cb23b3834c3d83521035741aa18e587b64032a59
[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/blk-cgroup.h>
10 #include <linux/file.h>
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/pagemap.h>
13 #include <linux/highmem.h>
14 #include <linux/time.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/string.h>
17 #include <linux/backing-dev.h>
18 #include <linux/writeback.h>
19 #include <linux/compat.h>
20 #include <linux/xattr.h>
21 #include <linux/posix_acl.h>
22 #include <linux/falloc.h>
23 #include <linux/slab.h>
24 #include <linux/ratelimit.h>
25 #include <linux/btrfs.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
28 #include <linux/uio.h>
29 #include <linux/magic.h>
30 #include <linux/iversion.h>
31 #include <linux/swap.h>
32 #include <linux/migrate.h>
33 #include <linux/sched/mm.h>
34 #include <linux/iomap.h>
35 #include <asm/unaligned.h>
36 #include <linux/fsverity.h>
37 #include "misc.h"
38 #include "ctree.h"
39 #include "disk-io.h"
40 #include "transaction.h"
41 #include "btrfs_inode.h"
42 #include "ordered-data.h"
43 #include "xattr.h"
44 #include "tree-log.h"
45 #include "bio.h"
46 #include "compression.h"
47 #include "locking.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 #include "inode-item.h"
56 #include "fs.h"
57 #include "accessors.h"
58 #include "extent-tree.h"
59 #include "root-tree.h"
60 #include "defrag.h"
61 #include "dir-item.h"
62 #include "file-item.h"
63 #include "uuid-tree.h"
64 #include "ioctl.h"
65 #include "file.h"
66 #include "acl.h"
67 #include "relocation.h"
68 #include "verity.h"
69 #include "super.h"
70 #include "orphan.h"
71 #include "backref.h"
72 #include "raid-stripe-tree.h"
73
74 struct btrfs_iget_args {
75         u64 ino;
76         struct btrfs_root *root;
77 };
78
79 struct btrfs_dio_data {
80         ssize_t submitted;
81         struct extent_changeset *data_reserved;
82         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
83         bool data_space_reserved;
84         bool nocow_done;
85 };
86
87 struct btrfs_dio_private {
88         /* Range of I/O */
89         u64 file_offset;
90         u32 bytes;
91
92         /* This must be last */
93         struct btrfs_bio bbio;
94 };
95
96 static struct bio_set btrfs_dio_bioset;
97
98 struct btrfs_rename_ctx {
99         /* Output field. Stores the index number of the old directory entry. */
100         u64 index;
101 };
102
103 /*
104  * Used by data_reloc_print_warning_inode() to pass needed info for filename
105  * resolution and output of error message.
106  */
107 struct data_reloc_warn {
108         struct btrfs_path path;
109         struct btrfs_fs_info *fs_info;
110         u64 extent_item_size;
111         u64 logical;
112         int mirror_num;
113 };
114
115 /*
116  * For the file_extent_tree, we want to hold the inode lock when we lookup and
117  * update the disk_i_size, but lockdep will complain because our io_tree we hold
118  * the tree lock and get the inode lock when setting delalloc. These two things
119  * are unrelated, so make a class for the file_extent_tree so we don't get the
120  * two locking patterns mixed up.
121  */
122 static struct lock_class_key file_extent_tree_class;
123
124 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations;
125 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations;
126 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations;
127 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations;
128 static const struct address_space_operations btrfs_aops;
129 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations;
130
131 static struct kmem_cache *btrfs_inode_cachep;
132
133 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr);
134 static int btrfs_truncate(struct btrfs_inode *inode, bool skip_writeback);
135
136 static noinline int run_delalloc_cow(struct btrfs_inode *inode,
137                                      struct page *locked_page, u64 start,
138                                      u64 end, struct writeback_control *wbc,
139                                      bool pages_dirty);
140 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
141                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
142                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
143                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
144                                        int type);
145
146 static int data_reloc_print_warning_inode(u64 inum, u64 offset, u64 num_bytes,
147                                           u64 root, void *warn_ctx)
148 {
149         struct data_reloc_warn *warn = warn_ctx;
150         struct btrfs_fs_info *fs_info = warn->fs_info;
151         struct extent_buffer *eb;
152         struct btrfs_inode_item *inode_item;
153         struct inode_fs_paths *ipath = NULL;
154         struct btrfs_root *local_root;
155         struct btrfs_key key;
156         unsigned int nofs_flag;
157         u32 nlink;
158         int ret;
159
160         local_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, root, true);
161         if (IS_ERR(local_root)) {
162                 ret = PTR_ERR(local_root);
163                 goto err;
164         }
165
166         /* This makes the path point to (inum INODE_ITEM ioff). */
167         key.objectid = inum;
168         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
169         key.offset = 0;
170
171         ret = btrfs_search_slot(NULL, local_root, &key, &warn->path, 0, 0);
172         if (ret) {
173                 btrfs_put_root(local_root);
174                 btrfs_release_path(&warn->path);
175                 goto err;
176         }
177
178         eb = warn->path.nodes[0];
179         inode_item = btrfs_item_ptr(eb, warn->path.slots[0], struct btrfs_inode_item);
180         nlink = btrfs_inode_nlink(eb, inode_item);
181         btrfs_release_path(&warn->path);
182
183         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
184         ipath = init_ipath(4096, local_root, &warn->path);
185         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
186         if (IS_ERR(ipath)) {
187                 btrfs_put_root(local_root);
188                 ret = PTR_ERR(ipath);
189                 ipath = NULL;
190                 /*
191                  * -ENOMEM, not a critical error, just output an generic error
192                  * without filename.
193                  */
194                 btrfs_warn(fs_info,
195 "checksum error at logical %llu mirror %u root %llu, inode %llu offset %llu",
196                            warn->logical, warn->mirror_num, root, inum, offset);
197                 return ret;
198         }
199         ret = paths_from_inode(inum, ipath);
200         if (ret < 0)
201                 goto err;
202
203         /*
204          * We deliberately ignore the bit ipath might have been too small to
205          * hold all of the paths here
206          */
207         for (int i = 0; i < ipath->fspath->elem_cnt; i++) {
208                 btrfs_warn(fs_info,
209 "checksum error at logical %llu mirror %u root %llu inode %llu offset %llu length %u links %u (path: %s)",
210                            warn->logical, warn->mirror_num, root, inum, offset,
211                            fs_info->sectorsize, nlink,
212                            (char *)(unsigned long)ipath->fspath->val[i]);
213         }
214
215         btrfs_put_root(local_root);
216         free_ipath(ipath);
217         return 0;
218
219 err:
220         btrfs_warn(fs_info,
221 "checksum error at logical %llu mirror %u root %llu inode %llu offset %llu, path resolving failed with ret=%d",
222                    warn->logical, warn->mirror_num, root, inum, offset, ret);
223
224         free_ipath(ipath);
225         return ret;
226 }
227
228 /*
229  * Do extra user-friendly error output (e.g. lookup all the affected files).
230  *
231  * Return true if we succeeded doing the backref lookup.
232  * Return false if such lookup failed, and has to fallback to the old error message.
233  */
234 static void print_data_reloc_error(const struct btrfs_inode *inode, u64 file_off,
235                                    const u8 *csum, const u8 *csum_expected,
236                                    int mirror_num)
237 {
238         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
239         struct btrfs_path path = { 0 };
240         struct btrfs_key found_key = { 0 };
241         struct extent_buffer *eb;
242         struct btrfs_extent_item *ei;
243         const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
244         u64 logical;
245         u64 flags;
246         u32 item_size;
247         int ret;
248
249         mutex_lock(&fs_info->reloc_mutex);
250         logical = btrfs_get_reloc_bg_bytenr(fs_info);
251         mutex_unlock(&fs_info->reloc_mutex);
252
253         if (logical == U64_MAX) {
254                 btrfs_warn_rl(fs_info, "has data reloc tree but no running relocation");
255                 btrfs_warn_rl(fs_info,
256 "csum failed root %lld ino %llu off %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
257                         inode->root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode), file_off,
258                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
259                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
260                         mirror_num);
261                 return;
262         }
263
264         logical += file_off;
265         btrfs_warn_rl(fs_info,
266 "csum failed root %lld ino %llu off %llu logical %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
267                         inode->root->root_key.objectid,
268                         btrfs_ino(inode), file_off, logical,
269                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
270                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
271                         mirror_num);
272
273         ret = extent_from_logical(fs_info, logical, &path, &found_key, &flags);
274         if (ret < 0) {
275                 btrfs_err_rl(fs_info, "failed to lookup extent item for logical %llu: %d",
276                              logical, ret);
277                 return;
278         }
279         eb = path.nodes[0];
280         ei = btrfs_item_ptr(eb, path.slots[0], struct btrfs_extent_item);
281         item_size = btrfs_item_size(eb, path.slots[0]);
282         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
283                 unsigned long ptr = 0;
284                 u64 ref_root;
285                 u8 ref_level;
286
287                 while (true) {
288                         ret = tree_backref_for_extent(&ptr, eb, &found_key, ei,
289                                                       item_size, &ref_root,
290                                                       &ref_level);
291                         if (ret < 0) {
292                                 btrfs_warn_rl(fs_info,
293                                 "failed to resolve tree backref for logical %llu: %d",
294                                               logical, ret);
295                                 break;
296                         }
297                         if (ret > 0)
298                                 break;
299
300                         btrfs_warn_rl(fs_info,
301 "csum error at logical %llu mirror %u: metadata %s (level %d) in tree %llu",
302                                 logical, mirror_num,
303                                 (ref_level ? "node" : "leaf"),
304                                 ref_level, ref_root);
305                 }
306                 btrfs_release_path(&path);
307         } else {
308                 struct btrfs_backref_walk_ctx ctx = { 0 };
309                 struct data_reloc_warn reloc_warn = { 0 };
310
311                 btrfs_release_path(&path);
312
313                 ctx.bytenr = found_key.objectid;
314                 ctx.extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
315                 ctx.fs_info = fs_info;
316
317                 reloc_warn.logical = logical;
318                 reloc_warn.extent_item_size = found_key.offset;
319                 reloc_warn.mirror_num = mirror_num;
320                 reloc_warn.fs_info = fs_info;
321
322                 iterate_extent_inodes(&ctx, true,
323                                       data_reloc_print_warning_inode, &reloc_warn);
324         }
325 }
326
327 static void __cold btrfs_print_data_csum_error(struct btrfs_inode *inode,
328                 u64 logical_start, u8 *csum, u8 *csum_expected, int mirror_num)
329 {
330         struct btrfs_root *root = inode->root;
331         const u32 csum_size = root->fs_info->csum_size;
332
333         /* For data reloc tree, it's better to do a backref lookup instead. */
334         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
335                 return print_data_reloc_error(inode, logical_start, csum,
336                                               csum_expected, mirror_num);
337
338         /* Output without objectid, which is more meaningful */
339         if (root->root_key.objectid >= BTRFS_LAST_FREE_OBJECTID) {
340                 btrfs_warn_rl(root->fs_info,
341 "csum failed root %lld ino %lld off %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
342                         root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode),
343                         logical_start,
344                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
345                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
346                         mirror_num);
347         } else {
348                 btrfs_warn_rl(root->fs_info,
349 "csum failed root %llu ino %llu off %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
350                         root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode),
351                         logical_start,
352                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
353                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
354                         mirror_num);
355         }
356 }
357
358 /*
359  * Lock inode i_rwsem based on arguments passed.
360  *
361  * ilock_flags can have the following bit set:
362  *
363  * BTRFS_ILOCK_SHARED - acquire a shared lock on the inode
364  * BTRFS_ILOCK_TRY - try to acquire the lock, if fails on first attempt
365  *                   return -EAGAIN
366  * BTRFS_ILOCK_MMAP - acquire a write lock on the i_mmap_lock
367  */
368 int btrfs_inode_lock(struct btrfs_inode *inode, unsigned int ilock_flags)
369 {
370         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED) {
371                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
372                         if (!inode_trylock_shared(&inode->vfs_inode))
373                                 return -EAGAIN;
374                         else
375                                 return 0;
376                 }
377                 inode_lock_shared(&inode->vfs_inode);
378         } else {
379                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
380                         if (!inode_trylock(&inode->vfs_inode))
381                                 return -EAGAIN;
382                         else
383                                 return 0;
384                 }
385                 inode_lock(&inode->vfs_inode);
386         }
387         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
388                 down_write(&inode->i_mmap_lock);
389         return 0;
390 }
391
392 /*
393  * Unock inode i_rwsem.
394  *
395  * ilock_flags should contain the same bits set as passed to btrfs_inode_lock()
396  * to decide whether the lock acquired is shared or exclusive.
397  */
398 void btrfs_inode_unlock(struct btrfs_inode *inode, unsigned int ilock_flags)
399 {
400         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
401                 up_write(&inode->i_mmap_lock);
402         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED)
403                 inode_unlock_shared(&inode->vfs_inode);
404         else
405                 inode_unlock(&inode->vfs_inode);
406 }
407
408 /*
409  * Cleanup all submitted ordered extents in specified range to handle errors
410  * from the btrfs_run_delalloc_range() callback.
411  *
412  * NOTE: caller must ensure that when an error happens, it can not call
413  * extent_clear_unlock_delalloc() to clear both the bits EXTENT_DO_ACCOUNTING
414  * and EXTENT_DELALLOC simultaneously, because that causes the reserved metadata
415  * to be released, which we want to happen only when finishing the ordered
416  * extent (btrfs_finish_ordered_io()).
417  */
418 static inline void btrfs_cleanup_ordered_extents(struct btrfs_inode *inode,
419                                                  struct page *locked_page,
420                                                  u64 offset, u64 bytes)
421 {
422         unsigned long index = offset >> PAGE_SHIFT;
423         unsigned long end_index = (offset + bytes - 1) >> PAGE_SHIFT;
424         u64 page_start = 0, page_end = 0;
425         struct page *page;
426
427         if (locked_page) {
428                 page_start = page_offset(locked_page);
429                 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
430         }
431
432         while (index <= end_index) {
433                 /*
434                  * For locked page, we will call btrfs_mark_ordered_io_finished
435                  * through btrfs_mark_ordered_io_finished() on it
436                  * in run_delalloc_range() for the error handling, which will
437                  * clear page Ordered and run the ordered extent accounting.
438                  *
439                  * Here we can't just clear the Ordered bit, or
440                  * btrfs_mark_ordered_io_finished() would skip the accounting
441                  * for the page range, and the ordered extent will never finish.
442                  */
443                 if (locked_page && index == (page_start >> PAGE_SHIFT)) {
444                         index++;
445                         continue;
446                 }
447                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
448                 index++;
449                 if (!page)
450                         continue;
451
452                 /*
453                  * Here we just clear all Ordered bits for every page in the
454                  * range, then btrfs_mark_ordered_io_finished() will handle
455                  * the ordered extent accounting for the range.
456                  */
457                 btrfs_folio_clamp_clear_ordered(inode->root->fs_info,
458                                                 page_folio(page), offset, bytes);
459                 put_page(page);
460         }
461
462         if (locked_page) {
463                 /* The locked page covers the full range, nothing needs to be done */
464                 if (bytes + offset <= page_start + PAGE_SIZE)
465                         return;
466                 /*
467                  * In case this page belongs to the delalloc range being
468                  * instantiated then skip it, since the first page of a range is
469                  * going to be properly cleaned up by the caller of
470                  * run_delalloc_range
471                  */
472                 if (page_start >= offset && page_end <= (offset + bytes - 1)) {
473                         bytes = offset + bytes - page_offset(locked_page) - PAGE_SIZE;
474                         offset = page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE;
475                 }
476         }
477
478         return btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, NULL, offset, bytes, false);
479 }
480
481 static int btrfs_dirty_inode(struct btrfs_inode *inode);
482
483 static int btrfs_init_inode_security(struct btrfs_trans_handle *trans,
484                                      struct btrfs_new_inode_args *args)
485 {
486         int err;
487
488         if (args->default_acl) {
489                 err = __btrfs_set_acl(trans, args->inode, args->default_acl,
490                                       ACL_TYPE_DEFAULT);
491                 if (err)
492                         return err;
493         }
494         if (args->acl) {
495                 err = __btrfs_set_acl(trans, args->inode, args->acl, ACL_TYPE_ACCESS);
496                 if (err)
497                         return err;
498         }
499         if (!args->default_acl && !args->acl)
500                 cache_no_acl(args->inode);
501         return btrfs_xattr_security_init(trans, args->inode, args->dir,
502                                          &args->dentry->d_name);
503 }
504
505 /*
506  * this does all the hard work for inserting an inline extent into
507  * the btree.  The caller should have done a btrfs_drop_extents so that
508  * no overlapping inline items exist in the btree
509  */
510 static int insert_inline_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
511                                 struct btrfs_path *path,
512                                 struct btrfs_inode *inode, bool extent_inserted,
513                                 size_t size, size_t compressed_size,
514                                 int compress_type,
515                                 struct page **compressed_pages,
516                                 bool update_i_size)
517 {
518         struct btrfs_root *root = inode->root;
519         struct extent_buffer *leaf;
520         struct page *page = NULL;
521         char *kaddr;
522         unsigned long ptr;
523         struct btrfs_file_extent_item *ei;
524         int ret;
525         size_t cur_size = size;
526         u64 i_size;
527
528         ASSERT((compressed_size > 0 && compressed_pages) ||
529                (compressed_size == 0 && !compressed_pages));
530
531         if (compressed_size && compressed_pages)
532                 cur_size = compressed_size;
533
534         if (!extent_inserted) {
535                 struct btrfs_key key;
536                 size_t datasize;
537
538                 key.objectid = btrfs_ino(inode);
539                 key.offset = 0;
540                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
541
542                 datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(cur_size);
543                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
544                                               datasize);
545                 if (ret)
546                         goto fail;
547         }
548         leaf = path->nodes[0];
549         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
550                             struct btrfs_file_extent_item);
551         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
552         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
553         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
554         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
555         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, size);
556         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
557
558         if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
559                 struct page *cpage;
560                 int i = 0;
561                 while (compressed_size > 0) {
562                         cpage = compressed_pages[i];
563                         cur_size = min_t(unsigned long, compressed_size,
564                                        PAGE_SIZE);
565
566                         kaddr = kmap_local_page(cpage);
567                         write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, cur_size);
568                         kunmap_local(kaddr);
569
570                         i++;
571                         ptr += cur_size;
572                         compressed_size -= cur_size;
573                 }
574                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei,
575                                                   compress_type);
576         } else {
577                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, 0);
578                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
579                 kaddr = kmap_local_page(page);
580                 write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, size);
581                 kunmap_local(kaddr);
582                 put_page(page);
583         }
584         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
585         btrfs_release_path(path);
586
587         /*
588          * We align size to sectorsize for inline extents just for simplicity
589          * sake.
