ret = -EUCLEAN;
6983                         btrfs_crit(fs_info,
6984                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
6985                                    btrfs_ino(inode));
6986                         goto out;
6987                 }
6988                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
6989                                                        extent_start);
6990         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6991                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
6992                                                       path->slots[0],
6993                                                       extent_start);
6994         }
6995 next:
6996         if (start >= extent_end) {
6997                 path->slots[0]++;
6998                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6999                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
7000                         if (ret < 0)
7001                                 goto out;
7002                         else if (ret > 0)
7003                                 goto not_found;
7004
7005                         leaf = path->nodes[0];
7006                 }
7007                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
7008                 if (found_key.objectid != objectid ||
7009                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
7010                         goto not_found;
7011                 if (start + len <= found_key.offset)
7012                         goto not_found;
7013                 if (start > found_key.offset)
7014                         goto next;
7015
7016                 /* New extent overlaps with existing one */
7017                 em->start = start;
7018                 em->orig_start = start;
7019                 em->len = found_key.offset - start;
7020                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
7021                 goto insert;
7022         }
7023
7024         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, !page, em);
7025
7026         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
7027             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7028                 goto insert;
7029         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
7030                 unsigned long ptr;
7031                 char *map;
7032                 size_t size;
7033                 size_t extent_offset;
7034                 size_t copy_size;
7035
7036                 if (!page)
7037                         goto out;
7038
7039                 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
7040                 extent_offset = page_offset(page) + pg_offset - extent_start;
7041                 copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE - pg_offset,
7042                                   size - extent_offset);
7043                 em->start = extent_start + extent_offset;
7044                 em->len = ALIGN(copy_size, fs_info->sectorsize);
7045                 em->orig_block_len = em->len;
7046                 em->orig_start = em->start;
7047                 ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item) + extent_offset;
7048
7049                 if (!PageUptodate(page)) {
7050                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, item) !=
7051                             BTRFS_COMPRESS_NONE) {
7052                                 ret = uncompress_inline(path, page, pg_offset,
7053                                                         extent_offset, item);
7054                                 if (ret)
7055                                         goto out;
7056                         } else {
7057                                 map = kmap_local_page(page);
7058                                 read_extent_buffer(leaf, map + pg_offset, ptr,
7059                                                    copy_size);
7060                                 if (pg_offset + copy_size < PAGE_SIZE) {
7061                                         memset(map + pg_offset + copy_size, 0,
7062                                                PAGE_SIZE - pg_offset -
7063                                                copy_size);
7064                                 }
7065                                 kunmap_local(map);
7066                         }
7067                         flush_dcache_page(page);
7068                 }
7069                 set_extent_uptodate(io_tree, em->start,
7070                                     extent_map_end(em) - 1, NULL, GFP_NOFS);
7071                 goto insert;
7072         }
7073 not_found:
7074         em->start = start;
7075         em->orig_start = start;
7076         em->len = len;
7077         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
7078 insert:
7079         ret = 0;
7080         btrfs_release_path(path);
7081         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
7082                 btrfs_err(fs_info,
7083                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
7084                           em->start, em->len, start, len);
7085                 ret = -EIO;
7086                 goto out;
7087         }
7088
7089         write_lock(&em_tree->lock);
7090         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
7091         write_unlock(&em_tree->lock);
7092 out:
7093         btrfs_free_path(path);
7094
7095         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
7096
7097         if (ret) {
7098                 free_extent_map(em);
7099                 return ERR_PTR(ret);
7100         }
7101         return em;
7102 }
7103
7104 struct extent_map *btrfs_get_extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode,
7105                                            u64 start, u64 len)
7106 {
7107         struct extent_map *em;
7108         struct extent_map *hole_em = NULL;
7109         u64 delalloc_start = start;
7110         u64 end;
7111         u64 delalloc_len;
7112         u64 delalloc_end;
7113         int err = 0;
7114
7115         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, start, len);
7116         if (IS_ERR(em))
7117                 return em;
7118         /*
7119          * If our em maps to:
7120          * - a hole or
7121          * - a pre-alloc extent,
7122          * there might actually be delalloc bytes behind it.
7123          */
7124         if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE &&
7125             !test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7126                 return em;
7127         else
7128                 hole_em = em;
7129
7130         /* check to see if we've wrapped (len == -1 or similar) */
7131         end = start + len;
7132         if (end < start)
7133                 end = (u64)-1;
7134         else
7135                 end -= 1;
7136
7137         em = NULL;
7138
7139         /* ok, we didn't find anything, lets look for delalloc */
7140         delalloc_len = count_range_bits(&inode->io_tree, &delalloc_start,
7141                                  end, len, EXTENT_DELALLOC, 1);
7142         delalloc_end = delalloc_start + delalloc_len;
7143         if (delalloc_end < delalloc_start)
7144                 delalloc_end = (u64)-1;
7145
7146         /*
7147          * We didn't find anything useful, return the original results from
7148          * get_extent()
7149          */
7150         if (delalloc_start > end || delalloc_end <= start) {
7151                 em = hole_em;
7152                 hole_em = NULL;
7153                 goto out;
7154         }
7155
7156         /*
7157          * Adjust the delalloc_start to make sure it doesn't go backwards from
7158          * the start they passed in
7159          */
7160         delalloc_start = max(start, delalloc_start);
7161         delalloc_len = delalloc_end - delalloc_start;
7162
7163         if (delalloc_len > 0) {
7164                 u64 hole_start;
7165                 u64 hole_len;
7166                 const u64 hole_end = extent_map_end(hole_em);
7167
7168                 em = alloc_extent_map();
7169                 if (!em) {
7170                         err = -ENOMEM;
7171                         goto out;
7172                 }
7173
7174                 ASSERT(hole_em);
7175                 /*
7176                  * When btrfs_get_extent can't find anything it returns one
7177                  * huge hole
7178                  *
7179                  * Make sure what it found really fits our range, and adjust to
7180                  * make sure it is based on the start from the caller
7181                  */
7182                 if (hole_end <= start || hole_em->start > end) {
7183                        free_extent_map(hole_em);
7184                        hole_em = NULL;
7185                 } else {
7186                        hole_start = max(hole_em->start, start);
7187                        hole_len = hole_end - hole_start;
7188                 }
7189
7190                 if (hole_em && delalloc_start > hole_start) {
7191                         /*
7192                          * Our hole starts before our delalloc, so we have to
7193                          * return just the parts of the hole that go until the
7194                          * delalloc starts
7195                          */
7196                         em->len = min(hole_len, delalloc_start - hole_start);
7197                         em->start = hole_start;
7198                         em->orig_start = hole_start;
7199                         /*
7200                          * Don't adjust block start at all, it is fixed at
7201                          * EXTENT_MAP_HOLE
7202                          */
7203                         em->block_start = hole_em->block_start;
7204                         em->block_len = hole_len;
7205                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &hole_em->flags))
7206                                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
7207                 } else {
7208                         /*
7209                          * Hole is out of passed range or it starts after
7210                          * delalloc range
7211                          */
7212                         em->start = delalloc_start;
7213                         em->len = delalloc_len;
7214                         em->orig_start = delalloc_start;
7215                         em->block_start = EXTENT_MAP_DELALLOC;
7216                         em->block_len = delalloc_len;
7217                 }
7218         } else {
7219                 return hole_em;
7220         }
7221 out:
7222
7223         free_extent_map(hole_em);
7224         if (err) {
7225                 free_extent_map(em);
7226                 return ERR_PTR(err);
7227         }
7228         return em;
7229 }
7230
7231 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
7232                                                   const u64 start,
7233                                                   const u64 len,
7234                                                   const u64 orig_start,
7235                                                   const u64 block_start,
7236                                                   const u64 block_len,
7237                                                   const u64 orig_block_len,
7238                                                   const u64 ram_bytes,
7239                                                   const int type)
7240 {
7241         struct extent_map *em = NULL;
7242         int ret;
7243
7244         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
7245                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
7246                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
7247                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
7248                                   type);
7249                 if (IS_ERR(em))
7250                         goto out;
7251         }
7252         ret = btrfs_add_ordered_extent_dio(inode, start, block_start, len,
7253                                            block_len, type);
7254         if (ret) {
7255                 if (em) {
7256                         free_extent_map(em);
7257                         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + len - 1, 0);
7258                 }
7259                 em = ERR_PTR(ret);
7260         }
7261  out:
7262
7263         return em;
7264 }
7265
7266 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
7267                                                   u64 start, u64 len)
7268 {
7269         struct btrfs_root *root = inode->root;
7270         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
7271         struct extent_map *em;
7272         struct btrfs_key ins;
7273         u64 alloc_hint;
7274         int ret;
7275
7276         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
7277         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
7278                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
7279         if (ret)
7280                 return ERR_PTR(ret);
7281
7282         em = btrfs_create_dio_extent(inode, start, ins.offset, start,
7283                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
7284                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7285         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
7286         if (IS_ERR(em))
7287                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
7288                                            1);
7289
7290         return em;
7291 }
7292
7293 static bool btrfs_extent_readonly(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
7294 {
7295         struct btrfs_block_group *block_group;
7296         bool readonly = false;
7297
7298         block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, bytenr);
7299         if (!block_group || block_group->ro)
7300                 readonly = true;
7301         if (block_group)
7302                 btrfs_put_block_group(block_group);
7303         return readonly;
7304 }
7305
7306 /*
7307  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
7308  *
7309  * @offset:     File offset
7310  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
7311  *              range
7312  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
7313  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
7314  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
7315  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
7316  *              cow. e.g., don't trust generation number.
7317  *
7318  * Return:
7319  * >0   and update @len if we can do nocow write
7320  *  0   if we can't do nocow write
7321  * <0   if error happened
7322  *
7323  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
7324  *       any ordered extents.
7325  */
7326 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
7327                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
7328                               u64 *ram_bytes, bool strict)
7329 {
7330         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7331         struct btrfs_path *path;
7332         int ret;
7333         struct extent_buffer *leaf;
7334         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
7335         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7336         struct btrfs_file_extent_item *fi;
7337         struct btrfs_key key;
7338         u64 disk_bytenr;
7339         u64 backref_offset;
7340         u64 extent_end;
7341         u64 num_bytes;
7342         int slot;
7343         int found_type;
7344         bool nocow = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW);
7345
7346         path = btrfs_alloc_path();
7347         if (!path)
7348                 return -ENOMEM;
7349
7350         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
7351                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
7352         if (ret < 0)
7353                 goto out;
7354
7355         slot = path->slots[0];
7356         if (ret == 1) {
7357                 if (slot == 0) {
7358                         /* can't find the item, must cow */
7359                         ret = 0;
7360                         goto out;
7361                 }
7362                 slot--;
7363         }
7364         ret = 0;
7365         leaf = path->nodes[0];
7366         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
7367         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7368             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7369                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7370                 goto out;
7371         }
7372
7373         if (key.offset > offset) {
7374                 /* Wrong offset, must cow */
7375                 goto out;
7376         }
7377
7378         fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
7379         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7380         if (found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
7381             found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7382                 /* not a regular extent, must cow */
7383                 goto out;
7384         }
7385
7386         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
7387                 goto out;
7388
7389         extent_end = key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
7390         if (extent_end <= offset)
7391                 goto out;
7392
7393         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
7394         if (disk_bytenr == 0)
7395                 goto out;
7396
7397         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
7398             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
7399             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
7400                 goto out;
7401
7402         /*
7403          * Do the same check as in btrfs_cross_ref_exist but without the
7404          * unnecessary search.