590          */
591         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, 0,
592                                         ALIGN(size, root->fs_info->sectorsize));
593         if (ret)
594                 goto fail;
595
596         /*
597          * We're an inline extent, so nobody can extend the file past i_size
598          * without locking a page we already have locked.
599          *
600          * We must do any i_size and inode updates before we unlock the pages.
601          * Otherwise we could end up racing with unlink.
602          */
603         i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
604         if (update_i_size && size > i_size) {
605                 i_size_write(&inode->vfs_inode, size);
606                 i_size = size;
607         }
608         inode->disk_i_size = i_size;
609
610 fail:
611         return ret;
612 }
613
614
615 /*
616  * conditionally insert an inline extent into the file.  This
617  * does the checks required to make sure the data is small enough
618  * to fit as an inline extent.
619  */
620 static noinline int cow_file_range_inline(struct btrfs_inode *inode, u64 size,
621                                           size_t compressed_size,
622                                           int compress_type,
623                                           struct page **compressed_pages,
624                                           bool update_i_size)
625 {
626         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
627         struct btrfs_root *root = inode->root;
628         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
629         struct btrfs_trans_handle *trans;
630         u64 data_len = (compressed_size ?: size);
631         int ret;
632         struct btrfs_path *path;
633
634         /*
635          * We can create an inline extent if it ends at or beyond the current
636          * i_size, is no larger than a sector (decompressed), and the (possibly
637          * compressed) data fits in a leaf and the configured maximum inline
638          * size.
639          */
640         if (size < i_size_read(&inode->vfs_inode) ||
641             size > fs_info->sectorsize ||
642             data_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info) ||
643             data_len > fs_info->max_inline)
644                 return 1;
645
646         path = btrfs_alloc_path();
647         if (!path)
648                 return -ENOMEM;
649
650         trans = btrfs_join_transaction(root);
651         if (IS_ERR(trans)) {
652                 btrfs_free_path(path);
653                 return PTR_ERR(trans);
654         }
655         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
656
657         drop_args.path = path;
658         drop_args.start = 0;
659         drop_args.end = fs_info->sectorsize;
660         drop_args.drop_cache = true;
661         drop_args.replace_extent = true;
662         drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(data_len);
663         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
664         if (ret) {
665                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
666                 goto out;
667         }
668
669         ret = insert_inline_extent(trans, path, inode, drop_args.extent_inserted,
670                                    size, compressed_size, compress_type,
671                                    compressed_pages, update_i_size);
672         if (ret && ret != -ENOSPC) {
673                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
674                 goto out;
675         } else if (ret == -ENOSPC) {
676                 ret = 1;
677                 goto out;
678         }
679
680         btrfs_update_inode_bytes(inode, size, drop_args.bytes_found);
681         ret = btrfs_update_inode(trans, inode);
682         if (ret && ret != -ENOSPC) {
683                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
684                 goto out;
685         } else if (ret == -ENOSPC) {
686                 ret = 1;
687                 goto out;
688         }
689
690         btrfs_set_inode_full_sync(inode);
691 out:
692         /*
693          * Don't forget to free the reserved space, as for inlined extent
694          * it won't count as data extent, free them directly here.
695          * And at reserve time, it's always aligned to page size, so
696          * just free one page here.
697          */
698         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, 0, PAGE_SIZE, NULL);
699         btrfs_free_path(path);
700         btrfs_end_transaction(trans);
701         return ret;
702 }
703
704 struct async_extent {
705         u64 start;
706         u64 ram_size;
707         u64 compressed_size;
708         struct page **pages;
709         unsigned long nr_pages;
710         int compress_type;
711         struct list_head list;
712 };
713
714 struct async_chunk {
715         struct btrfs_inode *inode;
716         struct page *locked_page;
717         u64 start;
718         u64 end;
719         blk_opf_t write_flags;
720         struct list_head extents;
721         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
722         struct btrfs_work work;
723         struct async_cow *async_cow;
724 };
725
726 struct async_cow {
727         atomic_t num_chunks;
728         struct async_chunk chunks[];
729 };
730
731 static noinline int add_async_extent(struct async_chunk *cow,
732                                      u64 start, u64 ram_size,
733                                      u64 compressed_size,
734                                      struct page **pages,
735                                      unsigned long nr_pages,
736                                      int compress_type)
737 {
738         struct async_extent *async_extent;
739
740         async_extent = kmalloc(sizeof(*async_extent), GFP_NOFS);
741         if (!async_extent)
742                 return -ENOMEM;
743         async_extent->start = start;
744         async_extent->ram_size = ram_size;
745         async_extent->compressed_size = compressed_size;
746         async_extent->pages = pages;
747         async_extent->nr_pages = nr_pages;
748         async_extent->compress_type = compress_type;
749         list_add_tail(&async_extent->list, &cow->extents);
750         return 0;
751 }
752
753 /*
754  * Check if the inode needs to be submitted to compression, based on mount
755  * options, defragmentation, properties or heuristics.
756  */
757 static inline int inode_need_compress(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
758                                       u64 end)
759 {
760         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
761
762         if (!btrfs_inode_can_compress(inode)) {
763                 WARN(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG),
764                         KERN_ERR "BTRFS: unexpected compression for ino %llu\n",
765                         btrfs_ino(inode));
766                 return 0;
767         }
768         /*
769          * Special check for subpage.
770          *
771          * We lock the full page then run each delalloc range in the page, thus
772          * for the following case, we will hit some subpage specific corner case:
773          *
774          * 0            32K             64K
775          * |    |///////|       |///////|
776          *              \- A            \- B
777          *
778          * In above case, both range A and range B will try to unlock the full
779          * page [0, 64K), causing the one finished later will have page
780          * unlocked already, triggering various page lock requirement BUG_ON()s.
781          *
782          * So here we add an artificial limit that subpage compression can only
783          * if the range is fully page aligned.
784          *
785          * In theory we only need to ensure the first page is fully covered, but
786          * the tailing partial page will be locked until the full compression
787          * finishes, delaying the write of other range.
788          *
789          * TODO: Make btrfs_run_delalloc_range() to lock all delalloc range
790          * first to prevent any submitted async extent to unlock the full page.
791          * By this, we can ensure for subpage case that only the last async_cow
792          * will unlock the full page.
793          */
794         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE) {
795                 if (!PAGE_ALIGNED(start) ||
796                     !PAGE_ALIGNED(end + 1))
797                         return 0;
798         }
799
800         /* force compress */
801         if (btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS))
802                 return 1;
803         /* defrag ioctl */
804         if (inode->defrag_compress)
805                 return 1;
806         /* bad compression ratios */
807         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
808                 return 0;
809         if (btrfs_test_opt(fs_info, COMPRESS) ||
810             inode->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS ||
811             inode->prop_compress)
812                 return btrfs_compress_heuristic(&inode->vfs_inode, start, end);
813         return 0;
814 }
815
816 static inline void inode_should_defrag(struct btrfs_inode *inode,
817                 u64 start, u64 end, u64 num_bytes, u32 small_write)
818 {
819         /* If this is a small write inside eof, kick off a defrag */
820         if (num_bytes < small_write &&
821             (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
822                 btrfs_add_inode_defrag(NULL, inode, small_write);
823 }
824
825 /*
826  * Work queue call back to started compression on a file and pages.
827  *
828  * This is done inside an ordered work queue, and the compression is spread
829  * across many cpus.  The actual IO submission is step two, and the ordered work
830  * queue takes care of making sure that happens in the same order things were
831  * put onto the queue by writepages and friends.
832  *
833  * If this code finds it can't get good compression, it puts an entry onto the
834  * work queue to write the uncompressed bytes.  This makes sure that both
835  * compressed inodes and uncompressed inodes are written in the same order that
836  * the flusher thread sent them down.
837  */
838 static void compress_file_range(struct btrfs_work *work)
839 {
840         struct async_chunk *async_chunk =
841                 container_of(work, struct async_chunk, work);
842         struct btrfs_inode *inode = async_chunk->inode;
843         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
844         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
845         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
846         u64 start = async_chunk->start;
847         u64 end = async_chunk->end;
848         u64 actual_end;
849         u64 i_size;
850         int ret = 0;
851         struct page **pages;
852         unsigned long nr_pages;
853         unsigned long total_compressed = 0;
854         unsigned long total_in = 0;
855         unsigned int poff;
856         int i;
857         int compress_type = fs_info->compress_type;
858
859         inode_should_defrag(inode, start, end, end - start + 1, SZ_16K);
860
861         /*
862          * We need to call clear_page_dirty_for_io on each page in the range.
863          * Otherwise applications with the file mmap'd can wander in and change
864          * the page contents while we are compressing them.
865          */
866         extent_range_clear_dirty_for_io(&inode->vfs_inode, start, end);
867
868         /*
869          * We need to save i_size before now because it could change in between
870          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
871          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
872          * later on.
873          *
874          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
875          * does that for us.
876          */
877         barrier();
878         i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
879         barrier();
880         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
881 again:
882         pages = NULL;
883         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
884         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages, BTRFS_MAX_COMPRESSED_PAGES);
885
886         /*
887          * we don't want to send crud past the end of i_size through
888          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
889          * end of the file is before the start of our current
890          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
891          * cleanup code that can deal with all of this.
892          *
893          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
894          * very uncommon corner.
895          */
896         if (actual_end <= start)
897                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
898
899         total_compressed = actual_end - start;
900
901         /*
902          * Skip compression for a small file range(<=blocksize) that
903          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
904          */
905         if (total_compressed <= blocksize &&
906            (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
907                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
908
909         /*
910          * For subpage case, we require full page alignment for the sector
911          * aligned range.
912          * Thus we must also check against @actual_end, not just @end.
913          */
914         if (blocksize < PAGE_SIZE) {
915                 if (!PAGE_ALIGNED(start) ||
916                     !PAGE_ALIGNED(round_up(actual_end, blocksize)))
917                         goto cleanup_and_bail_uncompressed;
918         }
919
920         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
921                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
922         total_in = 0;
923         ret = 0;
924
925         /*
926          * We do compression for mount -o compress and when the inode has not
927          * been flagged as NOCOMPRESS.  This flag can change at any time if we
928          * discover bad compression ratios.
929          */
930         if (!inode_need_compress(inode, start, end))
931                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
932
933         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
934         if (!pages) {
935                 /*
936                  * Memory allocation failure is not a fatal error, we can fall
937                  * back to uncompressed code.
938                  */
939                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
940         }
941
942         if (inode->defrag_compress)
943                 compress_type = inode->defrag_compress;
944         else if (inode->prop_compress)
945                 compress_type = inode->prop_compress;
946
947         /* Compression level is applied here. */
948         ret = btrfs_compress_pages(compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
949                                    mapping, start, pages, &nr_pages, &total_in,
950                                    &total_compressed);
951         if (ret)
952                 goto mark_incompressible;
953
954         /*
955          * Zero the tail end of the last page, as we might be sending it down
956          * to disk.
957          */
958         poff = offset_in_page(total_compressed);
959         if (poff)
960                 memzero_page(pages[nr_pages - 1], poff, PAGE_SIZE - poff);
961
962         /*
963          * Try to create an inline extent.
964          *
965          * If we didn't compress the entire range, try to create an uncompressed
966          * inline extent, else a compressed one.
967          *
968          * Check cow_file_range() for why we don't even try to create inline
969          * extent for the subpage case.
970          */
971         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
972                 if (total_in < actual_end) {
973                         ret = cow_file_range_inline(inode, actual_end, 0,
974                                                     BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL,
975                                                     false);
976                 } else {
977                         ret = cow_file_range_inline(inode, actual_end,
978                                                     total_compressed,
979                                                     compress_type, pages,
980                                                     false);
981                 }
982                 if (ret <= 0) {
983                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
984                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
985                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
986
987                         if (ret < 0)
988                                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
989
990                         /*
991                          * inline extent creation worked or returned error,
992                          * we don't need to create any more async work items.
993                          * Unlock and free up our temp pages.
994                          *
995                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
996                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
997                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
998                          * range.
999                          */
1000                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1001                                                      NULL,
1002                                                      clear_flags,
1003                                                      PAGE_UNLOCK |
1004                                                      PAGE_START_WRITEBACK |
1005                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
1006                         goto free_pages;
1007                 }
1008         }
1009
1010         /*
1011          * We aren't doing an inline extent. Round the compressed size up to a
1012          * block size boundary so the allocator does sane things.
1013          */
1014         total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
1015
1016         /*
1017          * One last check to make sure the compression is really a win, compare
1018          * the page count read with the blocks on disk, compression must free at
1019          * least one sector.
1020          */
1021         total_in = round_up(total_in, fs_info->sectorsize);
1022         if (total_compressed + blocksize > total_in)
1023                 goto mark_incompressible;
1024
1025         /*
1026          * The async work queues will take care of doing actual allocation on
1027          * disk for these compressed pages, and will submit the bios.
1028          */
1029         ret = add_async_extent(async_chunk, start, total_in, total_compressed, pages,
1030                                nr_pages, compress_type);
1031         BUG_ON(ret);
1032         if (start + total_in < end) {
1033                 start += total_in;
1034                 cond_resched();
1035                 goto again;
1036         }
1037         return;
1038
1039 mark_incompressible:
1040         if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) && !inode->prop_compress)
1041                 inode->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
1042 cleanup_and_bail_uncompressed:
1043         ret = add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
1044                                BTRFS_COMPRESS_NONE);
1045         BUG_ON(ret);
1046 free_pages:
1047         if (pages) {
1048                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1049                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
1050                         btrfs_free_compr_page(pages[i]);
1051                 }
1052                 kfree(pages);
1053         }
1054 }
1055
1056 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
1057 {
1058         int i;
1059
1060         if (!async_extent->pages)
1061                 return;
1062
1063         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
1064                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
1065                 btrfs_free_compr_page(async_extent->pages[i]);
1066         }
1067         kfree(async_extent->pages);
1068         async_extent->nr_pages = 0;
1069         async_extent->pages = NULL;
1070 }
1071
1072 static void submit_uncompressed_range(struct btrfs_inode *inode,
1073                                       struct async_extent *async_extent,
1074                                       struct page *locked_page)
1075 {
1076         u64 start = async_extent->start;
1077         u64 end = async_extent->start + async_extent->ram_size - 1;
1078         int ret;
1079         struct writeback_control wbc = {
1080                 .sync_mode              = WB_SYNC_ALL,
1081                 .range_start            = start,
1082                 .range_end              = end,
1083                 .no_cgroup_owner        = 1,
1084         };
1085
1086         wbc_attach_fdatawrite_inode(&wbc, &inode->vfs_inode);
1087         ret = run_delalloc_cow(inode, locked_page, start, end, &wbc, false);
1088         wbc_detach_inode(&wbc);
1089         if (ret < 0) {
1090                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start, end - start + 1);
1091                 if (locked_page) {
1092                         const u64 page_start = page_offset(locked_page);
1093
1094                         set_page_writeback(locked_page);
1095                         end_page_writeback(locked_page);
1096                         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, locked_page,
1097                                                        page_start, PAGE_SIZE,
1098                                                        !ret);
1099                         mapping_set_error(locked_page->mapping, ret);
1100                         unlock_page(locked_page);
1101                 }
1102         }
1103 }
1104
1105 static void submit_one_async_extent(struct async_chunk *async_chunk,
1106                                     struct async_extent *async_extent,
1107                                     u64 *alloc_hint)
1108 {
1109         struct btrfs_inode *inode = async_chunk->inode;
1110         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1111         struct btrfs_root *root = inode->root;
1112         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1113         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
1114         struct btrfs_key ins;
1115         struct page *locked_page = NULL;
1116         struct extent_map *em;
1117         int ret = 0;
1118         u64 start = async_extent->start;
1119         u64 end = async_extent->start + async_extent->ram_size - 1;
1120
1121         if (async_chunk->blkcg_css)
1122                 kthread_associate_blkcg(async_chunk->blkcg_css);
1123
1124         /*
1125          * If async_chunk->locked_page is in the async_extent range, we need to
1126          * handle it.
1127          */
1128         if (async_chunk->locked_page) {
1129                 u64 locked_page_start = page_offset(async_chunk->locked_page);
1130                 u64 locked_page_end = locked_page_start + PAGE_SIZE - 1;
1131
1132                 if (!(start >= locked_page_end || end <= locked_page_start))
1133                         locked_page = async_chunk->locked_page;
1134         }
1135         lock_extent(io_tree, start, end, NULL);
1136
1137         if (async_extent->compress_type == BTRFS_COMPRESS_NONE) {
1138                 submit_uncompressed_range(inode, async_extent, locked_page);
1139                 goto done;
1140         }
1141
1142         ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
1143                                    async_extent->compressed_size,
1144                                    async_extent->compressed_size,
1145                                    0, *alloc_hint, &ins, 1, 1);
1146         if (ret) {
1147                 /*
1148                  * Here we used to try again by going back to non-compressed
1149                  * path for ENOSPC.  But we can't reserve space even for
1150                  * compressed size, how could it work for uncompressed size
1151                  * which requires larger size?  So here we directly go error
1152                  * path.
1153                  */
1154                 goto out_free;
1155         }
1156
1157         /* Here we're doing allocation and writeback of the compressed pages */
1158         em = create_io_em(inode, start,
1159                           async_extent->ram_size,       /* len */
1160                           start,                        /* orig_start */
1161                           ins.objectid,                 /* block_start */
1162                           ins.offset,                   /* block_len */
1163                           ins.offset,                   /* orig_block_len */
1164                           async_extent->ram_size,       /* ram_bytes */
1165                           async_extent->compress_type,
1166                           BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
1167         if (IS_ERR(em)) {
1168                 ret = PTR_ERR(em);
1169                 goto out_free_reserve;
1170         }
1171         free_extent_map(em);
1172
1173         ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start,      /* file_offset */
1174                                        async_extent->ram_size,  /* num_bytes */
1175                                        async_extent->ram_size,  /* ram_bytes */
1176                                        ins.objectid,            /* disk_bytenr */
1177                                        ins.offset,              /* disk_num_bytes */
1178                                        0,                       /* offset */
1179                                        1 << BTRFS_ORDERED_COMPRESSED,
1180                                        async_extent->compress_type);
1181         if (IS_ERR(ordered)) {
1182                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, end, false);
1183                 ret = PTR_ERR(ordered);
1184                 goto out_free_reserve;
1185         }
1186         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1187
1188         /* Clear dirty, set writeback and unlock the pages. */
1189         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1190                         NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1191                         PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK);
1192         btrfs_submit_compressed_write(ordered,
1193                             async_extent->pages,        /* compressed_pages */
1194                             async_extent->nr_pages,
1195                             async_chunk->write_flags, true);
1196         *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1197 done:
1198         if (async_chunk->blkcg_css)
1199                 kthread_associate_blkcg(NULL);
1200         kfree(async_extent);
1201         return;
1202
1203 out_free_reserve:
1204         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1205         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1206 out_free:
1207         mapping_set_error(inode->vfs_inode.i_mapping, -EIO);
1208         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1209                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1210                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
1211                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
1212                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1213                                      PAGE_END_WRITEBACK);
1214         free_async_extent_pages(async_extent);
1215         if (async_chunk->blkcg_css)
1216                 kthread_associate_blkcg(NULL);
1217         btrfs_debug(fs_info,
1218 "async extent submission failed root=%lld inode=%llu start=%llu len=%llu ret=%d",
1219                     root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode), start,
1220                     async_extent->ram_size, ret);
1221         kfree(async_extent);
1222 }
1223
1224 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
1225                                       u64 num_bytes)
1226 {
1227         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
1228         struct extent_map *em;
1229         u64 alloc_hint = 0;
1230
1231         read_lock(&em_tree->lock);
1232         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
1233         if (em) {
1234                 /*
1235                  * if block start isn't an actual block number then find the
1236                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
1237                  * block is also bogus then just don't worry about it.
1238                  */
1239                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
1240                         free_extent_map(em);
1241                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
1242                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
1243                                 alloc_hint = em->block_start;
1244                         if (em)
1245                                 free_extent_map(em);
1246                 } else {
1247                         alloc_hint = em->block_start;
1248                         free_extent_map(em);
1249                 }
1250         }
1251         read_unlock(&em_tree->lock);
1252
1253         return alloc_hint;
1254 }
1255
1256 /*
1257  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
1258  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
1259  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
1260  * in ram to track those extents.
1261  *
1262  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
1263  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
1264  *
1265  * When this function fails, it unlocks all pages except @locked_page.
1266  *
1267  * When this function successfully creates an inline extent, it returns 1 and
1268  * unlocks all pages including locked_page and starts I/O on them.
1269  * (In reality inline extents are limited to a single page, so locked_page is
1270  * the only page handled anyway).
1271  *
1272  * When this function succeed and creates a normal extent, the page locking
1273  * status depends on the passed in flags:
1274  *
1275  * - If @keep_locked is set, all pages are kept locked.
1276  * - Else all pages except for @locked_page are unlocked.
1277  *
1278  * When a failure happens in the second or later iteration of the
1279  * while-loop, the ordered extents created in previous iterations are kept
1280  * intact. So, the caller must clean them up by calling
1281  * btrfs_cleanup_ordered_extents(). See btrfs_run_delalloc_range() for
1282  * example.
1283  */
1284 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
1285                                    struct page *locked_page, u64 start, u64 end,
1286                                    u64 *done_offset,
1287                                    bool keep_locked, bool no_inline)
1288 {
1289         struct btrfs_root *root = inode->root;
1290         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1291         u64 alloc_hint = 0;
1292         u64 orig_start = start;
1293         u64 num_bytes;
1294         unsigned long ram_size;
1295         u64 cur_alloc_size = 0;
1296         u64 min_alloc_size;
1297         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
1298         struct btrfs_key ins;
1299         struct extent_map *em;
1300         unsigned clear_bits;
1301         unsigned long page_ops;
1302         bool extent_reserved = false;
1303         int ret = 0;
1304
1305         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
1306                 ret = -EINVAL;
1307                 goto out_unlock;
1308         }
1309
1310         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1311         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1312         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1313
1314         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1315
1316         /*
1317          * Due to the page size limit, for subpage we can only trigger the
1318          * writeback for the dirty sectors of page, that means data writeback
1319          * is doing more writeback than what we want.
1320          *
1321          * This is especially unexpected for some call sites like fallocate,
1322          * where we only increase i_size after everything is done.
1323          * This means we can trigger inline extent even if we didn't want to.
1324          * So here we skip inline extent creation completely.
1325          */
1326         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE && !no_inline) {
1327                 u64 actual_end = min_t(u64, i_size_read(&inode->vfs_inode),
1328                                        end + 1);
1329
1330                 /* lets try to make an inline extent */
1331                 ret = cow_file_range_inline(inode, actual_end, 0,
1332                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL, false);
1333                 if (ret == 0) {
1334                         /*
1335                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1336                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1337                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1338                          * range.
1339                          */
1340                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1341                                      locked_page,
1342                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1343                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1344                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1345                                      PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK);
1346                         /*
1347                          * locked_page is locked by the caller of
1348                          * writepage_delalloc(), not locked by
1349                          * __process_pages_contig().
1350                          *
1351                          * We can't let __process_pages_contig() to unlock it,
1352                          * as it doesn't have any subpage::writers recorded.
1353                          *
1354                          * Here we manually unlock the page, since the caller
1355                          * can't determine if it's an inline extent or a
1356                          * compressed extent.
1357                          */
1358                         unlock_page(locked_page);
1359                         ret = 1;
1360                         goto done;
1361                 } else if (ret < 0) {
1362                         goto out_unlock;
1363                 }
1364         }
1365
1366         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1367
1368         /*
1369          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1370          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1371          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1372          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1373          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1374          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1375          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1376          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1377          * items.
1378          */
1379         if (btrfs_is_data_reloc_root(root))
1380                 min_alloc_size = num_bytes;
1381         else
1382                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1383
1384         while (num_bytes > 0) {
1385                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
1386
1387                 cur_alloc_size = num_bytes;
1388                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1389                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1390                                            &ins, 1, 1);
1391                 if (ret == -EAGAIN) {
1392                         /*
1393                          * btrfs_reserve_extent only returns -EAGAIN for zoned
1394                          * file systems, which is an indication that there are
1395                          * no active zones to allocate from at the moment.
1396                          *
1397                          * If this is the first loop iteration, wait for at
1398                          * least one zone to finish before retrying the
1399                          * allocation.  Otherwise ask the caller to write out
1400                          * the already allocated blocks before coming back to
1401                          * us, or return -ENOSPC if it can't handle retries.
1402                          */
1403                         ASSERT(btrfs_is_zoned(fs_info));
1404                         if (start == orig_start) {
1405                                 wait_on_bit_io(&inode->root->fs_info->flags,
1406                                                BTRFS_FS_NEED_ZONE_FINISH,
1407                                                TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1408                                 continue;
1409                         }
1410                         if (done_offset) {
1411                                 *done_offset = start - 1;
1412                                 return 0;
1413                         }
1414                         ret = -ENOSPC;
1415                 }
1416                 if (ret < 0)
1417                         goto out_unlock;
1418                 cur_alloc_size = ins.offset;
1419                 extent_reserved = true;
1420
1421                 ram_size = ins.offset;
1422                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1423                                   start, /* orig_start */
1424                                   ins.objectid, /* block_start */
1425                                   ins.offset, /* block_len */
1426                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1427                                   ram_size, /* ram_bytes */
1428                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1429                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1430                 if (IS_ERR(em)) {
1431                         ret = PTR_ERR(em);
1432                         goto out_reserve;
1433                 }
1434                 free_extent_map(em);
1435
1436                 ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start, ram_size,
1437                                         ram_size, ins.objectid, cur_alloc_size,
1438                                         0, 1 << BTRFS_ORDERED_REGULAR,
1439                                         BTRFS_COMPRESS_NONE);
1440                 if (IS_ERR(ordered)) {
1441                         ret = PTR_ERR(ordered);
1442                         goto out_drop_extent_cache;
1443                 }
1444
1445                 if (btrfs_is_data_reloc_root(root)) {
1446                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(ordered);
1447
1448                         /*
1449                          * Only drop cache here, and process as normal.
1450                          *
1451                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1452                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1453                          * extent, as its meta should be freed by
1454                          * btrfs_finish_ordered_io().
1455                          *
1456                          * So we must continue until @start is increased to
1457                          * skip current ordered extent.
1458                          */
1459                         if (ret)
1460                                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start,
1461                                                             start + ram_size - 1,
1462                                                             false);
1463                 }
1464                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
1465
1466                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1467
1468                 /*
1469                  * We're not doing compressed IO, don't unlock the first page
1470                  * (which the caller expects to stay locked), don't clear any
1471                  * dirty bits and don't set any writeback bits
1472                  *
1473                  * Do set the Ordered (Private2) bit so we know this page was
1474                  * properly setup for writepage.
1475                  */
1476                 page_ops = (keep_locked ? 0 : PAGE_UNLOCK);
1477                 page_ops |= PAGE_SET_ORDERED;
1478
1479                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1480                                              locked_page,
1481                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1482                                              page_ops);
1483                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1484                         num_bytes = 0;
1485                 else
1486                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1487                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1488                 start += cur_alloc_size;
1489                 extent_reserved = false;
1490
1491                 /*
1492                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1493                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1494                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1495                  */
1496                 if (ret)
1497                         goto out_unlock;
1498         }
1499 done:
1500         if (done_offset)
1501                 *done_offset = end;
1502         return ret;
1503
1504 out_drop_extent_cache:
1505         btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, start + ram_size - 1, false);
1506 out_reserve:
1507         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1508         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1509 out_unlock:
1510         /*
1511          * Now, we have three regions to clean up:
1512          *
1513          * |-------(1)----|---(2)---|-------------(3)----------|
1514          * `- orig_start  `- start  `- start + cur_alloc_size  `- end
1515          *
1516          * We process each region below.
1517          */
1518
1519         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1520                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1521         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK;
1522
1523         /*
1524          * For the range (1). We have already instantiated the ordered extents
1525          * for this region. They are cleaned up by
1526          * btrfs_cleanup_ordered_extents() in e.g,
1527          * btrfs_run_delalloc_range(). EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC are
1528          * already cleared in the above loop. And, EXTENT_DELALLOC_NEW |
1529          * EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV are handled by the cleanup
1530          * function.
1531          *
1532          * However, in case of @keep_locked, we still need to unlock the pages
1533          * (except @locked_page) to ensure all the pages are unlocked.
1534          */
1535         if (keep_locked && orig_start < start) {
1536                 if (!locked_page)
1537                         mapping_set_error(inode->vfs_inode.i_mapping, ret);
1538                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, orig_start, start - 1,
1539                                              locked_page, 0, page_ops);
1540         }
1541
1542         /*
1543          * For the range (2). If we reserved an extent for our delalloc range
1544          * (or a subrange) and failed to create the respective ordered extent,
1545          * then it means that when we reserved the extent we decremented the
1546          * extent's size from the data space_info's bytes_may_use counter and
1547          * incremented the space_info's bytes_reserved counter by the same
1548          * amount. We must make sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try
1549          * to decrement again the data space_info's bytes_may_use counter,
1550          * therefore we do not pass it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1551          */
1552         if (extent_reserved) {
1553                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1554                                              start + cur_alloc_size - 1,
1555                                              locked_page,
1556                                              clear_bits,
1557                                              page_ops);
1558                 start += cur_alloc_size;
1559         }
1560
1561         /*
1562          * For the range (3). We never touched the region. In addition to the
1563          * clear_bits above, we add EXTENT_CLEAR_DATA_RESV to release the data
1564          * space_info's bytes_may_use counter, reserved in
1565          * btrfs_check_data_free_space().
1566          */
1567         if (start < end) {
1568                 clear_bits |= EXTENT_CLEAR_DATA_RESV;
1569                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1570                                              clear_bits, page_ops);
1571         }
1572         return ret;
1573 }
1574
1575 /*
1576  * Phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion of the code,
1577  * which only gets called in the order the work was queued.  We walk all the
1578  * async extents created by compress_file_range and send them down to the disk.
1579  *
1580  * If called with @do_free == true then it'll try to finish the work and free
1581  * the work struct eventually.
1582  */
1583 static noinline void submit_compressed_extents(struct btrfs_work *work, bool do_free)
1584 {
1585         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1586                                                      work);
1587         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1588         struct async_extent *async_extent;
1589         unsigned long nr_pages;
1590         u64 alloc_hint = 0;
1591
1592         if (do_free) {
1593                 struct async_chunk *async_chunk;
1594                 struct async_cow *async_cow;
1595
1596                 async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1597                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1598                 if (async_chunk->blkcg_css)
1599                         css_put(async_chunk->blkcg_css);
1600
1601                 async_cow = async_chunk->async_cow;
1602                 if (atomic_dec_and_test(&async_cow->num_chunks))
1603                         kvfree(async_cow);
1604                 return;
1605         }
1606
1607         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1608                 PAGE_SHIFT;
1609
1610         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
1611                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
1612                                           struct async_extent, list);
1613                 list_del(&async_extent->list);
1614                 submit_one_async_extent(async_chunk, async_extent, &alloc_hint);
1615         }
1616
1617         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1618         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1619             5 * SZ_1M)
1620                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1621 }
1622
1623 static bool run_delalloc_compressed(struct btrfs_inode *inode,
1624                                     struct page *locked_page, u64 start,
1625                                     u64 end, struct writeback_control *wbc)
1626 {
1627         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1628         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1629         struct async_cow *ctx;
1630         struct async_chunk *async_chunk;
1631         unsigned long nr_pages;
1632         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1633         int i;
1634         unsigned nofs_flag;
1635         const blk_opf_t write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1636
1637         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1638         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1639         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1640         if (!ctx)
1641                 return false;
1642
1643         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end, NULL);
1644         set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
1645
1646         async_chunk = ctx->chunks;
1647         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1648
1649         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1650                 u64 cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1651
1652                 /*
1653                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1654                  * lightweight reference for the callback lifetime
1655                  */
1656                 ihold(&inode->vfs_inode);
1657                 async_chunk[i].async_cow = ctx;
1658                 async_chunk[i].inode = inode;
1659                 async_chunk[i].start = start;
1660                 async_chunk[i].end = cur_end;
1661                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1662                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1663
1664                 /*
1665                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1666                  * the original page we were actually given.  As we spread
1667                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1668                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1669                  *
1670                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1671                  * to unlock it.
1672                  */
1673                 if (locked_page) {
1674                         /*
1675                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1676                          * might not go through async.  We want all of them to
1677                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1678                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1679                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1680                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1681                          * against the first page.
1682                          */
1683                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1684                                                  cur_end - start);
1685                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1686                         locked_page = NULL;
1687                 } else {
1688                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1689                 }
1690
1691                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1692                         css_get(blkcg_css);
1693                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1694                         async_chunk[i].write_flags |= REQ_BTRFS_CGROUP_PUNT;
1695                 } else {
1696                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1697                 }
1698
1699                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, compress_file_range,
1700                                 submit_compressed_extents);
1701
1702                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1703                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1704
1705                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1706
1707                 start = cur_end + 1;
1708         }
1709         return true;
1710 }
1711
1712 /*
1713  * Run the delalloc range from start to end, and write back any dirty pages
1714  * covered by the range.
1715  */
1716 static noinline int run_delalloc_cow(struct btrfs_inode *inode,
1717                                      struct page *locked_page, u64 start,
1718                                      u64 end, struct writeback_control *wbc,
1719                                      bool pages_dirty)
1720 {
1721         u64 done_offset = end;
1722         int ret;
1723
1724         while (start <= end) {
1725                 ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, &done_offset,
1726                                      true, false);
1727                 if (ret)
1728                         return ret;
1729                 extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, locked_page, start,
1730                                           done_offset, wbc, pages_dirty);
1731                 start = done_offset + 1;
1732         }
1733
1734         return 1;
1735 }
1736
1737 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1738                                         u64 bytenr, u64 num_bytes, bool nowait)
1739 {
1740         struct btrfs_root *csum_root = btrfs_csum_root(fs_info, bytenr);
1741         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1742         int ret;
1743         LIST_HEAD(list);
1744
1745         ret = btrfs_lookup_csums_list(csum_root, bytenr, bytenr + num_bytes - 1,
1746                                       &list, 0, nowait);
1747         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1748                 return 0;
1749
1750         while (!list_empty(&list)) {
1751                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1752                 list_del(&sums->list);
1753                 kfree(sums);
1754         }
1755         if (ret < 0)
1756                 return ret;
1757         return 1;
1758 }
1759
1760 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1761                            const u64 start, const u64 end)
1762 {
1763         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1764         const bool is_reloc_ino = btrfs_is_data_reloc_root(inode->root);
1765         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1766         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1767         u64 range_start = start;
1768         u64 count;
1769         int ret;
1770
1771         /*
1772          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1773          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1774          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1775          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1776          * has the NOCOW bit set).
1777          *
1778          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1779          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1780          * scrub or relocation) we need to do the following:
1781          *
1782          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1783          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1784          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1785          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1786          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1787          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1788          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1789          *
1790          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1791          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1792          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1793          *    data space info, which we incremented in the step above.
1794          *
1795          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1796          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1797          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1798          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1799          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1800          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1801          * when starting writeback.
1802          */
1803         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1804                                  EXTENT_NORESERVE, 0, NULL);
1805         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1806                 u64 bytes = count;
1807                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1808                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1809
1810                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1811                         bytes = range_bytes;
1812
1813                 spin_lock(&sinfo->lock);
1814                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1815                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1816
1817                 if (count > 0)
1818                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1819                                          NULL);
1820         }
1821
1822         /*
1823          * Don't try to create inline extents, as a mix of inline extent that
1824          * is written out and unlocked directly and a normal NOCOW extent
1825          * doesn't work.
1826          */
1827         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, NULL, false, true);
1828         ASSERT(ret != 1);
1829         return ret;
1830 }
1831
1832 struct can_nocow_file_extent_args {
1833         /* Input fields. */
1834
1835         /* Start file offset of the range we want to NOCOW. */
1836         u64 start;
1837         /* End file offset (inclusive) of the range we want to NOCOW. */
1838         u64 end;
1839         bool writeback_path;
1840         bool strict;
1841         /*
1842          * Free the path passed to can_nocow_file_extent() once it's not needed
1843          * anymore.