7405          */
7406         if (!strict &&
7407             (btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
7408              btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item)))
7409                 goto out;
7410
7411         backref_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
7412
7413         if (orig_start) {
7414                 *orig_start = key.offset - backref_offset;
7415                 *orig_block_len = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
7416                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7417         }
7418
7419         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, disk_bytenr))
7420                 goto out;
7421
7422         num_bytes = min(offset + *len, extent_end) - offset;
7423         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7424                 u64 range_end;
7425
7426                 range_end = round_up(offset + num_bytes,
7427                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7428                 ret = test_range_bit(io_tree, offset, range_end,
7429                                      EXTENT_DELALLOC, 0, NULL);
7430                 if (ret) {
7431                         ret = -EAGAIN;
7432                         goto out;
7433                 }
7434         }
7435
7436         btrfs_release_path(path);
7437
7438         /*
7439          * look for other files referencing this extent, if we
7440          * find any we must cow
7441          */
7442
7443         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7444                                     key.offset - backref_offset, disk_bytenr,
7445                                     strict);
7446         if (ret) {
7447                 ret = 0;
7448                 goto out;
7449         }
7450
7451         /*
7452          * adjust disk_bytenr and num_bytes to cover just the bytes
7453          * in this extent we are about to write.  If there
7454          * are any csums in that range we have to cow in order
7455          * to keep the csums correct
7456          */
7457         disk_bytenr += backref_offset;
7458         disk_bytenr += offset - key.offset;
7459         if (csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr, num_bytes))
7460                 goto out;
7461         /*
7462          * all of the above have passed, it is safe to overwrite this extent
7463          * without cow
7464          */
7465         *len = num_bytes;
7466         ret = 1;
7467 out:
7468         btrfs_free_path(path);
7469         return ret;
7470 }
7471
7472 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7473                               struct extent_state **cached_state, bool writing)
7474 {
7475         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7476         int ret = 0;
7477
7478         while (1) {
7479                 lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7480                                  cached_state);
7481                 /*
7482                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7483                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7484                  * extents in this range.
7485                  */
7486                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7487                                                      lockend - lockstart + 1);
7488
7489                 /*
7490                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7491                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7492                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7493                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7494                  * get stale data.
7495                  */
7496                 if (!ordered &&
7497                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7498                                                          lockstart, lockend)))
7499                         break;
7500
7501                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7502                                      cached_state);
7503
7504                 if (ordered) {
7505                         /*
7506                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7507                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7508                          * to complete and retry, because if we do so we can
7509                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7510                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7511                          * than one extent map, if at this point has already
7512                          * created an ordered extent for a previous extent map
7513                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7514                          * concurrent write against that previous extent map's
7515                          * range and this range started (we unlock the ranges
7516                          * in the io tree only when the bios complete and
7517                          * buffered writes always lock pages before attempting
7518                          * to lock range in the io tree).
7519                          */
7520                         if (writing ||
7521                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7522                                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
7523                         else
7524                                 ret = -ENOTBLK;
7525                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7526                 } else {
7527                         /*
7528                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7529                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7530                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7531                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7532                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7533                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7534                          * ordered dio extent we created before but did not have
7535                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7536                          * complete), which makes readahead wait for that
7537                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7538                          * that page.
7539                          */
7540                         ret = -ENOTBLK;
7541                 }
7542
7543                 if (ret)
7544                         break;
7545
7546                 cond_resched();
7547         }
7548
7549         return ret;
7550 }
7551
7552 /* The callers of this must take lock_extent() */
7553 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7554                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7555                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7556                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7557                                        int type)
7558 {
7559         struct extent_map_tree *em_tree;
7560         struct extent_map *em;
7561         int ret;
7562
7563         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7564                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7565                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7566                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7567
7568         em_tree = &inode->extent_tree;
7569         em = alloc_extent_map();
7570         if (!em)
7571                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7572
7573         em->start = start;
7574         em->orig_start = orig_start;
7575         em->len = len;
7576         em->block_len = block_len;
7577         em->block_start = block_start;
7578         em->orig_block_len = orig_block_len;
7579         em->ram_bytes = ram_bytes;
7580         em->generation = -1;
7581         set_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
7582         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7583                 set_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
7584         } else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED) {
7585                 set_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
7586                 em->compress_type = compress_type;
7587         }
7588
7589         do {
7590                 btrfs_drop_extent_cache(inode, em->start,
7591                                         em->start + em->len - 1, 0);
7592                 write_lock(&em_tree->lock);
7593                 ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
7594                 write_unlock(&em_tree->lock);
7595                 /*
7596                  * The caller has taken lock_extent(), who could race with us
7597                  * to add em?
7598                  */
7599         } while (ret == -EEXIST);
7600
7601         if (ret) {
7602                 free_extent_map(em);
7603                 return ERR_PTR(ret);
7604         }
7605
7606         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7607         return em;
7608 }
7609
7610
7611 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7612                                          struct inode *inode,
7613                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7614                                          u64 start, u64 len)
7615 {
7616         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7617         struct extent_map *em = *map;
7618         int ret = 0;
7619
7620         /*
7621          * We don't allocate a new extent in the following cases
7622          *
7623          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7624          * existing extent.
7625          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7626          * just use the extent.
7627          *
7628          */
7629         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) ||
7630             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7631              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7632                 int type;
7633                 u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7634
7635                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7636                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7637                 else
7638                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7639                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7640                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7641
7642                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7643                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false) == 1 &&
7644                     btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start)) {
7645                         struct extent_map *em2;
7646
7647                         em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), start, len,
7648                                                       orig_start, block_start,
7649                                                       len, orig_block_len,
7650                                                       ram_bytes, type);
7651                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, block_start);
7652                         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7653                                 free_extent_map(em);
7654                                 *map = em = em2;
7655                         }
7656
7657                         if (em2 && IS_ERR(em2)) {
7658                                 ret = PTR_ERR(em2);
7659                                 goto out;
7660                         }
7661                         /*
7662                          * For inode marked NODATACOW or extent marked PREALLOC,
7663                          * use the existing or preallocated extent, so does not
7664                          * need to adjust btrfs_space_info's bytes_may_use.
7665                          */
7666                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
7667                         goto skip_cow;
7668                 }
7669         }
7670
7671         /* this will cow the extent */
7672         free_extent_map(em);
7673         *map = em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), start, len);
7674         if (IS_ERR(em)) {
7675                 ret = PTR_ERR(em);
7676                 goto out;
7677         }
7678
7679         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7680
7681 skip_cow:
7682         /*
7683          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7684          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7685          */
7686         if (start + len > i_size_read(inode))
7687                 i_size_write(inode, start + len);
7688
7689         dio_data->reserve -= len;
7690 out:
7691         return ret;
7692 }
7693
7694 static int btrfs_dio_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t start,
7695                 loff_t length, unsigned int flags, struct iomap *iomap,
7696                 struct iomap *srcmap)
7697 {
7698         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7699         struct extent_map *em;
7700         struct extent_state *cached_state = NULL;
7701         struct btrfs_dio_data *dio_data = NULL;
7702         u64 lockstart, lockend;
7703         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7704         int ret = 0;
7705         u64 len = length;
7706         bool unlock_extents = false;
7707
7708         if (!write)
7709                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize);
7710
7711         lockstart = start;
7712         lockend = start + len - 1;
7713
7714         /*
7715          * The generic stuff only does filemap_write_and_wait_range, which
7716          * isn't enough if we've written compressed pages to this area, so we
7717          * need to flush the dirty pages again to make absolutely sure that any
7718          * outstanding dirty pages are on disk.
7719          */
7720         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7721                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7722                 ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
7723                                                start + length - 1);
7724                 if (ret)
7725                         return ret;
7726         }
7727
7728         dio_data = kzalloc(sizeof(*dio_data), GFP_NOFS);
7729         if (!dio_data)
7730                 return -ENOMEM;
7731
7732         dio_data->length = length;
7733         if (write) {
7734                 dio_data->reserve = round_up(length, fs_info->sectorsize);
7735                 ret = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode),
7736                                 &dio_data->data_reserved,
7737                                 start, dio_data->reserve);
7738                 if (ret) {
7739                         extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7740                         kfree(dio_data);
7741                         return ret;
7742                 }
7743         }
7744         iomap->private = dio_data;
7745
7746
7747         /*
7748          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7749          * this range and we need to fallback to buffered.
7750          */
7751         if (lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state, write)) {
7752                 ret = -ENOTBLK;
7753                 goto err;
7754         }
7755
7756         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
7757         if (IS_ERR(em)) {
7758                 ret = PTR_ERR(em);
7759                 goto unlock_err;
7760         }
7761
7762         /*
7763          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7764          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7765          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7766          * buffered path.
7767          *
7768          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7769          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7770          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7771          *
7772          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7773          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7774          * the generic code.
7775          */
7776         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) ||
7777             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7778                 free_extent_map(em);
7779                 ret = -ENOTBLK;
7780                 goto unlock_err;
7781         }
7782
7783         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7784         if (write) {
7785                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, inode, dio_data,
7786                                                     start, len);
7787                 if (ret < 0)
7788                         goto unlock_err;
7789                 unlock_extents = true;
7790                 /* Recalc len in case the new em is smaller than requested */
7791                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7792         } else {
7793                 /*
7794                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7795                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7796                  */
7797                 lockstart = start + len;
7798                 if (lockstart < lockend)
7799                         unlock_extents = true;
7800         }
7801
7802         if (unlock_extents)
7803                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
7804                                      lockstart, lockend, &cached_state);
7805         else
7806                 free_extent_state(cached_state);
7807
7808         /*
7809          * Translate extent map information to iomap.
7810          * We trim the extents (and move the addr) even though iomap code does
7811          * that, since we have locked only the parts we are performing I/O in.
7812          */
7813         if ((em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
7814             (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) && !write)) {
7815                 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
7816                 iomap->type = IOMAP_HOLE;
7817         } else {
7818                 iomap->addr = em->block_start + (start - em->start);
7819                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
7820         }
7821         iomap->offset = start;
7822         iomap->bdev = fs_info->fs_devices->latest_bdev;
7823         iomap->length = len;
7824
7825         if (write && btrfs_use_zone_append(BTRFS_I(inode), em->block_start))
7826                 iomap->flags |= IOMAP_F_ZONE_APPEND;
7827
7828         free_extent_map(em);
7829
7830         return 0;
7831
7832 unlock_err:
7833         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7834                              &cached_state);
7835 err:
7836         if (dio_data) {
7837                 btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7838                                 dio_data->data_reserved, start,
7839                                 dio_data->reserve, true);
7840                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->reserve);
7841                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7842                 kfree(dio_data);
7843         }
7844         return ret;
7845 }
7846
7847 static int btrfs_dio_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
7848                 ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
7849 {
7850         int ret = 0;
7851         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
7852         size_t submitted = dio_data->submitted;
7853         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7854
7855         if (!write && (iomap->type == IOMAP_HOLE)) {
7856                 /* If reading from a hole, unlock and return */
7857                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos, pos + length - 1);
7858                 goto out;
7859         }
7860
7861         if (submitted < length) {
7862                 pos += submitted;
7863                 length -= submitted;
7864                 if (write)
7865                         __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(inode), pos,
7866                                         length, false);
7867                 else
7868                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos,
7869                                       pos + length - 1);
7870                 ret = -ENOTBLK;
7871         }
7872
7873         if (write) {
7874                 if (dio_data->reserve)
7875                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7876                                         dio_data->data_reserved, pos,
7877                                         dio_data->reserve, true);
7878                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->length);
7879                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7880         }
7881 out:
7882         kfree(dio_data);
7883         iomap->private = NULL;
7884
7885         return ret;
7886 }
7887
7888 static void btrfs_dio_private_put(struct btrfs_dio_private *dip)
7889 {
7890         /*
7891          * This implies a barrier so that stores to dio_bio->bi_status before
7892          * this and loads of dio_bio->bi_status after this are fully ordered.