1844          */
1845         bool free_path;
1846
1847         /* Output fields. Only set when can_nocow_file_extent() returns 1. */
1848
1849         u64 disk_bytenr;
1850         u64 disk_num_bytes;
1851         u64 extent_offset;
1852         /* Number of bytes that can be written to in NOCOW mode. */
1853         u64 num_bytes;
1854 };
1855
1856 /*
1857  * Check if we can NOCOW the file extent that the path points to.
1858  * This function may return with the path released, so the caller should check
1859  * if path->nodes[0] is NULL or not if it needs to use the path afterwards.
1860  *
1861  * Returns: < 0 on error
1862  *            0 if we can not NOCOW
1863  *            1 if we can NOCOW
1864  */
1865 static int can_nocow_file_extent(struct btrfs_path *path,
1866                                  struct btrfs_key *key,
1867                                  struct btrfs_inode *inode,
1868                                  struct can_nocow_file_extent_args *args)
1869 {
1870         const bool is_freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1871         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
1872         struct btrfs_root *root = inode->root;
1873         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1874         u64 extent_end;
1875         u8 extent_type;
1876         int can_nocow = 0;
1877         int ret = 0;
1878         bool nowait = path->nowait;
1879
1880         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
1881         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
1882
1883         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE)
1884                 goto out;
1885
1886         /* Can't access these fields unless we know it's not an inline extent. */
1887         args->disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1888         args->disk_num_bytes = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1889         args->extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1890
1891         if (!(inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
1892             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
1893                 goto out;
1894
1895         /*
1896          * If the extent was created before the generation where the last snapshot
1897          * for its subvolume was created, then this implies the extent is shared,
1898          * hence we must COW.
1899          */
1900         if (!args->strict &&
1901             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
1902             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1903                 goto out;
1904
1905         /* An explicit hole, must COW. */
1906         if (args->disk_bytenr == 0)
1907                 goto out;
1908
1909         /* Compressed/encrypted/encoded extents must be COWed. */
1910         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
1911             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
1912             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
1913                 goto out;
1914
1915         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
1916
1917         /*
1918          * The following checks can be expensive, as they need to take other
1919          * locks and do btree or rbtree searches, so release the path to avoid
1920          * blocking other tasks for too long.
1921          */
1922         btrfs_release_path(path);
1923
1924         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(inode),
1925                                     key->offset - args->extent_offset,
1926                                     args->disk_bytenr, args->strict, path);
1927         WARN_ON_ONCE(ret > 0 && is_freespace_inode);
1928         if (ret != 0)
1929                 goto out;
1930
1931         if (args->free_path) {
1932                 /*
1933                  * We don't need the path anymore, plus through the
1934                  * csum_exist_in_range() call below we will end up allocating
1935                  * another path. So free the path to avoid unnecessary extra
1936                  * memory usage.
1937                  */
1938                 btrfs_free_path(path);
1939                 path = NULL;
1940         }
1941
1942         /* If there are pending snapshots for this root, we must COW. */
1943         if (args->writeback_path && !is_freespace_inode &&
1944             atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
1945                 goto out;
1946
1947         args->disk_bytenr += args->extent_offset;
1948         args->disk_bytenr += args->start - key->offset;
1949         args->num_bytes = min(args->end + 1, extent_end) - args->start;
1950
1951         /*
1952          * Force COW if csums exist in the range. This ensures that csums for a
1953          * given extent are either valid or do not exist.
1954          */
1955         ret = csum_exist_in_range(root->fs_info, args->disk_bytenr, args->num_bytes,
1956                                   nowait);
1957         WARN_ON_ONCE(ret > 0 && is_freespace_inode);
1958         if (ret != 0)
1959                 goto out;
1960
1961         can_nocow = 1;
1962  out:
1963         if (args->free_path && path)
1964                 btrfs_free_path(path);
1965
1966         return ret < 0 ? ret : can_nocow;
1967 }
1968
1969 /*
1970  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
1971  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
1972  *
1973  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
1974  * blocks on disk
1975  */
1976 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
1977                                        struct page *locked_page,
1978                                        const u64 start, const u64 end)
1979 {
1980         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1981         struct btrfs_root *root = inode->root;
1982         struct btrfs_path *path;
1983         u64 cow_start = (u64)-1;
1984         u64 cur_offset = start;
1985         int ret;
1986         bool check_prev = true;
1987         u64 ino = btrfs_ino(inode);
1988         struct can_nocow_file_extent_args nocow_args = { 0 };
1989
1990         /*
1991          * Normally on a zoned device we're only doing COW writes, but in case
1992          * of relocation on a zoned filesystem serializes I/O so that we're only
1993          * writing sequentially and can end up here as well.
1994          */
1995         ASSERT(!btrfs_is_zoned(fs_info) || btrfs_is_data_reloc_root(root));
1996
1997         path = btrfs_alloc_path();
1998         if (!path) {
1999                 ret = -ENOMEM;
2000                 goto error;
2001         }
2002
2003         nocow_args.end = end;
2004         nocow_args.writeback_path = true;
2005
2006         while (1) {
2007                 struct btrfs_block_group *nocow_bg = NULL;
2008                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2009                 struct btrfs_key found_key;
2010                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
2011                 struct extent_buffer *leaf;
2012                 u64 extent_end;
2013                 u64 ram_bytes;
2014                 u64 nocow_end;
2015                 int extent_type;
2016                 bool is_prealloc;
2017
2018                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
2019                                                cur_offset, 0);
2020                 if (ret < 0)
2021                         goto error;
2022
2023                 /*
2024                  * If there is no extent for our range when doing the initial
2025                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
2026                  * one containing the search offset
2027                  */
2028                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
2029                         leaf = path->nodes[0];
2030                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
2031                                               path->slots[0] - 1);
2032                         if (found_key.objectid == ino &&
2033                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2034                                 path->slots[0]--;
2035                 }
2036                 check_prev = false;
2037 next_slot:
2038                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
2039                 leaf = path->nodes[0];
2040                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
2041                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2042                         if (ret < 0)
2043                                 goto error;
2044                         if (ret > 0)
2045                                 break;
2046                         leaf = path->nodes[0];
2047                 }
2048
2049                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
2050
2051                 /* Didn't find anything for our INO */
2052                 if (found_key.objectid > ino)
2053                         break;
2054                 /*
2055                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
2056                  * more extents for this inode
2057                  */
2058                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
2059                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
2060                         path->slots[0]++;
2061                         goto next_slot;
2062                 }
2063
2064                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
2065                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
2066                     found_key.offset > end)
2067                         break;
2068
2069                 /*
2070                  * If the found extent starts after requested offset, then
2071                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
2072                  */
2073                 if (found_key.offset > cur_offset) {
2074                         extent_end = found_key.offset;
2075                         extent_type = 0;
2076                         goto must_cow;
2077                 }
2078
2079                 /*
2080                  * Found extent which begins before our range and potentially
2081                  * intersect it
2082                  */
2083                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
2084                                     struct btrfs_file_extent_item);
2085                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
2086                 /* If this is triggered then we have a memory corruption. */
2087                 ASSERT(extent_type < BTRFS_NR_FILE_EXTENT_TYPES);
2088                 if (WARN_ON(extent_type >= BTRFS_NR_FILE_EXTENT_TYPES)) {
2089                         ret = -EUCLEAN;
2090                         goto error;
2091                 }
2092                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
2093                 extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
2094
2095                 /*
2096                  * If the extent we got ends before our current offset, skip to
2097                  * the next extent.
2098                  */
2099                 if (extent_end <= cur_offset) {
2100                         path->slots[0]++;
2101                         goto next_slot;
2102                 }
2103
2104                 nocow_args.start = cur_offset;
2105                 ret = can_nocow_file_extent(path, &found_key, inode, &nocow_args);
2106                 if (ret < 0)
2107                         goto error;
2108                 if (ret == 0)
2109                         goto must_cow;
2110
2111                 ret = 0;
2112                 nocow_bg = btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, nocow_args.disk_bytenr);
2113                 if (!nocow_bg) {
2114 must_cow:
2115                         /*
2116                          * If we can't perform NOCOW writeback for the range,
2117                          * then record the beginning of the range that needs to
2118                          * be COWed.  It will be written out before the next
2119                          * NOCOW range if we find one, or when exiting this
2120                          * loop.
2121                          */
2122                         if (cow_start == (u64)-1)
2123                                 cow_start = cur_offset;
2124                         cur_offset = extent_end;
2125                         if (cur_offset > end)
2126                                 break;
2127                         if (!path->nodes[0])
2128                                 continue;
2129                         path->slots[0]++;
2130                         goto next_slot;
2131                 }
2132
2133                 /*
2134                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
2135                  * will contain the beginning of the first extent that can be
2136                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
2137                  */
2138                 if (cow_start != (u64)-1) {
2139                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
2140                                               cow_start, found_key.offset - 1);
2141                         cow_start = (u64)-1;
2142                         if (ret) {
2143                                 btrfs_dec_nocow_writers(nocow_bg);
2144                                 goto error;
2145                         }
2146                 }
2147
2148                 nocow_end = cur_offset + nocow_args.num_bytes - 1;
2149                 is_prealloc = extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC;
2150                 if (is_prealloc) {
2151                         u64 orig_start = found_key.offset - nocow_args.extent_offset;
2152                         struct extent_map *em;
2153
2154                         em = create_io_em(inode, cur_offset, nocow_args.num_bytes,
2155                                           orig_start,
2156                                           nocow_args.disk_bytenr, /* block_start */
2157                                           nocow_args.num_bytes, /* block_len */
2158                                           nocow_args.disk_num_bytes, /* orig_block_len */
2159                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
2160                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
2161                         if (IS_ERR(em)) {
2162                                 btrfs_dec_nocow_writers(nocow_bg);
2163                                 ret = PTR_ERR(em);
2164                                 goto error;
2165                         }
2166                         free_extent_map(em);
2167                 }
2168
2169                 ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, cur_offset,
2170                                 nocow_args.num_bytes, nocow_args.num_bytes,
2171                                 nocow_args.disk_bytenr, nocow_args.num_bytes, 0,
2172                                 is_prealloc
2173                                 ? (1 << BTRFS_ORDERED_PREALLOC)
2174                                 : (1 << BTRFS_ORDERED_NOCOW),
2175                                 BTRFS_COMPRESS_NONE);
2176                 btrfs_dec_nocow_writers(nocow_bg);
2177                 if (IS_ERR(ordered)) {
2178                         if (is_prealloc) {
2179                                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, cur_offset,
2180                                                             nocow_end, false);
2181                         }
2182                         ret = PTR_ERR(ordered);
2183                         goto error;
2184                 }
2185
2186                 if (btrfs_is_data_reloc_root(root))
2187                         /*
2188                          * Error handled later, as we must prevent
2189                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
2190                          * from freeing metadata of created ordered extent.
2191                          */
2192                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(ordered);
2193                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2194
2195                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, nocow_end,
2196                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
2197                                              EXTENT_DELALLOC |
2198                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
2199                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_ORDERED);
2200
2201                 cur_offset = extent_end;
2202
2203                 /*
2204                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
2205                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
2206                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
2207                  */
2208                 if (ret)
2209                         goto error;
2210                 if (cur_offset > end)
2211                         break;
2212         }
2213         btrfs_release_path(path);
2214
2215         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
2216                 cow_start = cur_offset;
2217
2218         if (cow_start != (u64)-1) {
2219                 cur_offset = end;
2220                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end);
2221                 cow_start = (u64)-1;
2222                 if (ret)
2223                         goto error;
2224         }
2225
2226         btrfs_free_path(path);
2227         return 0;
2228
2229 error:
2230         /*
2231          * If an error happened while a COW region is outstanding, cur_offset
2232          * needs to be reset to cow_start to ensure the COW region is unlocked
2233          * as well.
2234          */
2235         if (cow_start != (u64)-1)
2236                 cur_offset = cow_start;
2237         if (cur_offset < end)
2238                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
2239                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
2240                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
2241                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
2242                                              PAGE_START_WRITEBACK |
2243                                              PAGE_END_WRITEBACK);
2244         btrfs_free_path(path);
2245         return ret;
2246 }
2247
2248 static bool should_nocow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
2249 {
2250         if (inode->flags & (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2251                 if (inode->defrag_bytes &&
2252                     test_range_bit_exists(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG))
2253                         return false;
2254                 return true;
2255         }
2256         return false;
2257 }
2258
2259 /*
2260  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
2261  * being touched for the first time.
2262  */
2263 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
2264                              u64 start, u64 end, struct writeback_control *wbc)
2265 {
2266         const bool zoned = btrfs_is_zoned(inode->root->fs_info);
2267         int ret;
2268
2269         /*
2270          * The range must cover part of the @locked_page, or a return of 1
2271          * can confuse the caller.
2272          */
2273         ASSERT(!(end <= page_offset(locked_page) ||
2274                  start >= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE));
2275
2276         if (should_nocow(inode, start, end)) {
2277                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end);
2278                 goto out;
2279         }
2280
2281         if (btrfs_inode_can_compress(inode) &&
2282             inode_need_compress(inode, start, end) &&
2283             run_delalloc_compressed(inode, locked_page, start, end, wbc))
2284                 return 1;
2285
2286         if (zoned)
2287                 ret = run_delalloc_cow(inode, locked_page, start, end, wbc,
2288                                        true);
2289         else
2290                 ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, NULL,
2291                                      false, false);
2292
2293 out:
2294         if (ret < 0)
2295                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
2296                                               end - start + 1);
2297         return ret;
2298 }
2299
2300 void btrfs_split_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode,
2301                                  struct extent_state *orig, u64 split)
2302 {
2303         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2304         u64 size;
2305
2306         lockdep_assert_held(&inode->io_tree.lock);
2307
2308         /* not delalloc, ignore it */
2309         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
2310                 return;
2311
2312         size = orig->end - orig->start + 1;
2313         if (size > fs_info->max_extent_size) {
2314                 u32 num_extents;
2315                 u64 new_size;
2316
2317                 /*
2318                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
2319                  * applies here, just in reverse.
2320                  */
2321                 new_size = orig->end - split + 1;
2322                 num_extents = count_max_extents(fs_info, new_size);
2323                 new_size = split - orig->start;
2324                 num_extents += count_max_extents(fs_info, new_size);
2325                 if (count_max_extents(fs_info, size) >= num_extents)
2326                         return;
2327         }
2328
2329         spin_lock(&inode->lock);
2330         btrfs_mod_outstanding_extents(inode, 1);
2331         spin_unlock(&inode->lock);
2332 }
2333
2334 /*
2335  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
2336  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
2337  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
2338  */
2339 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode, struct extent_state *new,
2340                                  struct extent_state *other)
2341 {
2342         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2343         u64 new_size, old_size;
2344         u32 num_extents;
2345
2346         lockdep_assert_held(&inode->io_tree.lock);
2347
2348         /* not delalloc, ignore it */
2349         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
2350                 return;
2351
2352         if (new->start > other->start)
2353                 new_size = new->end - other->start + 1;
2354         else
2355                 new_size = other->end - new->start + 1;
2356
2357         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
2358         if (new_size <= fs_info->max_extent_size) {
2359                 spin_lock(&inode->lock);
2360                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -1);
2361                 spin_unlock(&inode->lock);
2362                 return;
2363         }
2364
2365         /*
2366          * We have to add up either side to figure out how many extents were
2367          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
2368          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
2369          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
2370          *
2371          * [ 4k][MAX_SIZE]
2372          *
2373          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
2374          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
2375          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
2376          *
2377          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
2378          *
2379          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
2380          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
2381          * this case.
2382          */
2383         old_size = other->end - other->start + 1;
2384         num_extents = count_max_extents(fs_info, old_size);
2385         old_size = new->end - new->start + 1;
2386         num_extents += count_max_extents(fs_info, old_size);
2387         if (count_max_extents(fs_info, new_size) >= num_extents)
2388                 return;
2389
2390         spin_lock(&inode->lock);
2391         btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -1);
2392         spin_unlock(&inode->lock);
2393 }
2394
2395 static void btrfs_add_delalloc_inode(struct btrfs_inode *inode)
2396 {
2397         struct btrfs_root *root = inode->root;
2398         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2399
2400         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2401         ASSERT(list_empty(&inode->delalloc_inodes));
2402         list_add_tail(&inode->delalloc_inodes, &root->delalloc_inodes);
2403         root->nr_delalloc_inodes++;
2404         if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
2405                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2406                 ASSERT(list_empty(&root->delalloc_root));
2407                 list_add_tail(&root->delalloc_root, &fs_info->delalloc_roots);
2408                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2409         }
2410         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2411 }
2412
2413 void __btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_inode *inode)
2414 {
2415         struct btrfs_root *root = inode->root;
2416         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2417
2418         lockdep_assert_held(&root->delalloc_lock);
2419
2420         /*
2421          * We may be called after the inode was already deleted from the list,
2422          * namely in the transaction abort path btrfs_destroy_delalloc_inodes(),
2423          * and then later through btrfs_clear_delalloc_extent() while the inode
2424          * still has ->delalloc_bytes > 0.
2425          */
2426         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2427                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
2428                 root->nr_delalloc_inodes--;
2429                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
2430                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
2431                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2432                         ASSERT(!list_empty(&root->delalloc_root));
2433                         list_del_init(&root->delalloc_root);
2434                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2435                 }
2436         }
2437 }
2438
2439 static void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_inode *inode)
2440 {
2441         spin_lock(&inode->root->delalloc_lock);
2442         __btrfs_del_delalloc_inode(inode);
2443         spin_unlock(&inode->root->delalloc_lock);
2444 }
2445
2446 /*
2447  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
2448  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
2449  */
2450 void btrfs_set_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode, struct extent_state *state,
2451                                u32 bits)
2452 {
2453         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2454
2455         lockdep_assert_held(&inode->io_tree.lock);
2456
2457         if ((bits & EXTENT_DEFRAG) && !(bits & EXTENT_DELALLOC))
2458                 WARN_ON(1);
2459         /*
2460          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2461          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2462          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2463          */
2464         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC) && (bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2465                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2466                 u64 prev_delalloc_bytes;
2467                 u32 num_extents = count_max_extents(fs_info, len);
2468
2469                 spin_lock(&inode->lock);
2470                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, num_extents);
2471                 spin_unlock(&inode->lock);
2472
2473                 /* For sanity tests */
2474                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2475                         return;
2476
2477                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2478                                          fs_info->delalloc_batch);
2479                 spin_lock(&inode->lock);
2480                 prev_delalloc_bytes = inode->delalloc_bytes;
2481                 inode->delalloc_bytes += len;
2482                 if (bits & EXTENT_DEFRAG)
2483                         inode->defrag_bytes += len;
2484                 spin_unlock(&inode->lock);
2485
2486                 /*
2487                  * We don't need to be under the protection of the inode's lock,
2488                  * because we are called while holding the inode's io_tree lock
2489                  * and are therefore protected against concurrent calls of this
2490                  * function and btrfs_clear_delalloc_extent().
2491                  */
2492                 if (!btrfs_is_free_space_inode(inode) && prev_delalloc_bytes == 0)
2493                         btrfs_add_delalloc_inode(inode);
2494         }
2495
2496         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2497             (bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2498                 spin_lock(&inode->lock);
2499                 inode->new_delalloc_bytes += state->end + 1 - state->start;
2500                 spin_unlock(&inode->lock);
2501         }
2502 }
2503
2504 /*
2505  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2506  * accounting happens.
2507  */
2508 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode,
2509                                  struct extent_state *state, u32 bits)
2510 {
2511         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2512         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2513         u32 num_extents = count_max_extents(fs_info, len);
2514
2515         lockdep_assert_held(&inode->io_tree.lock);
2516
2517         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2518                 spin_lock(&inode->lock);
2519                 inode->defrag_bytes -= len;
2520                 spin_unlock(&inode->lock);
2521         }
2522
2523         /*
2524          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2525          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2526          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2527          */
2528         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2529                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2530                 u64 new_delalloc_bytes;
2531
2532                 spin_lock(&inode->lock);
2533                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2534                 spin_unlock(&inode->lock);
2535
2536                 /*
2537                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2538                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2539                  * error.
2540                  */
2541                 if (bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2542                     root != fs_info->tree_root)
2543                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, false);
2544
2545                 /* For sanity tests. */
2546                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2547                         return;
2548
2549                 if (!btrfs_is_data_reloc_root(root) &&
2550                     !btrfs_is_free_space_inode(inode) &&
2551                     !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2552                     (bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2553                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2554
2555                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2556                                          fs_info->delalloc_batch);
2557                 spin_lock(&inode->lock);
2558                 inode->delalloc_bytes -= len;
2559                 new_delalloc_bytes = inode->delalloc_bytes;
2560                 spin_unlock(&inode->lock);
2561
2562                 /*
2563                  * We don't need to be under the protection of the inode's lock,
2564                  * because we are called while holding the inode's io_tree lock
2565                  * and are therefore protected against concurrent calls of this
2566                  * function and btrfs_set_delalloc_extent().
2567                  */
2568                 if (!btrfs_is_free_space_inode(inode) && new_delalloc_bytes == 0)
2569                         btrfs_del_delalloc_inode(inode);
2570         }
2571
2572         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2573             (bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2574                 spin_lock(&inode->lock);
2575                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2576                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2577                 if (bits & EXTENT_ADD_INODE_BYTES)
2578                         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, len);
2579                 spin_unlock(&inode->lock);
2580         }
2581 }
2582
2583 static int btrfs_extract_ordered_extent(struct btrfs_bio *bbio,
2584                                         struct btrfs_ordered_extent *ordered)
2585 {
2586         u64 start = (u64)bbio->bio.bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
2587         u64 len = bbio->bio.bi_iter.bi_size;
2588         struct btrfs_ordered_extent *new;
2589         int ret;
2590
2591         /* Must always be called for the beginning of an ordered extent. */
2592         if (WARN_ON_ONCE(start != ordered->disk_bytenr))
2593                 return -EINVAL;
2594
2595         /* No need to split if the ordered extent covers the entire bio. */
2596         if (ordered->disk_num_bytes == len) {
2597                 refcount_inc(&ordered->refs);
2598                 bbio->ordered = ordered;
2599                 return 0;
2600         }
2601
2602         /*
2603          * Don't split the extent_map for NOCOW extents, as we're writing into
2604          * a pre-existing one.
2605          */
2606         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered->flags)) {
2607                 ret = split_extent_map(bbio->inode, bbio->file_offset,
2608                                        ordered->num_bytes, len,
2609                                        ordered->disk_bytenr);
2610                 if (ret)
2611                         return ret;
2612         }
2613
2614         new = btrfs_split_ordered_extent(ordered, len);
2615         if (IS_ERR(new))
2616                 return PTR_ERR(new);
2617         bbio->ordered = new;
2618         return 0;
2619 }
2620
2621 /*
2622  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2623  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2624  */
2625 static int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2626                              struct list_head *list)
2627 {
2628         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2629         struct btrfs_root *csum_root = NULL;
2630         int ret;
2631
2632         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2633                 trans->adding_csums = true;
2634                 if (!csum_root)
2635                         csum_root = btrfs_csum_root(trans->fs_info,
2636                                                     sum->logical);
2637                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans, csum_root, sum);
2638                 trans->adding_csums = false;
2639                 if (ret)
2640                         return ret;
2641         }
2642         return 0;
2643 }
2644
2645 static int btrfs_find_new_delalloc_bytes(struct btrfs_inode *inode,
2646                                          const u64 start,
2647                                          const u64 len,
2648                                          struct extent_state **cached_state)
2649 {
2650         u64 search_start = start;
2651         const u64 end = start + len - 1;
2652
2653         while (search_start < end) {
2654                 const u64 search_len = end - search_start + 1;
2655                 struct extent_map *em;
2656                 u64 em_len;
2657                 int ret = 0;
2658
2659                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, search_start, search_len);
2660                 if (IS_ERR(em))
2661                         return PTR_ERR(em);
2662
2663                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
2664                         goto next;
2665
2666                 em_len = em->len;
2667                 if (em->start < search_start)
2668                         em_len -= search_start - em->start;
2669                 if (em_len > search_len)
2670                         em_len = search_len;
2671
2672                 ret = set_extent_bit(&inode->io_tree, search_start,
2673                                      search_start + em_len - 1,
2674                                      EXTENT_DELALLOC_NEW, cached_state);
2675 next:
2676                 search_start = extent_map_end(em);
2677                 free_extent_map(em);
2678                 if (ret)
2679                         return ret;
2680         }
2681         return 0;
2682 }
2683
2684 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2685                               unsigned int extra_bits,
2686                               struct extent_state **cached_state)
2687 {
2688         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2689
2690         if (start >= i_size_read(&inode->vfs_inode) &&
2691             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2692                 /*
2693                  * There can't be any extents following eof in this case so just
2694                  * set the delalloc new bit for the range directly.
2695                  */
2696                 extra_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2697         } else {
2698                 int ret;
2699
2700                 ret = btrfs_find_new_delalloc_bytes(inode, start,
2701                                                     end + 1 - start,
2702                                                     cached_state);
2703                 if (ret)
2704                         return ret;
2705         }
2706
2707         return set_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
2708                               EXTENT_DELALLOC | extra_bits, cached_state);
2709 }
2710
2711 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2712 struct btrfs_writepage_fixup {
2713         struct page *page;
2714         struct btrfs_inode *inode;
2715         struct btrfs_work work;
2716 };
2717
2718 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2719 {
2720         struct btrfs_writepage_fixup *fixup =
2721                 container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2722         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2723         struct extent_state *cached_state = NULL;
2724         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2725         struct page *page = fixup->page;
2726         struct btrfs_inode *inode = fixup->inode;
2727         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2728         u64 page_start = page_offset(page);
2729         u64 page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2730         int ret = 0;
2731         bool free_delalloc_space = true;
2732
2733         /*
2734          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2735          * we take the page lock.
2736          */
2737         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2738                                            PAGE_SIZE);
2739 again:
2740         lock_page(page);
2741
2742         /*
2743          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2744          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2745          * address space.
2746          */
2747         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2748                 /*
2749                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2750                  *
2751                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2752                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2753                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2754                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2755                  *    while waiting for the ordered extent.
2756                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2757                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2758                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2759                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2760                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2761                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2762                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2763                  *    when the page was already properly dealt with.
2764                  */
2765                 if (!ret) {
2766                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2767                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2768                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2769                                                      true);
2770                 }
2771                 ret = 0;
2772                 goto out_page;
2773         }
2774
2775         /*
2776          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2777          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2778          */
2779         if (ret)
2780                 goto out_page;
2781
2782         lock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2783
2784         /* already ordered? We're done */
2785         if (PageOrdered(page))
2786                 goto out_reserved;
2787
2788         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2789         if (ordered) {
2790                 unlock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2791                               &cached_state);
2792                 unlock_page(page);
2793                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
2794                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2795                 goto again;
2796         }
2797
2798         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2799                                         &cached_state);
2800         if (ret)
2801                 goto out_reserved;
2802
2803         /*
2804          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2805          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2806          * destination.
2807          *
2808          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2809          */
2810         BUG_ON(!PageDirty(page));
2811         free_delalloc_space = false;
2812 out_reserved:
2813         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2814         if (free_delalloc_space)
2815                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2816                                              PAGE_SIZE, true);
2817         unlock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2818 out_page:
2819         if (ret) {
2820                 /*
2821                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2822                  * to reflect the errors and clean the page.
2823                  */
2824                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2825                 btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, page, page_start,
2826                                                PAGE_SIZE, !ret);
2827                 clear_page_dirty_for_io(page);
2828         }
2829         btrfs_folio_clear_checked(fs_info, page_folio(page), page_start, PAGE_SIZE);
2830         unlock_page(page);
2831         put_page(page);
2832         kfree(fixup);
2833         extent_changeset_free(data_reserved);
2834         /*
2835          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2836          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2837          * deadlock.
2838          */
2839         btrfs_add_delayed_iput(inode);
2840 }
2841
2842 /*
2843  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2844  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2845  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2846  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2847  *
2848  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2849  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2850  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2851  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2852  */
2853 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page)
2854 {
2855         struct inode *inode = page->mapping->host;
2856         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
2857         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2858
2859         /* This page has ordered extent covering it already */
2860         if (PageOrdered(page))
2861                 return 0;
2862
2863         /*
2864          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2865          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2866          *
2867          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2868          * EAGAIN.
2869          */
2870         if (PageChecked(page))
2871                 return -EAGAIN;
2872
2873         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
2874         if (!fixup)
2875                 return -EAGAIN;
2876
2877         /*
2878          * We are already holding a reference to this inode from
2879          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
2880          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
2881          * page->mapping outside of the page lock.
2882          */
2883         ihold(inode);
2884         btrfs_folio_set_checked(fs_info, page_folio(page), page_offset(page), PAGE_SIZE);
2885         get_page(page);
2886         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL);
2887         fixup->page = page;
2888         fixup->inode = BTRFS_I(inode);
2889         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
2890
2891         return -EAGAIN;
2892 }
2893
2894 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2895                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
2896                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
2897                                        const bool update_inode_bytes,
2898                                        u64 qgroup_reserved)
2899 {
2900         struct btrfs_root *root = inode->root;
2901         const u64 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
2902         struct btrfs_path *path;
2903         struct extent_buffer *leaf;
2904         struct btrfs_key ins;
2905         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
2906         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
2907         u64 offset = btrfs_stack_file_extent_offset(stack_fi);
2908         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
2909         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
2910         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
2911         int ret;
2912
2913         path = btrfs_alloc_path();
2914         if (!path)
2915                 return -ENOMEM;
2916
2917         /*
2918          * we may be replacing one extent in the tree with another.
2919          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
2920          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
2921          *
2922          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
2923          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
2924          * with the others.
2925          */
2926         drop_args.path = path;
2927         drop_args.start = file_pos;
2928         drop_args.end = file_pos + num_bytes;
2929         drop_args.replace_extent = true;
2930         drop_args.extent_item_size = sizeof(*stack_fi);
2931         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
2932         if (ret)
2933                 goto out;
2934
2935         if (!drop_args.extent_inserted) {
2936                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
2937                 ins.offset = file_pos;
2938                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2939
2940                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
2941                                               sizeof(*stack_fi));
2942                 if (ret)
2943                         goto out;
2944         }
2945         leaf = path->nodes[0];
2946         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
2947         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
2948                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
2949                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2950
2951         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
2952         btrfs_release_path(path);
2953
2954         /*
2955          * If we dropped an inline extent here, we know the range where it is
2956          * was not marked with the EXTENT_DELALLOC_NEW bit, so we update the
2957          * number of bytes only for that range containing the inline extent.
2958          * The remaining of the range will be processed when clearning the
2959          * EXTENT_DELALLOC_BIT bit through the ordered extent completion.
2960          */
2961         if (file_pos == 0 && !IS_ALIGNED(drop_args.bytes_found, sectorsize)) {
2962                 u64 inline_size = round_down(drop_args.bytes_found, sectorsize);
2963
2964                 inline_size = drop_args.bytes_found - inline_size;
2965                 btrfs_update_inode_bytes(inode, sectorsize, inline_size);
2966                 drop_args.bytes_found -= inline_size;
2967                 num_bytes -= sectorsize;
2968         }
2969
2970         if (update_inode_bytes)
2971                 btrfs_update_inode_bytes(inode, num_bytes, drop_args.bytes_found);
2972
2973         ins.objectid = disk_bytenr;
2974         ins.offset = disk_num_bytes;
2975         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
2976
2977         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
2978         if (ret)
2979                 goto out;
2980
2981         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
2982                                                file_pos - offset,
2983                                                qgroup_reserved, &ins);
2984 out:
2985         btrfs_free_path(path);
2986
2987         return ret;
2988 }
2989
2990 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2991                                          u64 start, u64 len)
2992 {
2993         struct btrfs_block_group *cache;
2994
2995         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
2996         ASSERT(cache);
2997
2998         spin_lock(&cache->lock);
2999         cache->delalloc_bytes -= len;
3000         spin_unlock(&cache->lock);
3001
3002         btrfs_put_block_group(cache);
3003 }
3004
3005 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
3006                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
3007 {
3008         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
3009         bool update_inode_bytes;
3010         u64 num_bytes = oe->num_bytes;
3011         u64 ram_bytes = oe->ram_bytes;
3012
3013         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
3014         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
3015         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
3016         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
3017                                                    oe->disk_num_bytes);
3018         btrfs_set_stack_file_extent_offset(&stack_fi, oe->offset);
3019         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags)) {
3020                 num_bytes = oe->truncated_len;
3021                 ram_bytes = num_bytes;
3022         }
3023         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, num_bytes);
3024         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, ram_bytes);
3025         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
3026         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
3027
3028         /*
3029          * For delalloc, when completing an ordered extent we update the inode's
3030          * bytes when clearing the range in the inode's io tree, so pass false
3031          * as the argument 'update_inode_bytes' to insert_reserved_file_extent(),
3032          * except if the ordered extent was truncated.
3033          */
3034         update_inode_bytes = test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &oe->flags) ||
3035                              test_bit(BTRFS_ORDERED_ENCODED, &oe->flags) ||
3036                              test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags);
3037
3038         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(oe->inode),
3039                                            oe->file_offset, &stack_fi,
3040                                            update_inode_bytes, oe->qgroup_rsv);
3041 }
3042
3043 /*
3044  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
3045  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
3046  * fully written.
3047  */
3048 int btrfs_finish_one_ordered(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
3049 {
3050         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ordered_extent->inode);
3051         struct btrfs_root *root = inode->root;
3052         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3053         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
3054         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
3055         struct extent_state *cached_state = NULL;
3056         u64 start, end;
3057         int compress_type = 0;
3058         int ret = 0;
3059         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
3060         bool freespace_inode;
3061         bool truncated = false;
3062         bool clear_reserved_extent = true;
3063         unsigned int clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
3064
3065         start = ordered_extent->file_offset;
3066         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
3067
3068         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3069             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
3070             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags) &&
3071             !test_bit(BTRFS_ORDERED_ENCODED, &ordered_extent->flags))
3072                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
3073
3074         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
3075         if (!freespace_inode)
3076                 btrfs_lockdep_acquire(fs_info, btrfs_ordered_extent);
3077
3078         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
3079                 ret = -EIO;
3080                 goto out;
3081         }
3082
3083         if (btrfs_is_zoned(fs_info))
3084                 btrfs_zone_finish_endio(fs_info, ordered_extent->disk_bytenr,
3085                                         ordered_extent->disk_num_bytes);
3086
3087         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
3088                 truncated = true;
3089                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
3090                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
3091                 if (!logical_len)
3092                         goto out;
3093         }
3094
3095         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
3096                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
3097
3098                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3099                 if (freespace_inode)
3100                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3101                 else
3102                         trans = btrfs_join_transaction(root);
3103                 if (IS_ERR(trans)) {
3104                         ret = PTR_ERR(trans);
3105                         trans = NULL;
3106                         goto out;
3107                 }
3108                 trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3109                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, inode);
3110                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
3111                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3112                 goto out;
3113         }
3114
3115         clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
3116         lock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
3117
3118         if (freespace_inode)
3119                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3120         else
3121                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3122         if (IS_ERR(trans)) {
3123                 ret = PTR_ERR(trans);
3124                 trans = NULL;
3125                 goto out;
3126         }
3127
3128         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3129
3130         ret = btrfs_insert_raid_extent(trans, ordered_extent);
3131         if (ret)
3132                 goto out;
3133
3134         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
3135                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
3136         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3137                 BUG_ON(compress_type);
3138                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, inode,
3139                                                 ordered_extent->file_offset,
3140                                                 ordered_extent->file_offset +
3141                                                 logical_len);
3142                 btrfs_zoned_release_data_reloc_bg(fs_info, ordered_extent->disk_bytenr,
3143                                                   ordered_extent->disk_num_bytes);
3144         } else {
3145                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
3146                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, ordered_extent);
3147                 if (!ret) {
3148                         clear_reserved_extent = false;
3149                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
3150                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3151                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
3152                 }
3153         }
3154         if (ret < 0) {
3155                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3156                 goto out;
3157         }
3158
3159         ret = unpin_extent_cache(inode, ordered_extent->file_offset,
3160                                  ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
3161         if (ret < 0) {
3162                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3163                 goto out;
3164         }
3165
3166         ret = add_pending_csums(trans, &ordered_extent->list);
3167         if (ret) {
3168                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3169                 goto out;
3170         }
3171
3172         /*
3173          * If this is a new delalloc range, clear its new delalloc flag to
3174          * update the inode's number of bytes. This needs to be done first
3175          * before updating the inode item.