7893          */
7894         if (!refcount_dec_and_test(&dip->refs))
7895                 return;
7896
7897         if (btrfs_op(dip->dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE) {
7898                 __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(dip->inode),
7899                                              dip->logical_offset,
7900                                              dip->bytes,
7901                                              !dip->dio_bio->bi_status);
7902         } else {
7903                 unlock_extent(&BTRFS_I(dip->inode)->io_tree,
7904                               dip->logical_offset,
7905                               dip->logical_offset + dip->bytes - 1);
7906         }
7907
7908         bio_endio(dip->dio_bio);
7909         kfree(dip);
7910 }
7911
7912 static blk_status_t submit_dio_repair_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
7913                                           int mirror_num,
7914                                           unsigned long bio_flags)
7915 {
7916         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7917         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7918         blk_status_t ret;
7919
7920         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE);
7921
7922         ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
7923         if (ret)
7924                 return ret;
7925
7926         refcount_inc(&dip->refs);
7927         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
7928         if (ret)
7929                 refcount_dec(&dip->refs);
7930         return ret;
7931 }
7932
7933 static blk_status_t btrfs_check_read_dio_bio(struct inode *inode,
7934                                              struct btrfs_io_bio *io_bio,
7935                                              const bool uptodate)
7936 {
7937         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
7938         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
7939         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
7940         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7941         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
7942         struct bio_vec bvec;
7943         struct bvec_iter iter;
7944         u64 start = io_bio->logical;
7945         u32 bio_offset = 0;
7946         blk_status_t err = BLK_STS_OK;
7947
7948         __bio_for_each_segment(bvec, &io_bio->bio, iter, io_bio->iter) {
7949                 unsigned int i, nr_sectors, pgoff;
7950
7951                 nr_sectors = BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, bvec.bv_len);
7952                 pgoff = bvec.bv_offset;
7953                 for (i = 0; i < nr_sectors; i++) {
7954                         ASSERT(pgoff < PAGE_SIZE);
7955                         if (uptodate &&
7956                             (!csum || !check_data_csum(inode, io_bio,
7957                                                        bio_offset, bvec.bv_page,
7958                                                        pgoff, start))) {
7959                                 clean_io_failure(fs_info, failure_tree, io_tree,
7960                                                  start, bvec.bv_page,
7961                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7962                                                  pgoff);
7963                         } else {
7964                                 int ret;
7965
7966                                 ASSERT((start - io_bio->logical) < UINT_MAX);
7967                                 ret = btrfs_repair_one_sector(inode,
7968                                                 &io_bio->bio,
7969                                                 start - io_bio->logical,
7970                                                 bvec.bv_page, pgoff,
7971                                                 start, io_bio->mirror_num,
7972                                                 submit_dio_repair_bio);
7973                                 if (ret)
7974                                         err = errno_to_blk_status(ret);
7975                         }
7976                         start += sectorsize;
7977                         ASSERT(bio_offset + sectorsize > bio_offset);
7978                         bio_offset += sectorsize;
7979                         pgoff += sectorsize;
7980                 }
7981         }
7982         return err;
7983 }
7984
7985 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
7986                                          const u64 offset, const u64 bytes,
7987                                          const bool uptodate)
7988 {
7989         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, NULL, offset, bytes,
7990                                        finish_ordered_fn, uptodate);
7991 }
7992
7993 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start_direct_io(struct inode *inode,
7994                                                      struct bio *bio,
7995                                                      u64 dio_file_offset)
7996 {
7997         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, dio_file_offset, 1);
7998 }
7999
8000 static void btrfs_end_dio_bio(struct bio *bio)
8001 {
8002         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
8003         blk_status_t err = bio->bi_status;
8004
8005         if (err)
8006                 btrfs_warn(BTRFS_I(dip->inode)->root->fs_info,
8007                            "direct IO failed ino %llu rw %d,%u sector %#Lx len %u err no %d",
8008                            btrfs_ino(BTRFS_I(dip->inode)), bio_op(bio),
8009                            bio->bi_opf, bio->bi_iter.bi_sector,
8010                            bio->bi_iter.bi_size, err);
8011
8012         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ) {
8013                 err = btrfs_check_read_dio_bio(dip->inode, btrfs_io_bio(bio),
8014                                                !err);
8015         }
8016
8017         if (err)
8018                 dip->dio_bio->bi_status = err;
8019
8020         btrfs_record_physical_zoned(dip->inode, dip->logical_offset, bio);
8021
8022         bio_put(bio);
8023         btrfs_dio_private_put(dip);
8024 }
8025
8026 static inline blk_status_t btrfs_submit_dio_bio(struct bio *bio,
8027                 struct inode *inode, u64 file_offset, int async_submit)
8028 {
8029         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8030         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
8031         bool write = btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE;
8032         blk_status_t ret;
8033
8034         /* Check btrfs_submit_bio_hook() for rules about async submit. */
8035         if (async_submit)
8036                 async_submit = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
8037
8038         if (!write) {
8039                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
8040                 if (ret)
8041                         goto err;
8042         }
8043
8044         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
8045                 goto map;
8046
8047         if (write && async_submit) {
8048                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, 0, 0, file_offset,
8049                                           btrfs_submit_bio_start_direct_io);
8050                 goto err;
8051         } else if (write) {
8052                 /*
8053                  * If we aren't doing async submit, calculate the csum of the
8054                  * bio now.
8055                  */
8056                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, file_offset, 1);
8057                 if (ret)
8058                         goto err;
8059         } else {
8060                 u64 csum_offset;
8061
8062                 csum_offset = file_offset - dip->logical_offset;
8063                 csum_offset >>= fs_info->sectorsize_bits;
8064                 csum_offset *= fs_info->csum_size;
8065                 btrfs_io_bio(bio)->csum = dip->csums + csum_offset;
8066         }
8067 map:
8068         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, 0);
8069 err:
8070         return ret;
8071 }
8072
8073 /*
8074  * If this succeeds, the btrfs_dio_private is responsible for cleaning up locked
8075  * or ordered extents whether or not we submit any bios.
8076  */
8077 static struct btrfs_dio_private *btrfs_create_dio_private(struct bio *dio_bio,
8078                                                           struct inode *inode,
8079                                                           loff_t file_offset)
8080 {
8081         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
8082         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
8083         size_t dip_size;
8084         struct btrfs_dio_private *dip;
8085
8086         dip_size = sizeof(*dip);
8087         if (!write && csum) {
8088                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8089                 size_t nblocks;
8090
8091                 nblocks = dio_bio->bi_iter.bi_size >> fs_info->sectorsize_bits;
8092                 dip_size += fs_info->csum_size * nblocks;
8093         }
8094
8095         dip = kzalloc(dip_size, GFP_NOFS);
8096         if (!dip)
8097                 return NULL;
8098
8099         dip->inode = inode;
8100         dip->logical_offset = file_offset;
8101         dip->bytes = dio_bio->bi_iter.bi_size;
8102         dip->disk_bytenr = dio_bio->bi_iter.bi_sector << 9;
8103         dip->dio_bio = dio_bio;
8104         refcount_set(&dip->refs, 1);
8105         return dip;
8106 }
8107
8108 static blk_qc_t btrfs_submit_direct(struct inode *inode, struct iomap *iomap,
8109                 struct bio *dio_bio, loff_t file_offset)
8110 {
8111         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
8112         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8113         const bool raid56 = (btrfs_data_alloc_profile(fs_info) &
8114                              BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK);
8115         struct btrfs_dio_private *dip;
8116         struct bio *bio;
8117         u64 start_sector;
8118         int async_submit = 0;
8119         u64 submit_len;
8120         int clone_offset = 0;
8121         int clone_len;
8122         u64 logical;
8123         int ret;
8124         blk_status_t status;
8125         struct btrfs_io_geometry geom;
8126         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
8127         struct extent_map *em = NULL;
8128
8129         dip = btrfs_create_dio_private(dio_bio, inode, file_offset);
8130         if (!dip) {
8131                 if (!write) {
8132                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, file_offset,
8133                                 file_offset + dio_bio->bi_iter.bi_size - 1);
8134                 }
8135                 dio_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
8136                 bio_endio(dio_bio);
8137                 return BLK_QC_T_NONE;
8138         }
8139
8140         if (!write) {
8141                 /*
8142                  * Load the csums up front to reduce csum tree searches and
8143                  * contention when submitting bios.
8144                  *
8145                  * If we have csums disabled this will do nothing.
8146                  */
8147                 status = btrfs_lookup_bio_sums(inode, dio_bio, dip->csums);
8148                 if (status != BLK_STS_OK)
8149                         goto out_err;
8150         }
8151
8152         start_sector = dio_bio->bi_iter.bi_sector;
8153         submit_len = dio_bio->bi_iter.bi_size;
8154
8155         do {
8156                 logical = start_sector << 9;
8157                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, submit_len);
8158                 if (IS_ERR(em)) {
8159                         status = errno_to_blk_status(PTR_ERR(em));
8160                         em = NULL;
8161                         goto out_err_em;
8162                 }
8163                 ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(dio_bio),
8164                                             logical, &geom);
8165                 if (ret) {
8166                         status = errno_to_blk_status(ret);
8167                         goto out_err_em;
8168                 }
8169                 ASSERT(geom.len <= INT_MAX);
8170
8171                 clone_len = min_t(int, submit_len, geom.len);
8172
8173                 /*
8174                  * This will never fail as it's passing GPF_NOFS and
8175                  * the allocation is backed by btrfs_bioset.
8176                  */
8177                 bio = btrfs_bio_clone_partial(dio_bio, clone_offset, clone_len);
8178                 bio->bi_private = dip;
8179                 bio->bi_end_io = btrfs_end_dio_bio;
8180                 btrfs_io_bio(bio)->logical = file_offset;
8181
8182                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
8183                         status = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio,
8184                                                         file_offset);
8185                         if (status) {
8186                                 bio_put(bio);
8187                                 goto out_err;
8188                         }
8189                 }
8190
8191                 ASSERT(submit_len >= clone_len);
8192                 submit_len -= clone_len;
8193
8194                 /*
8195                  * Increase the count before we submit the bio so we know
8196                  * the end IO handler won't happen before we increase the
8197                  * count. Otherwise, the dip might get freed before we're
8198                  * done setting it up.
8199                  *
8200                  * We transfer the initial reference to the last bio, so we
8201                  * don't need to increment the reference count for the last one.
8202                  */
8203                 if (submit_len > 0) {
8204                         refcount_inc(&dip->refs);
8205                         /*
8206                          * If we are submitting more than one bio, submit them
8207                          * all asynchronously. The exception is RAID 5 or 6, as
8208                          * asynchronous checksums make it difficult to collect
8209                          * full stripe writes.
8210                          */
8211                         if (!raid56)
8212                                 async_submit = 1;
8213                 }
8214
8215                 status = btrfs_submit_dio_bio(bio, inode, file_offset,
8216                                                 async_submit);
8217                 if (status) {
8218                         bio_put(bio);
8219                         if (submit_len > 0)
8220                                 refcount_dec(&dip->refs);
8221                         goto out_err_em;
8222                 }
8223
8224                 dio_data->submitted += clone_len;
8225                 clone_offset += clone_len;
8226                 start_sector += clone_len >> 9;
8227                 file_offset += clone_len;
8228
8229                 free_extent_map(em);
8230         } while (submit_len > 0);
8231         return BLK_QC_T_NONE;
8232
8233 out_err_em:
8234         free_extent_map(em);
8235 out_err:
8236         dip->dio_bio->bi_status = status;
8237         btrfs_dio_private_put(dip);
8238
8239         return BLK_QC_T_NONE;
8240 }
8241
8242 const struct iomap_ops btrfs_dio_iomap_ops = {
8243         .iomap_begin            = btrfs_dio_iomap_begin,
8244         .iomap_end              = btrfs_dio_iomap_end,
8245 };
8246
8247 const struct iomap_dio_ops btrfs_dio_ops = {
8248         .submit_io              = btrfs_submit_direct,
8249 };
8250
8251 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
8252                         u64 start, u64 len)
8253 {
8254         int     ret;
8255
8256         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
8257         if (ret)
8258                 return ret;
8259
8260         return extent_fiemap(BTRFS_I(inode), fieinfo, start, len);
8261 }
8262
8263 int btrfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
8264 {
8265         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8266         u64 start = page_offset(page);
8267         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
8268         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
8269         int ret;
8270
8271         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
8272
8273         ret = btrfs_do_readpage(page, NULL, &bio_ctrl, 0, NULL);
8274         if (bio_ctrl.bio)
8275                 ret = submit_one_bio(bio_ctrl.bio, 0, bio_ctrl.bio_flags);
8276         return ret;
8277 }
8278
8279 static int btrfs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
8280 {
8281         struct inode *inode = page->mapping->host;
8282         int ret;
8283
8284         if (current->flags & PF_MEMALLOC) {
8285                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8286                 unlock_page(page);
8287                 return 0;
8288         }
8289
8290         /*
8291          * If we are under memory pressure we will call this directly from the
8292          * VM, we need to make sure we have the inode referenced for the ordered
8293          * extent.  If not just return like we didn't do anything.