3176          */
3177         if ((clear_bits & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
3178             !test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags))
3179                 clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
3180                                  EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_ADD_INODE_BYTES,
3181                                  &cached_state);
3182
3183         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3184         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, inode);
3185         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
3186                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3187                 goto out;
3188         }
3189         ret = 0;
3190 out:
3191         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits,
3192                          &cached_state);
3193
3194         if (trans)
3195                 btrfs_end_transaction(trans);
3196
3197         if (ret || truncated) {
3198                 u64 unwritten_start = start;
3199
3200                 /*
3201                  * If we failed to finish this ordered extent for any reason we
3202                  * need to make sure BTRFS_ORDERED_IOERR is set on the ordered
3203                  * extent, and mark the inode with the error if it wasn't
3204                  * already set.  Any error during writeback would have already
3205                  * set the mapping error, so we need to set it if we're the ones
3206                  * marking this ordered extent as failed.
3207                  */
3208                 if (ret && !test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR,
3209                                              &ordered_extent->flags))
3210                         mapping_set_error(ordered_extent->inode->i_mapping, -EIO);
3211
3212                 if (truncated)
3213                         unwritten_start += logical_len;
3214                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
3215
3216                 /*
3217                  * Drop extent maps for the part of the extent we didn't write.
3218                  *
3219                  * We have an exception here for the free_space_inode, this is
3220                  * because when we do btrfs_get_extent() on the free space inode
3221                  * we will search the commit root.  If this is a new block group
3222                  * we won't find anything, and we will trip over the assert in
3223                  * writepage where we do ASSERT(em->block_start !=
3224                  * EXTENT_MAP_HOLE).
3225                  *
3226                  * Theoretically we could also skip this for any NOCOW extent as
3227                  * we don't mess with the extent map tree in the NOCOW case, but
3228                  * for now simply skip this if we are the free space inode.
3229                  */
3230                 if (!btrfs_is_free_space_inode(inode))
3231                         btrfs_drop_extent_map_range(inode, unwritten_start,
3232                                                     end, false);
3233
3234                 /*
3235                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
3236                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
3237                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
3238                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
3239                  *
3240                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
3241                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
3242                  * has already been done.
3243                  */
3244                 if ((ret || !logical_len) &&
3245                     clear_reserved_extent &&
3246                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3247                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3248                         /*
3249                          * Discard the range before returning it back to the
3250                          * free space pool
3251                          */
3252                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
3253                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
3254                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3255                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
3256                                                 NULL);
3257                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
3258                                         ordered_extent->disk_bytenr,
3259                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
3260                         /*
3261                          * Actually free the qgroup rsv which was released when
3262                          * the ordered extent was created.
3263                          */
3264                         btrfs_qgroup_free_refroot(fs_info, inode->root->root_key.objectid,
3265                                                   ordered_extent->qgroup_rsv,
3266                                                   BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
3267                 }
3268         }
3269
3270         /*
3271          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
3272          * updating everything for this ordered extent.
3273          */
3274         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered_extent);
3275
3276         /* once for us */
3277         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3278         /* once for the tree */
3279         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3280
3281         return ret;
3282 }
3283
3284 int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered)
3285 {
3286         if (btrfs_is_zoned(inode_to_fs_info(ordered->inode)) &&
3287             !test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered->flags) &&
3288             list_empty(&ordered->bioc_list))
3289                 btrfs_finish_ordered_zoned(ordered);
3290         return btrfs_finish_one_ordered(ordered);
3291 }
3292
3293 /*
3294  * Verify the checksum for a single sector without any extra action that depend
3295  * on the type of I/O.
3296  */
3297 int btrfs_check_sector_csum(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page,
3298                             u32 pgoff, u8 *csum, const u8 * const csum_expected)
3299 {
3300         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
3301         char *kaddr;
3302
3303         ASSERT(pgoff + fs_info->sectorsize <= PAGE_SIZE);
3304
3305         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
3306
3307         kaddr = kmap_local_page(page) + pgoff;
3308         crypto_shash_digest(shash, kaddr, fs_info->sectorsize, csum);
3309         kunmap_local(kaddr);
3310
3311         if (memcmp(csum, csum_expected, fs_info->csum_size))
3312                 return -EIO;
3313         return 0;
3314 }
3315
3316 /*
3317  * Verify the checksum of a single data sector.
3318  *
3319  * @bbio:       btrfs_io_bio which contains the csum
3320  * @dev:        device the sector is on
3321  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3322  * @bv:         bio_vec to check
3323  *
3324  * Check if the checksum on a data block is valid.  When a checksum mismatch is
3325  * detected, report the error and fill the corrupted range with zero.
3326  *
3327  * Return %true if the sector is ok or had no checksum to start with, else %false.
3328  */
3329 bool btrfs_data_csum_ok(struct btrfs_bio *bbio, struct btrfs_device *dev,
3330                         u32 bio_offset, struct bio_vec *bv)
3331 {
3332         struct btrfs_inode *inode = bbio->inode;
3333         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3334         u64 file_offset = bbio->file_offset + bio_offset;
3335         u64 end = file_offset + bv->bv_len - 1;
3336         u8 *csum_expected;
3337         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
3338
3339         ASSERT(bv->bv_len == fs_info->sectorsize);
3340
3341         if (!bbio->csum)
3342                 return true;
3343
3344         if (btrfs_is_data_reloc_root(inode->root) &&
3345             test_range_bit(&inode->io_tree, file_offset, end, EXTENT_NODATASUM,
3346                            NULL)) {
3347                 /* Skip the range without csum for data reloc inode */
3348                 clear_extent_bits(&inode->io_tree, file_offset, end,
3349                                   EXTENT_NODATASUM);
3350                 return true;
3351         }
3352
3353         csum_expected = bbio->csum + (bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits) *
3354                                 fs_info->csum_size;
3355         if (btrfs_check_sector_csum(fs_info, bv->bv_page, bv->bv_offset, csum,
3356                                     csum_expected))
3357                 goto zeroit;
3358         return true;
3359
3360 zeroit:
3361         btrfs_print_data_csum_error(inode, file_offset, csum, csum_expected,
3362                                     bbio->mirror_num);
3363         if (dev)
3364                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
3365         memzero_bvec(bv);
3366         return false;
3367 }
3368
3369 /*
3370  * Perform a delayed iput on @inode.
3371  *
3372  * @inode: The inode we want to perform iput on
3373  *
3374  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
3375  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
3376  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
3377  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
3378  */
3379 void btrfs_add_delayed_iput(struct btrfs_inode *inode)
3380 {
3381         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3382         unsigned long flags;
3383
3384         if (atomic_add_unless(&inode->vfs_inode.i_count, -1, 1))
3385                 return;
3386
3387         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
3388         /*
3389          * Need to be irq safe here because we can be called from either an irq
3390          * context (see bio.c and btrfs_put_ordered_extent()) or a non-irq
3391          * context.
3392          */
3393         spin_lock_irqsave(&fs_info->delayed_iput_lock, flags);
3394         ASSERT(list_empty(&inode->delayed_iput));
3395         list_add_tail(&inode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
3396         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->delayed_iput_lock, flags);
3397         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
3398                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
3399 }
3400
3401 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3402                                     struct btrfs_inode *inode)
3403 {
3404         list_del_init(&inode->delayed_iput);
3405         spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3406         iput(&inode->vfs_inode);
3407         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
3408                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
3409         spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3410 }
3411
3412 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3413                                    struct btrfs_inode *inode)
3414 {
3415         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
3416                 spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3417                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
3418                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3419                 spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3420         }
3421 }
3422
3423 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3424 {
3425         /*
3426          * btrfs_put_ordered_extent() can run in irq context (see bio.c), which
3427          * calls btrfs_add_delayed_iput() and that needs to lock
3428          * fs_info->delayed_iput_lock. So we need to disable irqs here to
3429          * prevent a deadlock.
3430          */
3431         spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3432         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
3433                 struct btrfs_inode *inode;
3434
3435                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
3436                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
3437                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3438                 if (need_resched()) {
3439                         spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3440                         cond_resched();
3441                         spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3442                 }
3443         }
3444         spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3445 }
3446
3447 /*
3448  * Wait for flushing all delayed iputs
3449  *
3450  * @fs_info:  the filesystem
3451  *
3452  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
3453  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
3454  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
3455  * that might get blocked on the iputs.
3456  *
3457  * Return EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
3458  */
3459 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3460 {
3461         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
3462                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
3463         if (ret)
3464                 return -EINTR;
3465         return 0;
3466 }
3467
3468 /*
3469  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
3470  * in the middle of an unlink.
3471  */
3472 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
3473                      struct btrfs_inode *inode)
3474 {
3475         int ret;
3476
3477         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3478         if (ret && ret != -EEXIST) {
3479                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3480                 return ret;
3481         }
3482
3483         return 0;
3484 }
3485
3486 /*
3487  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
3488  * this particular inode.
3489  */
3490 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
3491                             struct btrfs_inode *inode)
3492 {
3493         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3494 }
3495
3496 /*
3497  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
3498  * of this root.
3499  */
3500 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
3501 {
3502         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3503         struct btrfs_path *path;
3504         struct extent_buffer *leaf;
3505         struct btrfs_key key, found_key;
3506         struct btrfs_trans_handle *trans;
3507         struct inode *inode;
3508         u64 last_objectid = 0;
3509         int ret = 0, nr_unlink = 0;
3510
3511         if (test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_CLEANUP, &root->state))
3512                 return 0;
3513
3514         path = btrfs_alloc_path();
3515         if (!path) {
3516                 ret = -ENOMEM;
3517                 goto out;
3518         }
3519         path->reada = READA_BACK;
3520
3521         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3522         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3523         key.offset = (u64)-1;
3524
3525         while (1) {
3526                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3527                 if (ret < 0)
3528                         goto out;
3529
3530                 /*
3531                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3532                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3533                  * find the key and see if we have stuff that matches
3534                  */
3535                 if (ret > 0) {
3536                         ret = 0;
3537                         if (path->slots[0] == 0)
3538                                 break;
3539                         path->slots[0]--;
3540                 }
3541
3542                 /* pull out the item */
3543                 leaf = path->nodes[0];
3544                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3545
3546                 /* make sure the item matches what we want */
3547                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3548                         break;
3549                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3550                         break;
3551
3552                 /* release the path since we're done with it */
3553                 btrfs_release_path(path);
3554
3555                 /*
3556                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3557                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3558                  * offset of the orphan item.
3559                  */
3560
3561                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3562                         /*
3563                          * We found the same inode as before. This means we were
3564                          * not able to remove its items via eviction triggered
3565                          * by an iput(). A transaction abort may have happened,
3566                          * due to -ENOSPC for example, so try to grab the error
3567                          * that lead to a transaction abort, if any.
3568                          */
3569                         btrfs_err(fs_info,
3570                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3571                         ret = BTRFS_FS_ERROR(fs_info) ?: -EINVAL;
3572                         goto out;
3573                 }
3574
3575                 last_objectid = found_key.offset;
3576
3577                 found_key.objectid = found_key.offset;
3578                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3579                 found_key.offset = 0;
3580                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3581                 if (IS_ERR(inode)) {
3582                         ret = PTR_ERR(inode);
3583                         inode = NULL;
3584                         if (ret != -ENOENT)
3585                                 goto out;
3586                 }
3587
3588                 if (!inode && root == fs_info->tree_root) {
3589                         struct btrfs_root *dead_root;
3590                         int is_dead_root = 0;
3591
3592                         /*
3593                          * This is an orphan in the tree root. Currently these
3594                          * could come from 2 sources:
3595                          *  a) a root (snapshot/subvolume) deletion in progress
3596                          *  b) a free space cache inode
3597                          * We need to distinguish those two, as the orphan item
3598                          * for a root must not get deleted before the deletion
3599                          * of the snapshot/subvolume's tree completes.
3600                          *
3601                          * btrfs_find_orphan_roots() ran before us, which has
3602                          * found all deleted roots and loaded them into
3603                          * fs_info->fs_roots_radix. So here we can find if an
3604                          * orphan item corresponds to a deleted root by looking
3605                          * up the root from that radix tree.
3606                          */
3607
3608                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3609                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3610                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3611                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3612                                 is_dead_root = 1;
3613                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3614
3615                         if (is_dead_root) {
3616                                 /* prevent this orphan from being found again */
3617                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3618                                 continue;
3619                         }
3620
3621                 }
3622
3623                 /*
3624                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3625                  * possibilities:
3626                  *
3627                  * 1. We were halfway through creating fsverity metadata for the
3628                  * file. In that case, the orphan item represents incomplete
3629                  * fsverity metadata which must be cleaned up with
3630                  * btrfs_drop_verity_items and deleting the orphan item.
3631
3632                  * 2. Old kernels (before v3.12) used to create an
3633                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3634                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3635                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3636                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3637                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3638                  *
3639                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3640                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3641                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3642                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3643                  * the orphan item.
3644                  *
3645                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3646                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3647                  * but either way, we can delete the orphan item.
3648                  */
3649                 if (!inode || inode->i_nlink) {
3650                         if (inode) {
3651                                 ret = btrfs_drop_verity_items(BTRFS_I(inode));
3652                                 iput(inode);
3653                                 inode = NULL;
3654                                 if (ret)
3655                                         goto out;
3656                         }
3657                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3658                         if (IS_ERR(trans)) {
3659                                 ret = PTR_ERR(trans);
3660                                 goto out;
3661                         }
3662                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3663                                     found_key.objectid);
3664                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3665                                                     found_key.objectid);
3666                         btrfs_end_transaction(trans);
3667                         if (ret)
3668                                 goto out;
3669                         continue;
3670                 }
3671
3672                 nr_unlink++;
3673
3674                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3675                 iput(inode);
3676         }
3677         /* release the path since we're done with it */
3678         btrfs_release_path(path);
3679
3680         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3681                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3682                 if (!IS_ERR(trans))
3683                         btrfs_end_transaction(trans);
3684         }
3685
3686         if (nr_unlink)
3687                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3688
3689 out:
3690         if (ret)
3691                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3692         btrfs_free_path(path);
3693         return ret;
3694 }
3695
3696 /*
3697  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3698  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3699  *
3700  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3701  */
3702 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3703                                           int slot, u64 objectid,
3704                                           int *first_xattr_slot)
3705 {
3706         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3707         struct btrfs_key found_key;
3708         static u64 xattr_access = 0;
3709         static u64 xattr_default = 0;
3710         int scanned = 0;
3711
3712         if (!xattr_access) {
3713                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3714                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3715                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3716                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3717         }
3718
3719         slot++;
3720         *first_xattr_slot = -1;
3721         while (slot < nritems) {
3722                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3723
3724                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3725                 if (found_key.objectid != objectid)
3726                         return 0;
3727
3728                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3729                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3730                         if (*first_xattr_slot == -1)
3731                                 *first_xattr_slot = slot;
3732                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3733                             found_key.offset == xattr_default)
3734                                 return 1;
3735                 }
3736
3737                 /*
3738                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3739                  * be any acls later on
3740                  */
3741                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3742                         return 0;
3743
3744                 slot++;
3745                 scanned++;
3746
3747                 /*
3748                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3749                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3750                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3751                  * this is just an optimization
3752                  */
3753                 if (scanned >= 8)
3754                         break;
3755         }
3756         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3757          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3758          * has acls
3759          */
3760         if (*first_xattr_slot == -1)
3761                 *first_xattr_slot = slot;
3762         return 1;
3763 }
3764
3765 /*
3766  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3767  */
3768 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3769                                    struct btrfs_path *in_path)
3770 {
3771         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
3772         struct btrfs_path *path = in_path;
3773         struct extent_buffer *leaf;
3774         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3775         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3776         struct btrfs_key location;
3777         unsigned long ptr;
3778         int maybe_acls;
3779         u32 rdev;
3780         int ret;
3781         bool filled = false;
3782         int first_xattr_slot;
3783
3784         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3785         if (!ret)
3786                 filled = true;
3787
3788         if (!path) {
3789                 path = btrfs_alloc_path();
3790                 if (!path)
3791                         return -ENOMEM;
3792         }
3793
3794         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3795
3796         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3797         if (ret) {
3798                 if (path != in_path)
3799                         btrfs_free_path(path);
3800                 return ret;
3801         }
3802
3803         leaf = path->nodes[0];
3804
3805         if (filled)
3806                 goto cache_index;
3807
3808         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3809                                     struct btrfs_inode_item);
3810         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3811         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3812         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3813         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3814         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3815         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3816                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3817
3818         inode_set_atime(inode, btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime),
3819                         btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime));
3820
3821         inode_set_mtime(inode, btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime),
3822                         btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime));
3823
3824         inode_set_ctime(inode, btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime),
3825                         btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime));
3826
3827         BTRFS_I(inode)->i_otime_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3828         BTRFS_I(inode)->i_otime_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3829
3830         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3831         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3832         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3833
3834         inode_set_iversion_queried(inode,
3835                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3836         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3837         inode->i_rdev = 0;
3838         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3839
3840         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3841         btrfs_inode_split_flags(btrfs_inode_flags(leaf, inode_item),
3842                                 &BTRFS_I(inode)->flags, &BTRFS_I(inode)->ro_flags);
3843
3844 cache_index:
3845         /*
3846          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3847          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3848          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3849          * cache.
3850          *
3851          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3852          * in the delayed_nodes xarray.