8294          */
8295         if (!igrab(inode)) {
8296                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8297                 return AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
8298         }
8299         ret = extent_write_full_page(page, wbc);
8300         btrfs_add_delayed_iput(inode);
8301         return ret;
8302 }
8303
8304 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
8305                             struct writeback_control *wbc)
8306 {
8307         return extent_writepages(mapping, wbc);
8308 }
8309
8310 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
8311 {
8312         extent_readahead(rac);
8313 }
8314
8315 static int __btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8316 {
8317         int ret = try_release_extent_mapping(page, gfp_flags);
8318         if (ret == 1)
8319                 clear_page_extent_mapped(page);
8320         return ret;
8321 }
8322
8323 static int btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8324 {
8325         if (PageWriteback(page) || PageDirty(page))
8326                 return 0;
8327         return __btrfs_releasepage(page, gfp_flags);
8328 }
8329
8330 #ifdef CONFIG_MIGRATION
8331 static int btrfs_migratepage(struct address_space *mapping,
8332                              struct page *newpage, struct page *page,
8333                              enum migrate_mode mode)
8334 {
8335         int ret;
8336
8337         ret = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, 0);
8338         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
8339                 return ret;
8340
8341         if (page_has_private(page))
8342                 attach_page_private(newpage, detach_page_private(page));
8343
8344         if (PageOrdered(page)) {
8345                 ClearPageOrdered(page);
8346                 SetPageOrdered(newpage);
8347         }
8348
8349         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
8350                 migrate_page_copy(newpage, page);
8351         else
8352                 migrate_page_states(newpage, page);
8353         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
8354 }
8355 #endif
8356
8357 static void btrfs_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
8358                                  unsigned int length)
8359 {
8360         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8361         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
8362         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
8363         struct extent_state *cached_state = NULL;
8364         u64 page_start = page_offset(page);
8365         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8366         u64 cur;
8367         int inode_evicting = inode->vfs_inode.i_state & I_FREEING;
8368
8369         /*
8370          * We have page locked so no new ordered extent can be created on this
8371          * page, nor bio can be submitted for this page.
8372          *
8373          * But already submitted bio can still be finished on this page.
8374          * Furthermore, endio function won't skip page which has Ordered
8375          * (Private2) already cleared, so it's possible for endio and
8376          * invalidatepage to do the same ordered extent accounting twice
8377          * on one page.
8378          *
8379          * So here we wait for any submitted bios to finish, so that we won't
8380          * do double ordered extent accounting on the same page.
8381          */
8382         wait_on_page_writeback(page);
8383
8384         /*
8385          * For subpage case, we have call sites like
8386          * btrfs_punch_hole_lock_range() which passes range not aligned to
8387          * sectorsize.
8388          * If the range doesn't cover the full page, we don't need to and
8389          * shouldn't clear page extent mapped, as page->private can still
8390          * record subpage dirty bits for other part of the range.
8391          *
8392          * For cases that can invalidate the full even the range doesn't
8393          * cover the full page, like invalidating the last page, we're
8394          * still safe to wait for ordered extent to finish.
8395          */
8396         if (!(offset == 0 && length == PAGE_SIZE)) {
8397                 btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8398                 return;
8399         }
8400
8401         if (!inode_evicting)
8402                 lock_extent_bits(tree, page_start, page_end, &cached_state);
8403
8404         cur = page_start;
8405         while (cur < page_end) {
8406                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8407                 bool delete_states;
8408                 u64 range_end;
8409                 u32 range_len;
8410
8411                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_range(inode, cur,
8412                                                            page_end + 1 - cur);
8413                 if (!ordered) {
8414                         range_end = page_end;
8415                         /*
8416                          * No ordered extent covering this range, we are safe
8417                          * to delete all extent states in the range.
8418                          */
8419                         delete_states = true;
8420                         goto next;
8421                 }
8422                 if (ordered->file_offset > cur) {
8423                         /*
8424                          * There is a range between [cur, oe->file_offset) not
8425                          * covered by any ordered extent.
8426                          * We are safe to delete all extent states, and handle
8427                          * the ordered extent in the next iteration.
8428                          */
8429                         range_end = ordered->file_offset - 1;
8430                         delete_states = true;
8431                         goto next;
8432                 }
8433
8434                 range_end = min(ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1,
8435                                 page_end);
8436                 ASSERT(range_end + 1 - cur < U32_MAX);
8437                 range_len = range_end + 1 - cur;
8438                 if (!btrfs_page_test_ordered(fs_info, page, cur, range_len)) {
8439                         /*
8440                          * If Ordered (Private2) is cleared, it means endio has
8441                          * already been executed for the range.
8442                          * We can't delete the extent states as
8443                          * btrfs_finish_ordered_io() may still use some of them.
8444                          */
8445                         delete_states = false;
8446                         goto next;
8447                 }
8448                 btrfs_page_clear_ordered(fs_info, page, cur, range_len);
8449
8450                 /*
8451                  * IO on this page will never be started, so we need to account
8452                  * for any ordered extents now. Don't clear EXTENT_DELALLOC_NEW
8453                  * here, must leave that up for the ordered extent completion.
8454                  *
8455                  * This will also unlock the range for incoming
8456                  * btrfs_finish_ordered_io().
8457                  */
8458                 if (!inode_evicting)
8459                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end,
8460                                          EXTENT_DELALLOC |
8461                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8462                                          EXTENT_DEFRAG, 1, 0, &cached_state);
8463
8464                 spin_lock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8465                 set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8466                 ordered->truncated_len = min(ordered->truncated_len,
8467                                              cur - ordered->file_offset);
8468                 spin_unlock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8469
8470                 if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8471                                         cur, range_end + 1 - cur, 1)) {
8472                         btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8473                         /*
8474                          * The ordered extent has finished, now we're again
8475                          * safe to delete all extent states of the range.
8476                          */
8477                         delete_states = true;
8478                 } else {
8479                         /*
8480                          * btrfs_finish_ordered_io() will get executed by endio
8481                          * of other pages, thus we can't delete extent states
8482                          * anymore
8483                          */
8484                         delete_states = false;
8485                 }
8486 next:
8487                 if (ordered)
8488                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8489                 /*
8490                  * Qgroup reserved space handler
8491                  * Sector(s) here will be either:
8492                  *
8493                  * 1) Already written to disk or bio already finished
8494                  *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleared.
8495                  *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8496                  *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8497                  *
8498                  * 2) Not written to disk yet
8499                  *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the
8500                  *    QGROUP_RESERVED bit of its io_tree, and free the qgroup
8501                  *    reserved data space.
8502                  *    Since the IO will never happen for this page.
8503                  */
8504                 btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, cur, range_end + 1 - cur);
8505                 if (!inode_evicting) {
8506                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end, EXTENT_LOCKED |
8507                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_UPTODATE |
8508                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1,
8509                                  delete_states, &cached_state);
8510                 }
8511                 cur = range_end + 1;
8512         }
8513         /*
8514          * We have iterated through all ordered extents of the page, the page
8515          * should not have Ordered (Private2) anymore, or the above iteration
8516          * did something wrong.
8517          */
8518         ASSERT(!PageOrdered(page));
8519         if (!inode_evicting)
8520                 __btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8521         ClearPageChecked(page);
8522         clear_page_extent_mapped(page);
8523 }
8524
8525 /*
8526  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8527  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8528  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8529  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8530  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8531  * support these features.
8532  *
8533  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8534  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8535  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8536  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8537  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8538  * unlock the page.
8539  */
8540 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8541 {
8542         struct page *page = vmf->page;
8543         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8544         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8545         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8546         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8547         struct extent_state *cached_state = NULL;
8548         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8549         unsigned long zero_start;
8550         loff_t size;
8551         vm_fault_t ret;
8552         int ret2;
8553         int reserved = 0;
8554         u64 reserved_space;
8555         u64 page_start;
8556         u64 page_end;
8557         u64 end;
8558
8559         reserved_space = PAGE_SIZE;
8560
8561         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8562         page_start = page_offset(page);
8563         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8564         end = page_end;
8565
8566         /*
8567          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8568          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8569          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8570          * dirty page write out, then the btrfs_writepage() function could
8571          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8572          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8573          */
8574         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8575                                             page_start, reserved_space);
8576         if (!ret2) {
8577                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8578                 reserved = 1;
8579         }
8580         if (ret2) {
8581                 ret = vmf_error(ret2);
8582                 if (reserved)
8583                         goto out;
8584                 goto out_noreserve;
8585         }
8586
8587         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8588 again:
8589         down_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8590         lock_page(page);
8591         size = i_size_read(inode);
8592
8593         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8594             (page_start >= size)) {
8595                 /* page got truncated out from underneath us */
8596                 goto out_unlock;
8597         }
8598         wait_on_page_writeback(page);
8599
8600         lock_extent_bits(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8601         ret2 = set_page_extent_mapped(page);
8602         if (ret2 < 0) {
8603                 ret = vmf_error(ret2);
8604                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8605                 goto out_unlock;
8606         }
8607
8608         /*
8609          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8610          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8611          */
8612         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8613                         PAGE_SIZE);
8614         if (ordered) {
8615                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8616                                      &cached_state);
8617                 unlock_page(page);
8618                 up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8619                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
8620                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8621                 goto again;
8622         }
8623
8624         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8625                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8626                                           fs_info->sectorsize);
8627                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8628                         end = page_start + reserved_space - 1;
8629                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8630                                         data_reserved, page_start,
8631                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8632                 }
8633         }
8634
8635         /*
8636          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8637          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8638          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8639          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8640          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8641          */
8642         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8643                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8644                           EXTENT_DEFRAG, 0, 0, &cached_state);
8645
8646         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8647                                         &cached_state);
8648         if (ret2) {
8649                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8650                                      &cached_state);
8651                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8652                 goto out_unlock;
8653         }
8654
8655         /* page is wholly or partially inside EOF */
8656         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8657                 zero_start = offset_in_page(size);
8658         else
8659                 zero_start = PAGE_SIZE;
8660
8661         if (zero_start != PAGE_SIZE) {
8662                 memzero_page(page, zero_start, PAGE_SIZE - zero_start);
8663                 flush_dcache_page(page);
8664         }
8665         ClearPageChecked(page);
8666         btrfs_page_set_dirty(fs_info, page, page_start, end + 1 - page_start);
8667         btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, page_start, end + 1 - page_start);
8668
8669         btrfs_set_inode_last_sub_trans(BTRFS_I(inode));
8670
8671         unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8672         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8673
8674         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8675         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8676         extent_changeset_free(data_reserved);
8677         return VM_FAULT_LOCKED;
8678
8679 out_unlock:
8680         unlock_page(page);
8681         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8682 out:
8683         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8684         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8685                                      reserved_space, (ret != 0));
8686 out_noreserve:
8687         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8688         extent_changeset_free(data_reserved);
8689         return ret;
8690 }
8691
8692 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback)
8693 {
8694         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8695         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8696         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8697         int ret;
8698         struct btrfs_trans_handle *trans;
8699         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8700         u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8701         u64 extents_found = 0;
8702
8703         if (!skip_writeback) {
8704                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, inode->i_size & (~mask),
8705                                                (u64)-1);
8706                 if (ret)
8707                         return ret;
8708         }
8709
8710         /*
8711          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8712          * things going on here:
8713          *
8714          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8715          *
8716          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8717          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8718          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8719          * very much snapshotting).
8720          *
8721          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8722          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8723          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8724          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8725          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8726          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8727          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8728          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8729          * done separately as well.
8730          *
8731          * So that leaves us with
8732          *
8733          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8734          * transaction reservation.
8735          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8736          * updating the inode.
8737          */
8738         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8739         if (!rsv)
8740                 return -ENOMEM;
8741         rsv->size = min_size;
8742         rsv->failfast = 1;
8743
8744         /*
8745          * 1 for the truncate slack space
8746          * 1 for updating the inode.