3853          */
3854         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == btrfs_get_fs_generation(fs_info))
3855                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3856                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3857
3858         /*
3859          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3860          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3861          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3862          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3863          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3864          * replayed. For example, in the scenario:
3865          *
3866          * touch mydir/foo
3867          * ln mydir/foo mydir/bar
3868          * sync
3869          * unlink mydir/bar
3870          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3871          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3872          * <power failure>
3873          * mount fs, triggers fsync log replay
3874          *
3875          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3876          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3877          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3878          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3879          *
3880          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3881          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3882          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3883          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3884          */
3885         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3886
3887         /*
3888          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3889          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3890          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3891          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3892          */
3893         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3894
3895         path->slots[0]++;
3896         if (inode->i_nlink != 1 ||
3897             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3898                 goto cache_acl;
3899
3900         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3901         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3902                 goto cache_acl;
3903
3904         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3905         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3906                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3907
3908                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3909                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3910         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3911                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3912
3913                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3914                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3915                                                                      extref);
3916         }
3917 cache_acl:
3918         /*
3919          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
3920          * any xattrs or acls
3921          */
3922         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
3923                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
3924         if (first_xattr_slot != -1) {
3925                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
3926                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
3927                 if (ret)
3928                         btrfs_err(fs_info,
3929                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
3930                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
3931                                   root->root_key.objectid, ret);
3932         }
3933         if (path != in_path)
3934                 btrfs_free_path(path);
3935
3936         if (!maybe_acls)
3937                 cache_no_acl(inode);
3938
3939         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
3940         case S_IFREG:
3941                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3942                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
3943                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
3944                 break;
3945         case S_IFDIR:
3946                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
3947                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
3948                 break;
3949         case S_IFLNK:
3950                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
3951                 inode_nohighmem(inode);
3952                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3953                 break;
3954         default:
3955                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
3956                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
3957                 break;
3958         }
3959
3960         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
3961         return 0;
3962 }
3963
3964 /*
3965  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
3966  */
3967 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3968                             struct extent_buffer *leaf,
3969                             struct btrfs_inode_item *item,
3970                             struct inode *inode)
3971 {
3972         struct btrfs_map_token token;
3973         u64 flags;
3974
3975         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
3976
3977         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
3978         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
3979         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
3980         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
3981         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
3982
3983         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
3984                                      inode_get_atime_sec(inode));
3985         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
3986                                       inode_get_atime_nsec(inode));
3987
3988         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
3989                                      inode_get_mtime_sec(inode));
3990         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
3991                                       inode_get_mtime_nsec(inode));
3992
3993         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
3994                                      inode_get_ctime_sec(inode));
3995         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
3996                                       inode_get_ctime_nsec(inode));
3997
3998         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime, BTRFS_I(inode)->i_otime_sec);
3999         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime, BTRFS_I(inode)->i_otime_nsec);
4000
4001         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
4002         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
4003                                          BTRFS_I(inode)->generation);
4004         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
4005         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
4006         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
4007         flags = btrfs_inode_combine_flags(BTRFS_I(inode)->flags,
4008                                           BTRFS_I(inode)->ro_flags);
4009         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, flags);
4010         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
4011 }
4012
4013 /*
4014  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
4015  */
4016 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
4017                                             struct btrfs_inode *inode)
4018 {
4019         struct btrfs_inode_item *inode_item;
4020         struct btrfs_path *path;
4021         struct extent_buffer *leaf;
4022         int ret;
4023
4024         path = btrfs_alloc_path();
4025         if (!path)
4026                 return -ENOMEM;
4027
4028         ret = btrfs_lookup_inode(trans, inode->root, path, &inode->location, 1);
4029         if (ret) {
4030                 if (ret > 0)
4031                         ret = -ENOENT;
4032                 goto failed;
4033         }
4034
4035         leaf = path->nodes[0];
4036         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4037                                     struct btrfs_inode_item);
4038
4039         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, &inode->vfs_inode);
4040         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
4041         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
4042         ret = 0;
4043 failed:
4044         btrfs_free_path(path);
4045         return ret;
4046 }
4047
4048 /*
4049  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
4050  */
4051 int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4052                        struct btrfs_inode *inode)
4053 {
4054         struct btrfs_root *root = inode->root;
4055         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4056         int ret;
4057
4058         /*
4059          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
4060          * if we put it into the delayed code.
4061          *
4062          * The data relocation inode should also be directly updated
4063          * without delay
4064          */
4065         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode)
4066             && !btrfs_is_data_reloc_root(root)
4067             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
4068                 btrfs_update_root_times(trans, root);
4069
4070                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, inode);
4071                 if (!ret)
4072                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
4073                 return ret;
4074         }
4075
4076         return btrfs_update_inode_item(trans, inode);
4077 }
4078
4079 int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
4080                                 struct btrfs_inode *inode)
4081 {
4082         int ret;
4083
4084         ret = btrfs_update_inode(trans, inode);
4085         if (ret == -ENOSPC)
4086                 return btrfs_update_inode_item(trans, inode);
4087         return ret;
4088 }
4089
4090 /*
4091  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
4092  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
4093  * also drops the back refs in the inode to the directory
4094  */
4095 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4096                                 struct btrfs_inode *dir,
4097                                 struct btrfs_inode *inode,
4098                                 const struct fscrypt_str *name,
4099                                 struct btrfs_rename_ctx *rename_ctx)
4100 {
4101         struct btrfs_root *root = dir->root;
4102         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4103         struct btrfs_path *path;
4104         int ret = 0;
4105         struct btrfs_dir_item *di;
4106         u64 index;
4107         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4108         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
4109
4110         path = btrfs_alloc_path();
4111         if (!path) {
4112                 ret = -ENOMEM;
4113                 goto out;
4114         }
4115
4116         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino, name, -1);
4117         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4118                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4119                 goto err;
4120         }
4121         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4122         if (ret)
4123                 goto err;
4124         btrfs_release_path(path);
4125
4126         /*
4127          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
4128          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
4129          * it is unnecessary to do delayed deletion.
4130          *
4131          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
4132          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
4133          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
4134          * we update the inode item.
4135          */
4136         if (inode->dir_index) {
4137                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
4138                 if (!ret) {
4139                         index = inode->dir_index;
4140                         goto skip_backref;
4141                 }
4142         }
4143
4144         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, ino, dir_ino, &index);
4145         if (ret) {
4146                 btrfs_info(fs_info,
4147                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
4148                         name->len, name->name, ino, dir_ino);
4149                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4150                 goto err;
4151         }
4152 skip_backref:
4153         if (rename_ctx)
4154                 rename_ctx->index = index;
4155
4156         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
4157         if (ret) {
4158                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4159                 goto err;
4160         }
4161
4162         /*
4163          * If we are in a rename context, we don't need to update anything in the
4164          * log. That will be done later during the rename by btrfs_log_new_name().
4165          * Besides that, doing it here would only cause extra unnecessary btree
4166          * operations on the log tree, increasing latency for applications.
4167          */
4168         if (!rename_ctx) {
4169                 btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, inode, dir_ino);
4170                 btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, dir, index);
4171         }
4172
4173         /*
4174          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
4175          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
4176          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
4177          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
4178          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
4179          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
4180          * holding.
4181          */
4182         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
4183 err:
4184         btrfs_free_path(path);
4185         if (ret)
4186                 goto out;
4187
4188         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name->len * 2);
4189         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
4190         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
4191         inode_set_mtime_to_ts(&dir->vfs_inode, inode_set_ctime_current(&dir->vfs_inode));
4192         ret = btrfs_update_inode(trans, dir);
4193 out:
4194         return ret;
4195 }
4196
4197 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4198                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
4199                        const struct fscrypt_str *name)
4200 {
4201         int ret;
4202
4203         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dir, inode, name, NULL);
4204         if (!ret) {
4205                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
4206                 ret = btrfs_update_inode(trans, inode);
4207         }
4208         return ret;
4209 }
4210
4211 /*
4212  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
4213  *
4214  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
4215  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
4216  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
4217  * allow the unlink to occur.
4218  */
4219 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct btrfs_inode *dir)
4220 {
4221         struct btrfs_root *root = dir->root;
4222
4223         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root,
4224                                                    BTRFS_UNLINK_METADATA_UNITS);
4225 }
4226
4227 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4228 {
4229         struct btrfs_trans_handle *trans;
4230         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4231         int ret;
4232         struct fscrypt_name fname;
4233
4234         ret = fscrypt_setup_filename(dir, &dentry->d_name, 1, &fname);
4235         if (ret)
4236                 return ret;
4237
4238         /* This needs to handle no-key deletions later on */
4239
4240         trans = __unlink_start_trans(BTRFS_I(dir));
4241         if (IS_ERR(trans)) {
4242                 ret = PTR_ERR(trans);
4243                 goto fscrypt_free;
4244         }
4245
4246         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4247                                 false);
4248
4249         ret = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4250                                  &fname.disk_name);
4251         if (ret)
4252                 goto end_trans;
4253
4254         if (inode->i_nlink == 0) {
4255                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4256                 if (ret)
4257                         goto end_trans;
4258         }
4259
4260 end_trans:
4261         btrfs_end_transaction(trans);
4262         btrfs_btree_balance_dirty(BTRFS_I(dir)->root->fs_info);
4263 fscrypt_free:
4264         fscrypt_free_filename(&fname);
4265         return ret;
4266 }
4267
4268 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
4269                                struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry)
4270 {
4271         struct btrfs_root *root = dir->root;
4272         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
4273         struct btrfs_path *path;
4274         struct extent_buffer *leaf;
4275         struct btrfs_dir_item *di;
4276         struct btrfs_key key;
4277         u64 index;
4278         int ret;
4279         u64 objectid;
4280         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
4281         struct fscrypt_name fname;
4282
4283         ret = fscrypt_setup_filename(&dir->vfs_inode, &dentry->d_name, 1, &fname);
4284         if (ret)
4285                 return ret;
4286
4287         /* This needs to handle no-key deletions later on */
4288
4289         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4290                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
4291         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4292                 objectid = inode->location.objectid;
4293         } else {
4294                 WARN_ON(1);
4295                 fscrypt_free_filename(&fname);
4296                 return -EINVAL;
4297         }
4298
4299         path = btrfs_alloc_path();
4300         if (!path) {
4301                 ret = -ENOMEM;
4302                 goto out;
4303         }
4304
4305         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4306                                    &fname.disk_name, -1);
4307         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4308                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4309                 goto out;
4310         }
4311
4312         leaf = path->nodes[0];
4313         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
4314         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
4315         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4316         if (ret) {
4317                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4318                 goto out;
4319         }
4320         btrfs_release_path(path);
4321
4322         /*
4323          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
4324          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
4325          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
4326          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorrect.
4327          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
4328          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
4329          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
4330          */
4331         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4332                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino, &fname.disk_name);
4333                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4334                         if (!di)
4335                                 ret = -ENOENT;
4336                         else
4337                                 ret = PTR_ERR(di);
4338                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4339                         goto out;
4340                 }
4341
4342                 leaf = path->nodes[0];
4343                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
4344                 index = key.offset;
4345                 btrfs_release_path(path);
4346         } else {
4347                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
4348                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
4349                                          &index, &fname.disk_name);
4350                 if (ret) {
4351                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4352                         goto out;
4353                 }
4354         }
4355
4356         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
4357         if (ret) {
4358                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4359                 goto out;
4360         }
4361
4362         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - fname.disk_name.len * 2);
4363         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
4364         inode_set_mtime_to_ts(&dir->vfs_inode, inode_set_ctime_current(&dir->vfs_inode));
4365         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, dir);
4366         if (ret)
4367                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4368 out:
4369         btrfs_free_path(path);
4370         fscrypt_free_filename(&fname);
4371         return ret;
4372 }
4373
4374 /*
4375  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
4376  * default.
4377  */
4378 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
4379 {
4380         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4381         struct btrfs_path *path;
4382         struct btrfs_dir_item *di;
4383         struct btrfs_key key;
4384         struct fscrypt_str name = FSTR_INIT("default", 7);
4385         u64 dir_id;
4386         int ret;
4387
4388         path = btrfs_alloc_path();
4389         if (!path)
4390                 return -ENOMEM;
4391
4392         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
4393         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
4394         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
4395                                    dir_id, &name, 0);
4396         if (di && !IS_ERR(di)) {
4397                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
4398                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
4399                         ret = -EPERM;
4400                         btrfs_err(fs_info,
4401                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
4402                                   key.objectid);
4403                         goto out;
4404                 }
4405                 btrfs_release_path(path);
4406         }
4407
4408         key.objectid = root->root_key.objectid;
4409         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
4410         key.offset = (u64)-1;
4411
4412         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4413         if (ret < 0)
4414                 goto out;
4415         if (ret == 0) {
4416                 /*
4417                  * Key with offset -1 found, there would have to exist a root
4418                  * with such id, but this is out of valid range.
4419                  */
4420                 ret = -EUCLEAN;
4421                 goto out;
4422         }
4423
4424         ret = 0;
4425         if (path->slots[0] > 0) {
4426                 path->slots[0]--;
4427                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
4428                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
4429                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
4430                         ret = -ENOTEMPTY;
4431         }
4432 out:
4433         btrfs_free_path(path);
4434         return ret;
4435 }
4436
4437 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
4438 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
4439 {
4440         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4441         struct rb_node *node;
4442         struct rb_node *prev;
4443         struct btrfs_inode *entry;
4444         struct inode *inode;
4445         u64 objectid = 0;
4446
4447         if (!BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
4448                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
4449
4450         spin_lock(&root->inode_lock);
4451 again:
4452         node = root->inode_tree.rb_node;
4453         prev = NULL;
4454         while (node) {
4455                 prev = node;
4456                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4457
4458                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
4459                         node = node->rb_left;
4460                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
4461                         node = node->rb_right;
4462                 else
4463                         break;
4464         }
4465         if (!node) {
4466                 while (prev) {
4467                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
4468                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
4469                                 node = prev;
4470                                 break;
4471                         }
4472                         prev = rb_next(prev);
4473                 }
4474         }
4475         while (node) {
4476                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4477                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
4478                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
4479                 if (inode) {
4480                         spin_unlock(&root->inode_lock);
4481                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
4482                                 d_prune_aliases(inode);
4483                         /*
4484                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
4485                          * cache when its usage count hits zero.
4486                          */
4487                         iput(inode);
4488                         cond_resched();
4489                         spin_lock(&root->inode_lock);
4490                         goto again;
4491                 }
4492
4493                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
4494                         goto again;
4495
4496                 node = rb_next(node);
4497         }
4498         spin_unlock(&root->inode_lock);
4499 }
4500
4501 int btrfs_delete_subvolume(struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry)
4502 {
4503         struct btrfs_root *root = dir->root;
4504         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4505         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4506         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
4507         struct btrfs_trans_handle *trans;
4508         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
4509         u64 root_flags;
4510         int ret;
4511
4512         down_write(&fs_info->subvol_sem);
4513
4514         /*
4515          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
4516          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
4517          * again is not run concurrently.
4518          */
4519         spin_lock(&dest->root_item_lock);
4520         if (dest->send_in_progress) {
4521                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4522                 btrfs_warn(fs_info,
4523                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
4524                            dest->root_key.objectid);
4525                 ret = -EPERM;
4526                 goto out_up_write;
4527         }
4528         if (atomic_read(&dest->nr_swapfiles)) {
4529                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4530                 btrfs_warn(fs_info,
4531                            "attempt to delete subvolume %llu with active swapfile",
4532                            root->root_key.objectid);
4533                 ret = -EPERM;
4534                 goto out_up_write;
4535         }
4536         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4537         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4538                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4539         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4540
4541         ret = may_destroy_subvol(dest);
4542         if (ret)
4543                 goto out_undead;
4544
4545         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
4546         /*
4547          * One for dir inode,
4548          * two for dir entries,
4549          * two for root ref/backref.
4550          */
4551         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
4552         if (ret)
4553                 goto out_undead;
4554
4555         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4556         if (IS_ERR(trans)) {
4557                 ret = PTR_ERR(trans);
4558                 goto out_release;
4559         }
4560         trans->block_rsv = &block_rsv;
4561         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
4562
4563         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, dir);
4564
4565         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4566         if (ret) {
4567                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4568                 goto out_end_trans;
4569         }
4570
4571         ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4572         if (ret) {
4573                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4574                 goto out_end_trans;
4575         }
4576
4577         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4578                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4579         btrfs_set_root_drop_level(&dest->root_item, 0);
4580         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4581
4582         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4583                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4584                                         fs_info->tree_root,
4585                                         dest->root_key.objectid);
4586                 if (ret) {
4587                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4588                         goto out_end_trans;
4589                 }
4590         }
4591
4592         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4593                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4594                                   dest->root_key.objectid);
4595         if (ret && ret != -ENOENT) {
4596                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4597                 goto out_end_trans;
4598         }
4599         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4600                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4601                                           dest->root_item.received_uuid,
4602                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4603                                           dest->root_key.objectid);
4604                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4605                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4606                         goto out_end_trans;
4607                 }
4608         }
4609
4610         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4611         dest->anon_dev = 0;
4612 out_end_trans:
4613         trans->block_rsv = NULL;
4614         trans->bytes_reserved = 0;
4615         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4616         inode->i_flags |= S_DEAD;
4617 out_release:
4618         btrfs_subvolume_release_metadata(root, &block_rsv);
4619 out_undead:
4620         if (ret) {
4621                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4622                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4623                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4624                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4625                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4626         }
4627 out_up_write:
4628         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4629         if (!ret) {
4630                 d_invalidate(dentry);
4631                 btrfs_prune_dentries(dest);
4632                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4633         }
4634
4635         return ret;
4636 }
4637
4638 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4639 {
4640         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4641         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
4642         int err = 0;
4643         struct btrfs_trans_handle *trans;
4644         u64 last_unlink_trans;
4645         struct fscrypt_name fname;
4646
4647         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4648                 return -ENOTEMPTY;
4649         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4650                 if (unlikely(btrfs_fs_incompat(fs_info, EXTENT_TREE_V2))) {
4651                         btrfs_err(fs_info,
4652                         "extent tree v2 doesn't support snapshot deletion yet");
4653                         return -EOPNOTSUPP;
4654                 }
4655                 return btrfs_delete_subvolume(BTRFS_I(dir), dentry);
4656         }
4657
4658         err = fscrypt_setup_filename(dir, &dentry->d_name, 1, &fname);
4659         if (err)
4660                 return err;
4661
4662         /* This needs to handle no-key deletions later on */
4663
4664         trans = __unlink_start_trans(BTRFS_I(dir));
4665         if (IS_ERR(trans)) {
4666                 err = PTR_ERR(trans);
4667                 goto out_notrans;
4668         }
4669
4670         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4671                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(dir), dentry);
4672                 goto out;
4673         }
4674
4675         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4676         if (err)
4677                 goto out;
4678
4679         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4680
4681         /* now the directory is empty */
4682         err = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4683                                  &fname.disk_name);
4684         if (!err) {
4685                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4686                 /*
4687                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4688                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4689                  * log tree in the case we do something like this:
4690                  * 1) create dir foo
4691                  * 2) create snapshot under dir foo
4692                  * 3) delete the snapshot
4693                  * 4) rmdir foo
4694                  * 5) mkdir foo
4695                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4696                  */
4697                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4698                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4699         }
4700 out:
4701         btrfs_end_transaction(trans);
4702 out_notrans:
4703         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
4704         fscrypt_free_filename(&fname);
4705
4706         return err;
4707 }
4708
4709 /*
4710  * Read, zero a chunk and write a block.