8747          */
8748         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8749         if (IS_ERR(trans)) {
8750                 ret = PTR_ERR(trans);
8751                 goto out;
8752         }
8753
8754         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8755         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8756                                       min_size, false);
8757         BUG_ON(ret);
8758
8759         trans->block_rsv = rsv;
8760
8761         while (1) {
8762                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
8763                                                  inode->i_size,
8764                                                  BTRFS_EXTENT_DATA_KEY,
8765                                                  &extents_found);
8766                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8767                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8768                         break;
8769
8770                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8771                 if (ret)
8772                         break;
8773
8774                 btrfs_end_transaction(trans);
8775                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8776
8777                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8778                 if (IS_ERR(trans)) {
8779                         ret = PTR_ERR(trans);
8780                         trans = NULL;
8781                         break;
8782                 }
8783
8784                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8785                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8786                                               rsv, min_size, false);
8787                 BUG_ON(ret);    /* shouldn't happen */
8788                 trans->block_rsv = rsv;
8789         }
8790
8791         /*
8792          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8793          * deadlock with freeze, if we got NEED_TRUNCATE_BLOCK then we know
8794          * we've truncated everything except the last little bit, and can do
8795          * btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8796          */
8797         if (ret == NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8798                 btrfs_end_transaction(trans);
8799                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8800
8801                 ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), inode->i_size, 0, 0);
8802                 if (ret)
8803                         goto out;
8804                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8805                 if (IS_ERR(trans)) {
8806                         ret = PTR_ERR(trans);
8807                         goto out;
8808                 }
8809                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8810         }
8811
8812         if (trans) {
8813                 int ret2;
8814
8815                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8816                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8817                 if (ret2 && !ret)
8818                         ret = ret2;
8819
8820                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8821                 if (ret2 && !ret)
8822                         ret = ret2;
8823                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8824         }
8825 out:
8826         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
8827         /*
8828          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
8829          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
8830          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
8831          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
8832          * safe.
8833          *
8834          * If no extents were dropped or trimmed we don't need to force the next
8835          * fsync to truncate all the inode's items from the log and re-log them
8836          * all. This means the truncate operation did not change the file size,
8837          * or changed it to a smaller size but there was only an implicit hole
8838          * between the old i_size and the new i_size, and there were no prealloc
8839          * extents beyond i_size to drop.
8840          */
8841         if (extents_found > 0)
8842                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
8843
8844         return ret;
8845 }
8846
8847 /*
8848  * create a new subvolume directory/inode (helper for the ioctl).
8849  */
8850 int btrfs_create_subvol_root(struct btrfs_trans_handle *trans,
8851                              struct btrfs_root *new_root,
8852                              struct btrfs_root *parent_root)
8853 {
8854         struct inode *inode;
8855         int err;
8856         u64 index = 0;
8857         u64 ino;
8858
8859         err = btrfs_get_free_objectid(new_root, &ino);
8860         if (err < 0)
8861                 return err;
8862
8863         inode = btrfs_new_inode(trans, new_root, NULL, "..", 2, ino, ino,
8864                                 S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO),
8865                                 &index);
8866         if (IS_ERR(inode))
8867                 return PTR_ERR(inode);
8868         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
8869         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
8870
8871         set_nlink(inode, 1);
8872         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8873         unlock_new_inode(inode);
8874
8875         err = btrfs_subvol_inherit_props(trans, new_root, parent_root);
8876         if (err)
8877                 btrfs_err(new_root->fs_info,
8878                           "error inheriting subvolume %llu properties: %d",
8879                           new_root->root_key.objectid, err);
8880
8881         err = btrfs_update_inode(trans, new_root, BTRFS_I(inode));
8882
8883         iput(inode);
8884         return err;
8885 }
8886
8887 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
8888 {
8889         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
8890         struct btrfs_inode *ei;
8891         struct inode *inode;
8892
8893         ei = kmem_cache_alloc(btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
8894         if (!ei)
8895                 return NULL;
8896
8897         ei->root = NULL;
8898         ei->generation = 0;
8899         ei->last_trans = 0;
8900         ei->last_sub_trans = 0;
8901         ei->logged_trans = 0;
8902         ei->delalloc_bytes = 0;
8903         ei->new_delalloc_bytes = 0;
8904         ei->defrag_bytes = 0;
8905         ei->disk_i_size = 0;
8906         ei->flags = 0;
8907         ei->csum_bytes = 0;
8908         ei->index_cnt = (u64)-1;
8909         ei->dir_index = 0;
8910         ei->last_unlink_trans = 0;
8911         ei->last_reflink_trans = 0;
8912         ei->last_log_commit = 0;
8913
8914         spin_lock_init(&ei->lock);
8915         ei->outstanding_extents = 0;
8916         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
8917                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
8918                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
8919         ei->runtime_flags = 0;
8920         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8921         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8922
8923         ei->delayed_node = NULL;
8924
8925         ei->i_otime.tv_sec = 0;
8926         ei->i_otime.tv_nsec = 0;
8927
8928         inode = &ei->vfs_inode;
8929         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
8930         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO, inode);
8931         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_failure_tree,
8932                             IO_TREE_INODE_IO_FAILURE, inode);
8933         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->file_extent_tree,
8934                             IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT, inode);
8935         ei->io_tree.track_uptodate = true;
8936         ei->io_failure_tree.track_uptodate = true;
8937         atomic_set(&ei->sync_writers, 0);
8938         mutex_init(&ei->log_mutex);
8939         btrfs_ordered_inode_tree_init(&ei->ordered_tree);
8940         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
8941         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
8942         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
8943         init_rwsem(&ei->i_mmap_lock);
8944
8945         return inode;
8946 }
8947
8948 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
8949 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
8950 {
8951         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, 0);
8952         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8953 }
8954 #endif
8955
8956 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
8957 {
8958         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8959 }
8960
8961 void btrfs_destroy_inode(struct inode *vfs_inode)
8962 {
8963         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8964         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
8965         struct btrfs_root *root = inode->root;
8966
8967         WARN_ON(!hlist_empty(&vfs_inode->i_dentry));
8968         WARN_ON(vfs_inode->i_data.nrpages);
8969         WARN_ON(inode->block_rsv.reserved);
8970         WARN_ON(inode->block_rsv.size);
8971         WARN_ON(inode->outstanding_extents);
8972         WARN_ON(inode->delalloc_bytes);
8973         WARN_ON(inode->new_delalloc_bytes);
8974         WARN_ON(inode->csum_bytes);
8975         WARN_ON(inode->defrag_bytes);
8976
8977         /*
8978          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
8979          * created the same inode and we need to destroy the one we already
8980          * created.
8981          */
8982         if (!root)
8983                 return;
8984
8985         while (1) {
8986                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, (u64)-1);
8987                 if (!ordered)
8988                         break;
8989                 else {
8990                         btrfs_err(root->fs_info,
8991                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
8992                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
8993                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
8994                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8995                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8996                 }
8997         }
8998         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(inode);
8999         inode_tree_del(inode);
9000         btrfs_drop_extent_cache(inode, 0, (u64)-1, 0);
9001         btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, 0, (u64)-1);
9002         btrfs_put_root(inode->root);
9003 }
9004
9005 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
9006 {
9007         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9008
9009         if (root == NULL)
9010                 return 1;
9011
9012         /* the snap/subvol tree is on deleting */
9013         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
9014                 return 1;
9015         else
9016                 return generic_drop_inode(inode);
9017 }
9018
9019 static void init_once(void *foo)
9020 {
9021         struct btrfs_inode *ei = (struct btrfs_inode *) foo;
9022
9023         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
9024 }
9025
9026 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
9027 {
9028         /*
9029          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
9030          * destroy cache.
9031          */
9032         rcu_barrier();
9033         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
9034         kmem_cache_destroy(btrfs_trans_handle_cachep);
9035         kmem_cache_destroy(btrfs_path_cachep);
9036         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_cachep);
9037         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_bitmap_cachep);
9038 }
9039
9040 int __init btrfs_init_cachep(void)
9041 {
9042         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
9043                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
9044                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT,
9045                         init_once);
9046         if (!btrfs_inode_cachep)
9047                 goto fail;
9048
9049         btrfs_trans_handle_cachep = kmem_cache_create("btrfs_trans_handle",
9050                         sizeof(struct btrfs_trans_handle), 0,
9051                         SLAB_TEMPORARY | SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9052         if (!btrfs_trans_handle_cachep)
9053                 goto fail;
9054
9055         btrfs_path_cachep = kmem_cache_create("btrfs_path",
9056                         sizeof(struct btrfs_path), 0,
9057                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9058         if (!btrfs_path_cachep)
9059                 goto fail;
9060
9061         btrfs_free_space_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space",
9062                         sizeof(struct btrfs_free_space), 0,
9063                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9064         if (!btrfs_free_space_cachep)
9065                 goto fail;
9066
9067         btrfs_free_space_bitmap_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space_bitmap",
9068                                                         PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
9069                                                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9070         if (!btrfs_free_space_bitmap_cachep)
9071                 goto fail;
9072
9073         return 0;
9074 fail:
9075         btrfs_destroy_cachep();
9076         return -ENOMEM;
9077 }
9078
9079 static int btrfs_getattr(struct user_namespace *mnt_userns,
9080                          const struct path *path, struct kstat *stat,
9081                          u32 request_mask, unsigned int flags)
9082 {
9083         u64 delalloc_bytes;
9084         u64 inode_bytes;
9085         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
9086         u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
9087         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
9088
9089         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
9090         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec;
9091         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec;
9092         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
9093                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
9094         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
9095                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
9096         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
9097                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
9098         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
9099                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
9100
9101         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
9102                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
9103                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
9104                                   STATX_ATTR_NODUMP);
9105
9106         generic_fillattr(&init_user_ns, inode, stat);
9107         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
9108
9109         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9110         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
9111         inode_bytes = inode_get_bytes(inode);
9112         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9113         stat->blocks = (ALIGN(inode_bytes, blocksize) +
9114                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> 9;
9115         return 0;
9116 }
9117
9118 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
9119                               struct dentry *old_dentry,
9120                               struct inode *new_dir,
9121                               struct dentry *new_dentry)
9122 {
9123         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9124         struct btrfs_trans_handle *trans;
9125         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9126         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9127         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
9128         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
9129         struct timespec64 ctime = current_time(old_inode);
9130         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9131         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
9132         u64 old_idx = 0;
9133         u64 new_idx = 0;
9134         int ret;
9135         int ret2;
9136         bool root_log_pinned = false;
9137         bool dest_log_pinned = false;
9138         bool need_abort = false;
9139
9140         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9141         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9142                 return -EXDEV;
9143
9144         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
9145         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9146             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9147                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9148
9149         /*
9150          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9151          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9152          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9153          * would require 5 item modifications, so we'll assume their normal
9154          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 2 for the new links, so 12 total items
9155          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9156          */
9157         trans = btrfs_start_transaction(root, 12);
9158         if (IS_ERR(trans)) {
9159                 ret = PTR_ERR(trans);
9160                 goto out_notrans;
9161         }
9162
9163         if (dest != root) {
9164                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9165                 if (ret)
9166                         goto out_fail;
9167         }
9168
9169         /*
9170          * We need to find a free sequence number both in the source and
9171          * in the destination directory for the exchange.
9172          */
9173         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
9174         if (ret)
9175                 goto out_fail;
9176         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
9177         if (ret)
9178                 goto out_fail;
9179
9180         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9181         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
9182
9183         /* Reference for the source. */
9184         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9185                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9186                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9187         } else {
9188                 btrfs_pin_log_trans(root);
9189                 root_log_pinned = true;
9190                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9191                                              new_dentry->d_name.name,
9192                                              new_dentry->d_name.len,
9193                                              old_ino,
9194                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
9195                                              old_idx);
9196                 if (ret)
9197                         goto out_fail;
9198                 need_abort = true;
9199         }
9200
9201         /* And now for the dest. */
9202         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9203                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9204                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9205         } else {
9206                 btrfs_pin_log_trans(dest);
9207                 dest_log_pinned = true;
9208                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root,
9209                                              old_dentry->d_name.name,
9210                                              old_dentry->d_name.len,
9211                                              new_ino,
9212                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
9213                                              new_idx);
9214                 if (ret) {
9215                         if (need_abort)
9216                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9217                         goto out_fail;
9218                 }
9219         }
9220
9221         /* Update inode version and ctime/mtime. */
9222         inode_inc_iversion(old_dir);
9223         inode_inc_iversion(new_dir);
9224         inode_inc_iversion(old_inode);
9225         inode_inc_iversion(new_inode);
9226         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime = ctime;
9227         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime = ctime;
9228         old_inode->i_ctime = ctime;
9229         new_inode->i_ctime = ctime;
9230
9231         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
9232                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9233                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9234                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
9235                                 BTRFS_I(new_inode), 1);
9236         }
9237
9238         /* src is a subvolume */
9239         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9240                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9241         } else { /* src is an inode */
9242                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9243                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
9244                                            old_dentry->d_name.name,
9245                                            old_dentry->d_name.len);
9246                 if (!ret)
9247                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9248         }
9249         if (ret) {
9250                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9251                 goto out_fail;
9252         }
9253
9254         /* dest is a subvolume */
9255         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9256                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9257         } else { /* dest is an inode */
9258                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9259                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
9260                                            new_dentry->d_name.name,
9261                                            new_dentry->d_name.len);
9262                 if (!ret)
9263                         ret = btrfs_update_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_inode));
9264         }
9265         if (ret) {
9266                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9267                 goto out_fail;
9268         }
9269
9270         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9271                              new_dentry->d_name.name,
9272                              new_dentry->d_name.len, 0, old_idx);
9273         if (ret) {
9274                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9275                 goto out_fail;
9276         }
9277
9278         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
9279                              old_dentry->d_name.name,
9280                              old_dentry->d_name.len, 0, new_idx);
9281         if (ret) {
9282                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9283                 goto out_fail;
9284         }
9285
9286         if (old_inode->i_nlink == 1)
9287                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
9288         if (new_inode->i_nlink == 1)
9289                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
9290
9291         if (root_log_pinned) {
9292                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9293                                    new_dentry->d_parent);
9294                 btrfs_end_log_trans(root);
9295                 root_log_pinned = false;
9296         }
9297         if (dest_log_pinned) {
9298                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(new_inode), BTRFS_I(new_dir),
9299                                    old_dentry->d_parent);
9300                 btrfs_end_log_trans(dest);
9301                 dest_log_pinned = false;
9302         }
9303 out_fail:
9304         /*
9305          * If we have pinned a log and an error happened, we unpin tasks
9306          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9307          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9308          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9309          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9310          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9311          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9312          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9313          * allow the tasks to sync it.
9314          */
9315         if (ret && (root_log_pinned || dest_log_pinned)) {
9316                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9317                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9318                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9319                     (new_inode &&
9320                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9321                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9322
9323                 if (root_log_pinned) {
9324                         btrfs_end_log_trans(root);
9325                         root_log_pinned = false;
9326                 }
9327                 if (dest_log_pinned) {
9328                         btrfs_end_log_trans(dest);
9329                         dest_log_pinned = false;
9330                 }
9331         }
9332         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9333         ret = ret ? ret : ret2;
9334 out_notrans:
9335         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9336             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9337                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9338
9339         return ret;
9340 }
9341
9342 static int btrfs_whiteout_for_rename(struct btrfs_trans_handle *trans,
9343                                      struct btrfs_root *root,
9344                                      struct inode *dir,
9345                                      struct dentry *dentry)
9346 {
9347         int ret;
9348         struct inode *inode;
9349         u64 objectid;
9350         u64 index;
9351
9352         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9353         if (ret)
9354                 return ret;
9355
9356         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir,
9357                                 dentry->d_name.name,
9358                                 dentry->d_name.len,
9359                                 btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9360                                 objectid,
9361                                 S_IFCHR | WHITEOUT_MODE,
9362                                 &index);
9363
9364         if (IS_ERR(inode)) {
9365                 ret = PTR_ERR(inode);
9366                 return ret;
9367         }
9368
9369         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
9370         init_special_inode(inode, inode->i_mode,
9371                 WHITEOUT_DEV);
9372
9373         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir,
9374                                 &dentry->d_name);
9375         if (ret)
9376                 goto out;
9377
9378         ret = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9379                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9380         if (ret)
9381                 goto out;
9382
9383         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9384 out:
9385         unlock_new_inode(inode);
9386         if (ret)
9387                 inode_dec_link_count(inode);
9388         iput(inode);
9389
9390         return ret;
9391 }
9392
9393 static int btrfs_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9394                            struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9395                            unsigned int flags)
9396 {
9397         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9398         struct btrfs_trans_handle *trans;
9399         unsigned int trans_num_items;
9400         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9401         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9402         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
9403         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
9404         u64 index = 0;
9405         int ret;
9406         int ret2;
9407         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9408         bool log_pinned = false;
9409
9410         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9411                 return -EPERM;
9412
9413         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9414         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9415                 return -EXDEV;
9416
9417         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9418             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9419                 return -ENOTEMPTY;
9420
9421         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9422             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9423                 return -ENOTEMPTY;
9424
9425
9426         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9427         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino,
9428                              new_dentry->d_name.name,
9429                              new_dentry->d_name.len);
9430
9431         if (ret) {
9432                 if (ret == -EEXIST) {
9433                         /* we shouldn't get
9434                          * eexist without a new_inode */
9435                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9436                                 return ret;
9437                         }
9438                 } else {
9439                         /* maybe -EOVERFLOW */
9440                         return ret;
9441                 }
9442         }
9443         ret = 0;
9444
9445         /*
9446          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9447          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9448          */
9449         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9450                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9451
9452         /* close the racy window with snapshot create/destroy ioctl */
9453         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9454                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9455         /*
9456          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9457          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9458          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9459          * would require 5 item modifications, so we'll assume they are normal
9460          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 1 for the new link, so 11 total items
9461          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9462          * If our rename has the whiteout flag, we need more 5 units for the
9463          * new inode (1 inode item, 1 inode ref, 2 dir items and 1 xattr item
9464          * when selinux is enabled).
9465          */
9466         trans_num_items = 11;
9467         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9468                 trans_num_items += 5;
9469         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9470         if (IS_ERR(trans)) {
9471                 ret = PTR_ERR(trans);
9472                 goto out_notrans;
9473         }
9474
9475         if (dest != root) {
9476                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9477                 if (ret)
9478                         goto out_fail;
9479         }
9480
9481         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9482         if (ret)
9483                 goto out_fail;
9484
9485         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9486         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9487                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9488                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9489         } else {
9490                 btrfs_pin_log_trans(root);
9491                 log_pinned = true;
9492                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9493                                              new_dentry->d_name.name,
9494                                              new_dentry->d_name.len,
9495                                              old_ino,
9496                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)), index);
9497                 if (ret)
9498                         goto out_fail;
9499         }
9500
9501         inode_inc_iversion(old_dir);
9502         inode_inc_iversion(new_dir);
9503         inode_inc_iversion(old_inode);
9504         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime =
9505         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime =
9506         old_inode->i_ctime = current_time(old_dir);
9507
9508         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9509                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9510                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9511
9512         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9513                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9514         } else {
9515                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9516                                         BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9517                                         old_dentry->d_name.name,
9518                                         old_dentry->d_name.len);
9519                 if (!ret)
9520                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9521         }
9522         if (ret) {
9523                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9524                 goto out_fail;
9525         }
9526
9527         if (new_inode) {
9528                 inode_inc_iversion(new_inode);
9529                 new_inode->i_ctime = current_time(new_inode);
9530                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9531                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9532                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9533                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9534                 } else {
9535                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9536                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9537                                                  new_dentry->d_name.name,
9538                                                  new_dentry->d_name.len);
9539                 }
9540                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9541                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9542                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9543                 if (ret) {
9544                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9545                         goto out_fail;
9546                 }
9547         }
9548
9549         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9550                              new_dentry->d_name.name,
9551                              new_dentry->d_name.len, 0, index);
9552         if (ret) {
9553                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9554                 goto out_fail;
9555         }
9556
9557         if (old_inode->i_nlink == 1)
9558                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9559
9560         if (log_pinned) {
9561                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9562                                    new_dentry->d_parent);
9563                 btrfs_end_log_trans(root);
9564                 log_pinned = false;
9565         }
9566
9567         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9568                 ret = btrfs_whiteout_for_rename(trans, root, old_dir,
9569                                                 old_dentry);
9570
9571                 if (ret) {
9572                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9573                         goto out_fail;
9574                 }
9575         }
9576 out_fail:
9577         /*
9578          * If we have pinned the log and an error happened, we unpin tasks
9579          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9580          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9581          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9582          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9583          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9584          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9585          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9586          * allow the tasks to sync it.
9587          */
9588         if (ret && log_pinned) {
9589                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9590                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9591                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9592                     (new_inode &&
9593                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9594                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9595
9596                 btrfs_end_log_trans(root);
9597                 log_pinned = false;
9598         }
9599         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9600         ret = ret ? ret : ret2;
9601 out_notrans:
9602         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9603                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9604
9605         return ret;
9606 }
9607
9608 static int btrfs_rename2(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *old_dir,
9609                          struct dentry *old_dentry, struct inode *new_dir,
9610                          struct dentry *new_dentry, unsigned int flags)
9611 {
9612         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9613                 return -EINVAL;
9614
9615         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9616                 return btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9617                                           new_dentry);
9618
9619         return btrfs_rename(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry, flags);
9620 }
9621
9622 struct btrfs_delalloc_work {
9623         struct inode *inode;
9624         struct completion completion;
9625         struct list_head list;
9626         struct btrfs_work work;
9627 };
9628
9629 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9630 {
9631         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9632         struct inode *inode;
9633
9634         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9635                                      work);
9636         inode = delalloc_work->inode;
9637         filemap_flush(inode->i_mapping);
9638         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9639                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9640                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9641
9642         iput(inode);
9643         complete(&delalloc_work->completion);
9644 }
9645
9646 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9647 {
9648         struct btrfs_delalloc_work *work;
9649
9650         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9651         if (!work)
9652                 return NULL;
9653
9654         init_completion(&work->completion);
9655         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9656         work->inode = inode;
9657         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL, NULL);
9658
9659         return work;
9660 }
9661
9662 /*
9663  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9664  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9665  */
9666 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
9667                                  struct writeback_control *wbc, bool snapshot,
9668                                  bool in_reclaim_context)
9669 {
9670         struct btrfs_inode *binode;
9671         struct inode *inode;
9672         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9673         struct list_head works;
9674         struct list_head splice;
9675         int ret = 0;
9676         bool full_flush = wbc->nr_to_write == LONG_MAX;
9677
9678         INIT_LIST_HEAD(&works);
9679         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9680
9681         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9682         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9683         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9684         while (!list_empty(&splice)) {
9685                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9686                                     delalloc_inodes);
9687
9688                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9689                                &root->delalloc_inodes);
9690
9691                 if (in_reclaim_context &&
9692                     test_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &binode->runtime_flags))
9693                         continue;
9694
9695                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9696                 if (!inode) {
9697                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9698                         continue;
9699                 }
9700                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9701
9702                 if (snapshot)
9703                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9704                                 &binode->runtime_flags);
9705                 if (full_flush) {
9706                         work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9707                         if (!work) {
9708                                 iput(inode);
9709                                 ret = -ENOMEM;
9710                                 goto out;
9711                         }
9712                         list_add_tail(&work->list, &works);
9713                         btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9714                                          &work->work);
9715                 } else {
9716                         ret = sync_inode(inode, wbc);
9717                         if (!ret &&
9718                             test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9719                                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9720                                 ret = sync_inode(inode, wbc);
9721                         btrfs_add_delayed_iput(inode);
9722                         if (ret || wbc->nr_to_write <= 0)
9723                                 goto out;
9724                 }
9725                 cond_resched();
9726                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9727         }
9728         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9729
9730 out:
9731         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9732                 list_del_init(&work->list);
9733                 wait_for_completion(&work->completion);
9734                 kfree(work);
9735         }
9736
9737         if (!list_empty(&splice)) {
9738                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9739                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9740                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9741         }
9742         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9743         return ret;
9744 }
9745
9746 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root, bool in_reclaim_context)
9747 {
9748         struct writeback_control wbc = {
9749                 .nr_to_write = LONG_MAX,
9750                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9751                 .range_start = 0,
9752                 .range_end = LLONG_MAX,
9753         };
9754         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9755
9756         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9757                 return -EROFS;
9758
9759         return start_delalloc_inodes(root, &wbc, true, in_reclaim_context);
9760 }
9761
9762 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, long nr,
9763                                bool in_reclaim_context)
9764 {
9765         struct writeback_control wbc = {
9766                 .nr_to_write = nr,
9767                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9768                 .range_start = 0,
9769                 .range_end = LLONG_MAX,
9770         };
9771         struct btrfs_root *root;
9772         struct list_head splice;
9773         int ret;
9774
9775         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9776                 return -EROFS;
9777
9778         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9779
9780         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9781         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9782         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
9783         while (!list_empty(&splice)) {
9784                 /*
9785                  * Reset nr_to_write here so we know that we're doing a full
9786                  * flush.
9787                  */
9788                 if (nr == LONG_MAX)
9789                         wbc.nr_to_write = LONG_MAX;
9790
9791                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
9792                                         delalloc_root);
9793                 root = btrfs_grab_root(root);
9794                 BUG_ON(!root);
9795                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
9796                                &fs_info->delalloc_roots);
9797                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9798
9799                 ret = start_delalloc_inodes(root, &wbc, false, in_reclaim_context);
9800                 btrfs_put_root(root);
9801                 if (ret < 0 || wbc.nr_to_write <= 0)
9802                         goto out;
9803                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9804         }
9805         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9806
9807         ret = 0;
9808 out:
9809         if (!list_empty(&splice)) {
9810                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9811                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
9812                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9813         }
9814         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9815         return ret;
9816 }
9817
9818 static int btrfs_symlink(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
9819                          struct dentry *dentry, const char *symname)
9820 {
9821         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9822         struct btrfs_trans_handle *trans;
9823         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9824         struct btrfs_path *path;
9825         struct btrfs_key key;
9826         struct inode *inode = NULL;
9827         int err;
9828         u64 objectid;
9829         u64 index = 0;
9830         int name_len;
9831         int datasize;
9832         unsigned long ptr;
9833         struct btrfs_file_extent_item *ei;
9834         struct extent_buffer *leaf;
9835
9836         name_len = strlen(symname);
9837         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
9838                 return -ENAMETOOLONG;
9839
9840         /*
9841          * 2 items for inode item and ref
9842          * 2 items for dir items
9843          * 1 item for updating parent inode item
9844          * 1 item for the inline extent item
9845          * 1 item for xattr if selinux is on
9846          */
9847         trans = btrfs_start_transaction(root, 7);
9848         if (IS_ERR(trans))
9849                 return PTR_ERR(trans);
9850
9851         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9852         if (err)
9853                 goto out_unlock;
9854
9855         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
9856                                 dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9857                                 objectid, S_IFLNK|S_IRWXUGO, &index);
9858         if (IS_ERR(inode)) {
9859                 err = PTR_ERR(inode);
9860                 inode = NULL;
9861                 goto out_unlock;
9862         }
9863
9864         /*
9865         * If the active LSM wants to access the inode during
9866         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
9867         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
9868         * ops vector.
9869         */
9870         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9871         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9872         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9873
9874         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
9875         if (err)
9876                 goto out_unlock;
9877
9878         path = btrfs_alloc_path();
9879         if (!path) {
9880                 err = -ENOMEM;
9881                 goto out_unlock;
9882         }
9883         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
9884         key.offset = 0;
9885         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
9886         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
9887         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
9888                                       datasize);
9889         if (err) {
9890                 btrfs_free_path(path);
9891                 goto out_unlock;
9892         }
9893         leaf = path->nodes[0];
9894         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
9895                             struct btrfs_file_extent_item);
9896         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
9897         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
9898                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
9899         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
9900         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
9901         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
9902         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
9903
9904         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
9905         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
9906         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
9907         btrfs_free_path(path);
9908
9909         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
9910         inode_nohighmem(inode);
9911         inode_set_bytes(inode, name_len);
9912         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
9913         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9914         /*
9915          * Last step, add directory indexes for our symlink inode. This is the
9916          * last step to avoid extra cleanup of these indexes if an error happens
9917          * elsewhere above.
9918          */
9919         if (!err)
9920                 err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9921                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9922         if (err)
9923                 goto out_unlock;
9924
9925         d_instantiate_new(dentry, inode);
9926
9927 out_unlock:
9928         btrfs_end_transaction(trans);
9929         if (err && inode) {
9930                 inode_dec_link_count(inode);
9931                 discard_new_inode(inode);
9932         }
9933         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9934         return err;
9935 }
9936
9937 static struct btrfs_trans_handle *insert_prealloc_file_extent(
9938                                        struct btrfs_trans_handle *trans_in,
9939                                        struct btrfs_inode *inode,
9940                                        struct btrfs_key *ins,
9941                                        u64 file_offset)
9942 {
9943         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
9944         struct btrfs_replace_extent_info extent_info;
9945         struct btrfs_trans_handle *trans = trans_in;
9946         struct btrfs_path *path;
9947         u64 start = ins->objectid;
9948         u64 len = ins->offset;
9949         int qgroup_released;
9950         int ret;
9951
9952         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
9953
9954         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
9955         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
9956         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
9957         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
9958         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
9959         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
9960         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
9961
9962         qgroup_released = btrfs_qgroup_release_data(inode, file_offset, len);
9963         if (qgroup_released < 0)
9964                 return ERR_PTR(qgroup_released);
9965
9966         if (trans) {
9967                 ret = insert_reserved_file_extent(trans, inode,
9968                                                   file_offset, &stack_fi,
9969                                                   true, qgroup_released);
9970                 if (ret)
9971                         goto free_qgroup;
9972                 return trans;
9973         }
9974
9975         extent_info.disk_offset = start;
9976         extent_info.disk_len = len;
9977         extent_info.data_offset = 0;
9978         extent_info.data_len = len;
9979         extent_info.file_offset = file_offset;
9980         extent_info.extent_buf = (char *)&stack_fi;
9981         extent_info.is_new_extent = true;
9982         extent_info.qgroup_reserved = qgroup_released;
9983         extent_info.insertions = 0;
9984
9985         path = btrfs_alloc_path();
9986         if (!path) {
9987                 ret = -ENOMEM;
9988                 goto free_qgroup;
9989         }
9990
9991         ret = btrfs_replace_file_extents(inode, path, file_offset,
9992                                      file_offset + len - 1, &extent_info,
9993                                      &trans);
9994         btrfs_free_path(path);
9995         if (ret)
9996                 goto free_qgroup;
9997         return trans;
9998
9999 free_qgroup:
10000         /*
10001          * We have released qgroup data range at the beginning of the function,
10002          * and normally qgroup_released bytes will be freed when committing
10003          * transaction.
10004          * But if we error out early, we have to free what we have released
10005          * or we leak qgroup data reservation.
10006          */
10007         btrfs_qgroup_free_refroot(inode->root->fs_info,
10008                         inode->root->root_key.objectid, qgroup_released,
10009                         BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
10010         return ERR_PTR(ret);
10011 }
10012
10013 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
10014                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10015                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
10016                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
10017 {
10018         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
10019         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
10020         struct extent_map *em;
10021         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10022         struct btrfs_key ins;
10023         u64 cur_offset = start;
10024         u64 clear_offset = start;
10025         u64 i_size;
10026         u64 cur_bytes;
10027         u64 last_alloc = (u64)-1;
10028         int ret = 0;
10029         bool own_trans = true;
10030         u64 end = start + num_bytes - 1;
10031
10032         if (trans)
10033                 own_trans = false;
10034         while (num_bytes > 0) {
10035                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
10036                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
10037                 /*
10038                  * If we are severely fragmented we could end up with really
10039                  * small allocations, so if the allocator is returning small
10040                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
10041                  * sized chunks.
10042                  */
10043                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
10044                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
10045                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
10046                 if (ret)
10047                         break;
10048
10049                 /*
10050                  * We've reserved this space, and thus converted it from
10051                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
10052                  * from here on out we will only need to clear our reservation
10053                  * for the remaining unreserved area, so advance our
10054                  * clear_offset by our extent size.
10055                  */
10056                 clear_offset += ins.offset;
10057
10058                 last_alloc = ins.offset;
10059                 trans = insert_prealloc_file_extent(trans, BTRFS_I(inode),
10060                                                     &ins, cur_offset);
10061                 /*
10062                  * Now that we inserted the prealloc extent we can finally
10063                  * decrement the number of reservations in the block group.
10064                  * If we did it before, we could race with relocation and have
10065                  * relocation miss the reserved extent, making it fail later.
10066                  */
10067                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10068                 if (IS_ERR(trans)) {
10069                         ret = PTR_ERR(trans);
10070                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
10071                                                    ins.offset, 0);
10072                         break;
10073                 }
10074
10075                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
10076                                         cur_offset + ins.offset -1, 0);
10077
10078                 em = alloc_extent_map();
10079                 if (!em) {
10080                         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
10081                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
10082                         goto next;
10083                 }
10084
10085                 em->start = cur_offset;
10086                 em->orig_start = cur_offset;
10087                 em->len = ins.offset;
10088                 em->block_start = ins.objectid;
10089                 em->block_len = ins.offset;
10090                 em->orig_block_len = ins.offset;
10091                 em->ram_bytes = ins.offset;
10092                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
10093                 em->generation = trans->transid;
10094
10095                 while (1) {
10096                         write_lock(&em_tree->lock);
10097                         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
10098                         write_unlock(&em_tree->lock);
10099                         if (ret != -EEXIST)
10100                                 break;
10101                         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
10102                                                 cur_offset + ins.offset - 1,
10103                                                 0);
10104                 }
10105                 free_extent_map(em);
10106 next:
10107                 num_bytes -= ins.offset;
10108                 cur_offset += ins.offset;
10109                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
10110
10111                 inode_inc_iversion(inode);
10112                 inode->i_ctime = current_time(inode);
10113                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
10114                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
10115                     (actual_len > inode->i_size) &&
10116                     (cur_offset > inode->i_size)) {
10117                         if (cur_offset > actual_len)
10118                                 i_size = actual_len;
10119                         else
10120                                 i_size = cur_offset;
10121                         i_size_write(inode, i_size);
10122                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
10123                 }
10124
10125                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10126
10127                 if (ret) {
10128                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
10129                         if (own_trans)
10130                                 btrfs_end_transaction(trans);
10131                         break;
10132                 }
10133
10134                 if (own_trans) {
10135                         btrfs_end_transaction(trans);
10136                         trans = NULL;
10137                 }
10138         }
10139         if (clear_offset < end)
10140                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
10141                         end - clear_offset + 1);
10142         return ret;
10143 }
10144
10145 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
10146                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10147                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10148 {
10149         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10150                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
10151                                            NULL);
10152 }
10153
10154 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
10155                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
10156                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10157                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10158 {
10159         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10160                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
10161 }
10162
10163 static int btrfs_set_page_dirty(struct page *page)
10164 {
10165         return __set_page_dirty_nobuffers(page);
10166 }
10167
10168 static int btrfs_permission(struct user_namespace *mnt_userns,
10169                             struct inode *inode, int mask)
10170 {
10171         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10172         umode_t mode = inode->i_mode;
10173
10174         if (mask & MAY_WRITE &&
10175             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
10176                 if (btrfs_root_readonly(root))
10177                         return -EROFS;
10178                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
10179                         return -EACCES;
10180         }
10181         return generic_permission(&init_user_ns, inode, mask);
10182 }
10183
10184 static int btrfs_tmpfile(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
10185                          struct dentry *dentry, umode_t mode)
10186 {
10187         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
10188         struct btrfs_trans_handle *trans;
10189         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
10190         struct inode *inode = NULL;
10191         u64 objectid;
10192         u64 index;
10193         int ret = 0;
10194
10195         /*
10196          * 5 units required for adding orphan entry
10197          */
10198         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
10199         if (IS_ERR(trans))
10200                 return PTR_ERR(trans);
10201
10202         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
10203         if (ret)
10204                 goto out;
10205
10206         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, NULL, 0,
10207                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
10208         if (IS_ERR(inode)) {
10209                 ret = PTR_ERR(inode);
10210                 inode = NULL;
10211                 goto out;
10212         }
10213
10214         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
10215         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
10216
10217         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
10218
10219         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, NULL);
10220         if (ret)
10221                 goto out;
10222
10223         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10224         if (ret)
10225                 goto out;
10226         ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
10227         if (ret)
10228                 goto out;
10229
10230         /*
10231          * We set number of links to 0 in btrfs_new_inode(), and here we set
10232          * it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is 0,
10233          * through:
10234          *
10235          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
10236          */
10237         set_nlink(inode, 1);
10238         d_tmpfile(dentry, inode);
10239         unlock_new_inode(inode);
10240         mark_inode_dirty(inode);
10241 out:
10242         btrfs_end_transaction(trans);
10243         if (ret && inode)
10244                 discard_new_inode(inode);
10245         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
10246         return ret;
10247 }
10248
10249 void btrfs_set_range_writeback(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
10250 {
10251         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
10252         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
10253         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
10254         struct page *page;
10255         u32 len;
10256
10257         ASSERT(end + 1 - start <= U32_MAX);
10258         len = end + 1 - start;
10259         while (index <= end_index) {
10260                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
10261                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
10262
10263                 btrfs_page_set_writeback(fs_info, page, start, len);
10264                 put_page(page);
10265                 index++;
10266         }
10267 }
10268
10269 #ifdef CONFIG_SWAP
10270 /*
10271  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
10272  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
10273  * negative errno on failure.
10274  */
10275 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
10276                                   bool is_block_group)
10277 {
10278         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10279         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
10280         struct rb_node **p;
10281         struct rb_node *parent = NULL;
10282
10283         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
10284         if (!sp)
10285                 return -ENOMEM;
10286         sp->ptr = ptr;
10287         sp->inode = inode;
10288         sp->is_block_group = is_block_group;
10289         sp->bg_extent_count = 1;
10290
10291         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10292         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
10293         while (*p) {
10294                 parent = *p;
10295                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10296                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
10297                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
10298                         p = &(*p)->rb_left;
10299                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
10300                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
10301                         p = &(*p)->rb_right;
10302                 } else {
10303                         if (is_block_group)
10304                                 entry->bg_extent_count++;
10305                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10306                         kfree(sp);
10307                         return 1;
10308                 }
10309         }
10310         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
10311         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10312         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10313         return 0;
10314 }
10315
10316 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
10317 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
10318 {
10319         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10320         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
10321         struct rb_node *node, *next;
10322
10323         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10324         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
10325         while (node) {
10326                 next = rb_next(node);
10327                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10328                 if (sp->inode == inode) {
10329                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10330                         if (sp->is_block_group) {
10331                                 btrfs_dec_block_group_swap_extents(sp->ptr,
10332                                                            sp->bg_extent_count);
10333                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
10334                         }
10335                         kfree(sp);
10336                 }
10337                 node = next;
10338         }
10339         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10340 }
10341
10342 struct btrfs_swap_info {
10343         u64 start;
10344         u64 block_start;
10345         u64 block_len;
10346         u64 lowest_ppage;
10347         u64 highest_ppage;
10348         unsigned long nr_pages;
10349         int nr_extents;
10350 };
10351
10352 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
10353                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
10354 {
10355         unsigned long nr_pages;
10356         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
10357         int ret;
10358
10359         first_ppage = ALIGN(bsi->block_start, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10360         next_ppage = ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len,
10361                                 PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10362
10363         if (first_ppage >= next_ppage)
10364                 return 0;
10365         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
10366
10367         first_ppage_reported = first_ppage;
10368         if (bsi->start == 0)
10369                 first_ppage_reported++;
10370         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
10371                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
10372         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
10373                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
10374
10375         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
10376         if (ret < 0)
10377                 return ret;
10378         bsi->nr_extents += ret;
10379         bsi->nr_pages += nr_pages;
10380         return 0;
10381 }
10382
10383 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10384 {
10385         struct inode *inode = file_inode(file);
10386
10387         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
10388         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10389 }
10390
10391 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10392                                sector_t *span)
10393 {
10394         struct inode *inode = file_inode(file);
10395         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10396         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10397         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
10398         struct extent_state *cached_state = NULL;
10399         struct extent_map *em = NULL;
10400         struct btrfs_device *device = NULL;
10401         struct btrfs_swap_info bsi = {
10402                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
10403         };
10404         int ret = 0;
10405         u64 isize;
10406         u64 start;
10407
10408         /*
10409          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
10410          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
10411          * we don't really care.
10412          */
10413         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
10414         if (ret)
10415                 return ret;
10416
10417         /*
10418          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10419          */
10420         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10421                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10422                 return -EINVAL;
10423         }
10424         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10425                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10426                 return -EINVAL;
10427         }
10428         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10429                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10430                 return -EINVAL;
10431         }
10432
10433         /*
10434          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10435          * under us. The exclop protection makes sure they aren't running/won't
10436          * run concurrently while we are mapping the swap extents, and
10437          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap
10438          * file is active and moving the extents. Note that this also prevents
10439          * a concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10440          * really worth the trouble to allow it.
10441          */
10442         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_SWAP_ACTIVATE)) {
10443                 btrfs_warn(fs_info,
10444            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10445                 return -EBUSY;
10446         }
10447
10448         /*
10449          * Prevent snapshot creation while we are activating the swap file.
10450          * We do not want to race with snapshot creation. If snapshot creation
10451          * already started before we bumped nr_swapfiles from 0 to 1 and
10452          * completes before the first write into the swap file after it is
10453          * activated, than that write would fallback to COW.
10454          */
10455         if (!btrfs_drew_try_write_lock(&root->snapshot_lock)) {
10456                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10457                 btrfs_warn(fs_info,
10458            "cannot activate swapfile because snapshot creation is in progress");
10459                 return -EINVAL;
10460         }
10461         /*
10462          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10463          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10464          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10465          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10466          */
10467         atomic_inc(&root->nr_swapfiles);
10468
10469         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10470
10471         lock_extent_bits(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10472         start = 0;
10473         while (start < isize) {
10474                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10475                 struct btrfs_block_group *bg;
10476                 u64 len = isize - start;
10477
10478                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
10479                 if (IS_ERR(em)) {
10480                         ret = PTR_ERR(em);
10481                         goto out;
10482                 }
10483
10484                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10485                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10486                         ret = -EINVAL;
10487                         goto out;
10488                 }
10489                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10490                         /*
10491                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10492                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10493                          * big enough to store more than the swap header, but in
10494                          * case something changes in the future, let's catch it
10495                          * here rather than later.
10496                          */
10497                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10498                         ret = -EINVAL;
10499                         goto out;
10500                 }
10501                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10502                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10503                         ret = -EINVAL;
10504                         goto out;
10505                 }
10506
10507                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10508                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10509                 free_extent_map(em);
10510                 em = NULL;
10511
10512                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, true);
10513                 if (ret < 0) {
10514                         goto out;
10515                 } else if (ret) {
10516                         ret = 0;
10517                 } else {
10518                         btrfs_warn(fs_info,
10519                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10520                         ret = -EINVAL;
10521                         goto out;
10522                 }
10523
10524                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10525                 if (IS_ERR(em)) {
10526                         ret = PTR_ERR(em);
10527                         goto out;
10528                 }
10529
10530                 if (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10531                         btrfs_warn(fs_info,
10532                                    "swapfile must have single data profile");
10533                         ret = -EINVAL;
10534                         goto out;
10535                 }
10536
10537                 if (device == NULL) {
10538                         device = em->map_lookup->stripes[0].dev;
10539                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10540                         if (ret == 1)
10541                                 ret = 0;
10542                         else if (ret)
10543                                 goto out;
10544                 } else if (device != em->map_lookup->stripes[0].dev) {
10545                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10546                         ret = -EINVAL;
10547                         goto out;
10548                 }
10549
10550                 physical_block_start = (em->map_lookup->stripes[0].physical +
10551                                         (logical_block_start - em->start));
10552                 len = min(len, em->len - (logical_block_start - em->start));
10553                 free_extent_map(em);
10554                 em = NULL;
10555
10556                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10557                 if (!bg) {
10558                         btrfs_warn(fs_info,
10559                            "could not find block group containing swapfile");
10560                         ret = -EINVAL;
10561                         goto out;
10562                 }
10563
10564                 if (!btrfs_inc_block_group_swap_extents(bg)) {
10565                         btrfs_warn(fs_info,
10566                            "block group for swapfile at %llu is read-only%s",
10567                            bg->start,
10568                            atomic_read(&fs_info->scrubs_running) ?
10569                                        " (scrub running)" : "");
10570                         btrfs_put_block_group(bg);
10571                         ret = -EINVAL;
10572                         goto out;
10573                 }
10574
10575                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10576                 if (ret) {
10577                         btrfs_put_block_group(bg);
10578                         if (ret == 1)
10579                                 ret = 0;
10580                         else
10581                                 goto out;
10582                 }
10583
10584                 if (bsi.block_len &&
10585                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10586                         bsi.block_len += len;
10587                 } else {
10588                         if (bsi.block_len) {
10589                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10590                                 if (ret)
10591                                         goto out;
10592                         }
10593                         bsi.start = start;
10594                         bsi.block_start = physical_block_start;
10595                         bsi.block_len = len;
10596                 }
10597
10598                 start += len;
10599         }
10600
10601         if (bsi.block_len)
10602                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10603
10604 out:
10605         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10606                 free_extent_map(em);
10607
10608         unlock_extent_cached(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10609
10610         if (ret)
10611                 btrfs_swap_deactivate(file);
10612
10613         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
10614
10615         btrfs_exclop_finish(fs_info);
10616
10617         if (ret)
10618                 return ret;
10619
10620         if (device)
10621                 sis->bdev = device->bdev;
10622         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10623         sis->max = bsi.nr_pages;
10624         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10625         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10626         return bsi.nr_extents;
10627 }
10628 #else
10629 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10630 {
10631 }
10632
10633 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10634                                sector_t *span)
10635 {
10636         return -EOPNOTSUPP;
10637 }
10638 #endif
10639
10640 /*
10641  * Update the number of bytes used in the VFS' inode. When we replace extents in
10642  * a range (clone, dedupe, fallocate's zero range), we must update the number of
10643  * bytes used by the inode in an atomic manner, so that concurrent stat(2) calls
10644  * always get a correct value.
10645  */
10646 void btrfs_update_inode_bytes(struct btrfs_inode *inode,
10647                               const u64 add_bytes,
10648                               const u64 del_bytes)
10649 {
10650         if (add_bytes == del_bytes)
10651                 return;
10652
10653         spin_lock(&inode->lock);
10654         if (del_bytes > 0)
10655                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, del_bytes);
10656         if (add_bytes > 0)
10657                 inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, add_bytes);
10658         spin_unlock(&inode->lock);
10659 }
10660
10661 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
10662         .getattr        = btrfs_getattr,
10663         .lookup         = btrfs_lookup,
10664         .create         = btrfs_create,
10665         .unlink         = btrfs_unlink,
10666         .link           = btrfs_link,
10667         .mkdir          = btrfs_mkdir,
10668         .rmdir          = btrfs_rmdir,
10669         .rename         = btrfs_rename2,
10670         .symlink        = btrfs_symlink,
10671         .setattr        = btrfs_setattr,
10672         .mknod          = btrfs_mknod,
10673         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10674         .permission     = btrfs_permission,
10675         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10676         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10677         .update_time    = btrfs_update_time,
10678         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
10679         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
10680         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
10681 };
10682
10683 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
10684         .llseek         = generic_file_llseek,
10685         .read           = generic_read_dir,
10686         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
10687         .open           = btrfs_opendir,
10688         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
10689 #ifdef CONFIG_COMPAT
10690         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
10691 #endif
10692         .release        = btrfs_release_file,
10693         .fsync          = btrfs_sync_file,
10694 };
10695
10696 /*
10697  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
10698  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
10699  * these extents won't change over the life of the file and they
10700  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
10701  *
10702  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
10703  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
10704  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
10705  *
10706  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
10707  */
10708 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
10709         .readpage       = btrfs_readpage,
10710         .writepage      = btrfs_writepage,
10711         .writepages     = btrfs_writepages,
10712         .readahead      = btrfs_readahead,
10713         .direct_IO      = noop_direct_IO,
10714         .invalidatepage = btrfs_invalidatepage,
10715         .releasepage    = btrfs_releasepage,
10716 #ifdef CONFIG_MIGRATION
10717         .migratepage    = btrfs_migratepage,
10718 #endif
10719         .set_page_dirty = btrfs_set_page_dirty,
10720         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
10721         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
10722         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
10723 };
10724
10725 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
10726         .getattr        = btrfs_getattr,
10727         .setattr        = btrfs_setattr,
10728         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10729         .permission     = btrfs_permission,
10730         .fiemap         = btrfs_fiemap,
10731         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10732         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10733         .update_time    = btrfs_update_time,
10734         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
10735         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
10736 };
10737 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
10738         .getattr        = btrfs_getattr,
10739         .setattr        = btrfs_setattr,
10740         .permission     = btrfs_permission,
10741         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10742         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10743         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10744         .update_time    = btrfs_update_time,
10745 };
10746 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
10747         .get_link       = page_get_link,
10748         .getattr        = btrfs_getattr,
10749         .setattr        = btrfs_setattr,
10750         .permission     = btrfs_permission,
10751         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10752         .update_time    = btrfs_update_time,
10753 };
10754
10755 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
10756         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
10757 };