4711  *
4712  * @inode - inode that we're zeroing
4713  * @from - the offset to start zeroing
4714  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4715  *      offset
4716  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4717  *
4718  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4719  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
4720  */
4721 int btrfs_truncate_block(struct btrfs_inode *inode, loff_t from, loff_t len,
4722                          int front)
4723 {
4724         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
4725         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
4726         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4727         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
4728         struct extent_state *cached_state = NULL;
4729         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
4730         bool only_release_metadata = false;
4731         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
4732         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
4733         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
4734         struct folio *folio;
4735         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
4736         size_t write_bytes = blocksize;
4737         int ret = 0;
4738         u64 block_start;
4739         u64 block_end;
4740
4741         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
4742             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
4743                 goto out;
4744
4745         block_start = round_down(from, blocksize);
4746         block_end = block_start + blocksize - 1;
4747
4748         ret = btrfs_check_data_free_space(inode, &data_reserved, block_start,
4749                                           blocksize, false);
4750         if (ret < 0) {
4751                 if (btrfs_check_nocow_lock(inode, block_start, &write_bytes, false) > 0) {
4752                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
4753                         only_release_metadata = true;
4754                 } else {
4755                         goto out;
4756                 }
4757         }
4758         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, blocksize, blocksize, false);
4759         if (ret < 0) {
4760                 if (!only_release_metadata)
4761                         btrfs_free_reserved_data_space(inode, data_reserved,
4762                                                        block_start, blocksize);
4763                 goto out;
4764         }
4765 again:
4766         folio = __filemap_get_folio(mapping, index,
4767                                     FGP_LOCK | FGP_ACCESSED | FGP_CREAT, mask);
4768         if (IS_ERR(folio)) {
4769                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, block_start,
4770                                              blocksize, true);
4771                 btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4772                 ret = -ENOMEM;
4773                 goto out;
4774         }
4775
4776         if (!folio_test_uptodate(folio)) {
4777                 ret = btrfs_read_folio(NULL, folio);
4778                 folio_lock(folio);
4779                 if (folio->mapping != mapping) {
4780                         folio_unlock(folio);
4781                         folio_put(folio);
4782                         goto again;
4783                 }
4784                 if (!folio_test_uptodate(folio)) {
4785                         ret = -EIO;
4786                         goto out_unlock;
4787                 }
4788         }
4789
4790         /*
4791          * We unlock the page after the io is completed and then re-lock it
4792          * above.  release_folio() could have come in between that and cleared
4793          * folio private, but left the page in the mapping.  Set the page mapped
4794          * here to make sure it's properly set for the subpage stuff.
4795          */
4796         ret = set_folio_extent_mapped(folio);
4797         if (ret < 0)
4798                 goto out_unlock;
4799
4800         folio_wait_writeback(folio);
4801
4802         lock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4803
4804         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, block_start);
4805         if (ordered) {
4806                 unlock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4807                 folio_unlock(folio);
4808                 folio_put(folio);
4809                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
4810                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
4811                 goto again;
4812         }
4813
4814         clear_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4815                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
4816                          &cached_state);
4817
4818         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, block_start, block_end, 0,
4819                                         &cached_state);
4820         if (ret) {
4821                 unlock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4822                 goto out_unlock;
4823         }
4824
4825         if (offset != blocksize) {
4826                 if (!len)
4827                         len = blocksize - offset;
4828                 if (front)
4829                         folio_zero_range(folio, block_start - folio_pos(folio),
4830                                          offset);
4831                 else
4832                         folio_zero_range(folio,
4833                                          (block_start - folio_pos(folio)) + offset,
4834                                          len);
4835         }
4836         btrfs_folio_clear_checked(fs_info, folio, block_start,
4837                                   block_end + 1 - block_start);
4838         btrfs_folio_set_dirty(fs_info, folio, block_start,
4839                               block_end + 1 - block_start);
4840         unlock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4841
4842         if (only_release_metadata)
4843                 set_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4844                                EXTENT_NORESERVE, NULL);
4845
4846 out_unlock:
4847         if (ret) {
4848                 if (only_release_metadata)
4849                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, blocksize, true);
4850                 else
4851                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
4852                                         block_start, blocksize, true);
4853         }
4854         btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4855         folio_unlock(folio);
4856         folio_put(folio);
4857 out:
4858         if (only_release_metadata)
4859                 btrfs_check_nocow_unlock(inode);
4860         extent_changeset_free(data_reserved);
4861         return ret;
4862 }
4863
4864 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_inode *inode, u64 offset, u64 len)
4865 {
4866         struct btrfs_root *root = inode->root;
4867         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4868         struct btrfs_trans_handle *trans;
4869         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
4870         int ret;
4871
4872         /*
4873          * If NO_HOLES is enabled, we don't need to do anything.
4874          * Later, up in the call chain, either btrfs_set_inode_last_sub_trans()
4875          * or btrfs_update_inode() will be called, which guarantee that the next
4876          * fsync will know this inode was changed and needs to be logged.
4877          */
4878         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES))
4879                 return 0;
4880
4881         /*
4882          * 1 - for the one we're dropping
4883          * 1 - for the one we're adding
4884          * 1 - for updating the inode.
4885          */
4886         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
4887         if (IS_ERR(trans))
4888                 return PTR_ERR(trans);
4889
4890         drop_args.start = offset;
4891         drop_args.end = offset + len;
4892         drop_args.drop_cache = true;
4893
4894         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
4895         if (ret) {
4896                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4897                 btrfs_end_transaction(trans);
4898                 return ret;
4899         }
4900
4901         ret = btrfs_insert_hole_extent(trans, root, btrfs_ino(inode), offset, len);
4902         if (ret) {
4903                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4904         } else {
4905                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, drop_args.bytes_found);
4906                 btrfs_update_inode(trans, inode);
4907         }
4908         btrfs_end_transaction(trans);
4909         return ret;
4910 }
4911
4912 /*
4913  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
4914  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
4915  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
4916  * the range between oldsize and size
4917  */
4918 int btrfs_cont_expand(struct btrfs_inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
4919 {
4920         struct btrfs_root *root = inode->root;
4921         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4922         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4923         struct extent_map *em = NULL;
4924         struct extent_state *cached_state = NULL;
4925         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
4926         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
4927         u64 last_byte;
4928         u64 cur_offset;
4929         u64 hole_size;
4930         int err = 0;
4931
4932         /*
4933          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
4934          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
4935          * expose stale data.
4936          */
4937         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
4938         if (err)
4939                 return err;
4940
4941         if (size <= hole_start)
4942                 return 0;
4943
4944         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, hole_start, block_end - 1,
4945                                            &cached_state);
4946         cur_offset = hole_start;
4947         while (1) {
4948                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, cur_offset, block_end - cur_offset);
4949                 if (IS_ERR(em)) {
4950                         err = PTR_ERR(em);
4951                         em = NULL;
4952                         break;
4953                 }
4954                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
4955                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
4956                 hole_size = last_byte - cur_offset;
4957
4958                 if (!(em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC)) {
4959                         struct extent_map *hole_em;
4960
4961                         err = maybe_insert_hole(inode, cur_offset, hole_size);
4962                         if (err)
4963                                 break;
4964
4965                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
4966                                                         cur_offset, hole_size);
4967                         if (err)
4968                                 break;
4969
4970                         hole_em = alloc_extent_map();
4971                         if (!hole_em) {
4972                                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, cur_offset,
4973                                                     cur_offset + hole_size - 1,
4974                                                     false);
4975                                 btrfs_set_inode_full_sync(inode);
4976                                 goto next;
4977                         }
4978                         hole_em->start = cur_offset;
4979                         hole_em->len = hole_size;
4980                         hole_em->orig_start = cur_offset;
4981
4982                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
4983                         hole_em->block_len = 0;
4984                         hole_em->orig_block_len = 0;
4985                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
4986                         hole_em->generation = btrfs_get_fs_generation(fs_info);
4987
4988                         err = btrfs_replace_extent_map_range(inode, hole_em, true);
4989                         free_extent_map(hole_em);
4990                 } else {
4991                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
4992                                                         cur_offset, hole_size);
4993                         if (err)
4994                                 break;
4995                 }
4996 next:
4997                 free_extent_map(em);
4998                 em = NULL;
4999                 cur_offset = last_byte;
5000                 if (cur_offset >= block_end)
5001                         break;
5002         }
5003         free_extent_map(em);
5004         unlock_extent(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
5005         return err;
5006 }
5007
5008 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
5009 {
5010         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5011         struct btrfs_trans_handle *trans;
5012         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
5013         loff_t newsize = attr->ia_size;
5014         int mask = attr->ia_valid;
5015         int ret;
5016
5017         /*
5018          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
5019          * special case where we need to update the times despite not having
5020          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
5021          * explicitly if it wants a timestamp update.
5022          */
5023         if (newsize != oldsize) {
5024                 inode_inc_iversion(inode);
5025                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME))) {
5026                         inode_set_mtime_to_ts(inode,
5027                                               inode_set_ctime_current(inode));
5028                 }
5029         }
5030
5031         if (newsize > oldsize) {
5032                 /*
5033                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
5034                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
5035                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
5036                  * truncation, it must capture all writes that happened before
5037                  * this truncation.
5038                  */
5039                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
5040                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), oldsize, newsize);
5041                 if (ret) {
5042                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5043                         return ret;
5044                 }
5045
5046                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5047                 if (IS_ERR(trans)) {
5048                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5049                         return PTR_ERR(trans);
5050                 }
5051
5052                 i_size_write(inode, newsize);
5053                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5054                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
5055                 ret = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(inode));
5056                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5057                 btrfs_end_transaction(trans);
5058         } else {
5059                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
5060
5061                 if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
5062                         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode,
5063                                         ALIGN(newsize, fs_info->sectorsize),
5064                                         (u64)-1);
5065                         if (ret)
5066                                 return ret;
5067                 }
5068
5069                 /*
5070                  * We're truncating a file that used to have good data down to
5071                  * zero. Make sure any new writes to the file get on disk
5072                  * on close.
5073                  */
5074                 if (newsize == 0)
5075                         set_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
5076                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5077
5078                 truncate_setsize(inode, newsize);
5079
5080                 inode_dio_wait(inode);
5081
5082                 ret = btrfs_truncate(BTRFS_I(inode), newsize == oldsize);
5083                 if (ret && inode->i_nlink) {
5084                         int err;
5085
5086                         /*
5087                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
5088                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
5089                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
5090                          * in-memory size to match.
5091                          */
5092                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
5093                         if (err)
5094                                 return err;
5095                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
5096                 }
5097         }
5098
5099         return ret;
5100 }
5101
5102 static int btrfs_setattr(struct mnt_idmap *idmap, struct dentry *dentry,
5103                          struct iattr *attr)
5104 {
5105         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5106         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5107         int err;
5108
5109         if (btrfs_root_readonly(root))
5110                 return -EROFS;
5111
5112         err = setattr_prepare(idmap, dentry, attr);
5113         if (err)
5114                 return err;
5115
5116         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
5117                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
5118                 if (err)
5119                         return err;
5120         }
5121
5122         if (attr->ia_valid) {
5123                 setattr_copy(idmap, inode, attr);
5124                 inode_inc_iversion(inode);
5125                 err = btrfs_dirty_inode(BTRFS_I(inode));
5126
5127                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
5128                         err = posix_acl_chmod(idmap, dentry, inode->i_mode);
5129         }
5130
5131         return err;
5132 }
5133
5134 /*
5135  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS
5136  * calling btrfs_invalidate_folio() against each folio of the inode. This
5137  * is slow because the calls to btrfs_invalidate_folio() result in a
5138  * huge amount of calls to lock_extent() and clear_extent_bit(),
5139  * which keep merging and splitting extent_state structures over and over,
5140  * wasting lots of time.
5141  *
5142  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidate_folio()
5143  * skip all those expensive operations on a per folio basis and do only
5144  * the ordered io finishing, while we release here the extent_map and
5145  * extent_state structures, without the excessive merging and splitting.
5146  */
5147 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
5148 {
5149         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
5150         struct rb_node *node;
5151
5152         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
5153         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
5154
5155         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, false);
5156
5157         /*
5158          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
5159          * We can have ongoing bios started by readahead that have
5160          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
5161          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
5162          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
5163          * ranges can still be locked and eviction started because before
5164          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
5165          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
5166          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
5167          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
5168          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
5169          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
5170          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
5171          * use-after-free issue.
5172          */
5173         spin_lock(&io_tree->lock);
5174         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
5175                 struct extent_state *state;
5176                 struct extent_state *cached_state = NULL;
5177                 u64 start;
5178                 u64 end;
5179                 unsigned state_flags;
5180
5181                 node = rb_first(&io_tree->state);
5182                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
5183                 start = state->start;
5184                 end = state->end;
5185                 state_flags = state->state;
5186                 spin_unlock(&io_tree->lock);
5187
5188                 lock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
5189
5190                 /*
5191                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
5192                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
5193                  * So we need to free its reserved space here.
5194                  * (Refer to comment in btrfs_invalidate_folio, case 2)
5195                  *
5196                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
5197                  */
5198                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
5199                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
5200                                                end - start + 1, NULL);
5201
5202                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5203                                  EXTENT_CLEAR_ALL_BITS | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
5204                                  &cached_state);
5205
5206                 cond_resched();
5207                 spin_lock(&io_tree->lock);
5208         }
5209         spin_unlock(&io_tree->lock);
5210 }
5211
5212 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5213                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5214 {
5215         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5216         struct btrfs_trans_handle *trans;
5217         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_delayed_ref_bytes(fs_info, 1);
5218         int ret;
5219
5220         /*
5221          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5222          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5223          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5224          *
5225          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5226          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5227          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5228          * delayed refs activity by truncating.
5229          *
5230          * BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT will steal from the global_rsv if it can,
5231          * if we fail to make this reservation we can re-try without the
5232          * delayed_refs_extra so we can make some forward progress.
5233          */
5234         ret = btrfs_block_rsv_refill(fs_info, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5235                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5236         if (ret) {
5237                 ret = btrfs_block_rsv_refill(fs_info, rsv, rsv->size,
5238                                              BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5239                 if (ret) {
5240                         btrfs_warn(fs_info,
5241                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5242                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5243                 }
5244                 delayed_refs_extra = 0;
5245         }
5246
5247         trans = btrfs_join_transaction(root);
5248         if (IS_ERR(trans))
5249                 return trans;
5250
5251         if (delayed_refs_extra) {
5252                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5253                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5254                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5255                                         delayed_refs_extra, true);
5256         }
5257         return trans;
5258 }
5259
5260 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5261 {
5262         struct btrfs_fs_info *fs_info;
5263         struct btrfs_trans_handle *trans;
5264         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5265         struct btrfs_block_rsv *rsv = NULL;
5266         int ret;
5267
5268         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5269
5270         if (!root) {
5271                 fsverity_cleanup_inode(inode);
5272                 clear_inode(inode);
5273                 return;
5274         }
5275
5276         fs_info = inode_to_fs_info(inode);
5277         evict_inode_truncate_pages(inode);
5278
5279         if (inode->i_nlink &&
5280             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5281               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5282              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5283                 goto out;
5284
5285         if (is_bad_inode(inode))
5286                 goto out;
5287
5288         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5289                 goto out;
5290
5291         if (inode->i_nlink > 0) {
5292                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5293                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5294                 goto out;
5295         }
5296
5297         /*
5298          * This makes sure the inode item in tree is uptodate and the space for
5299          * the inode update is released.
5300          */
5301         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5302         if (ret)
5303                 goto out;
5304
5305         /*
5306          * This drops any pending insert or delete operations we have for this
5307          * inode.  We could have a delayed dir index deletion queued up, but
5308          * we're removing the inode completely so that'll be taken care of in
5309          * the truncate.
5310          */
5311         btrfs_kill_delayed_inode_items(BTRFS_I(inode));
5312
5313         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5314         if (!rsv)
5315                 goto out;
5316         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5317         rsv->failfast = true;
5318
5319         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5320
5321         while (1) {
5322                 struct btrfs_truncate_control control = {
5323                         .inode = BTRFS_I(inode),
5324                         .ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
5325                         .new_size = 0,
5326                         .min_type = 0,
5327                 };
5328
5329                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5330                 if (IS_ERR(trans))
5331                         goto out;
5332
5333                 trans->block_rsv = rsv;
5334
5335                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, &control);
5336                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5337                 btrfs_end_transaction(trans);
5338                 /*
5339                  * We have not added new delayed items for our inode after we
5340                  * have flushed its delayed items, so no need to throttle on
5341                  * delayed items. However we have modified extent buffers.
5342                  */
5343                 btrfs_btree_balance_dirty_nodelay(fs_info);
5344                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5345                         goto out;
5346                 else if (!ret)
5347                         break;
5348         }
5349
5350         /*
5351          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5352          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5353          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5354          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5355          *
5356          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5357          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5358          */
5359         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5360         if (!IS_ERR(trans)) {
5361                 trans->block_rsv = rsv;
5362                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5363                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5364                 btrfs_end_transaction(trans);
5365         }
5366
5367 out:
5368         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5369         /*
5370          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5371          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5372          * to retry these periodically in the future.
5373          */
5374         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5375         fsverity_cleanup_inode(inode);
5376         clear_inode(inode);
5377 }
5378
5379 /*
5380  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5381  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5382  *
5383  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5384  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5385  */
5386 static int btrfs_inode_by_name(struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
5387                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5388 {
5389         struct btrfs_dir_item *di;
5390         struct btrfs_path *path;
5391         struct btrfs_root *root = dir->root;
5392         int ret = 0;
5393         struct fscrypt_name fname;
5394
5395         path = btrfs_alloc_path();
5396         if (!path)
5397                 return -ENOMEM;
5398
5399         ret = fscrypt_setup_filename(&dir->vfs_inode, &dentry->d_name, 1, &fname);
5400         if (ret < 0)
5401                 goto out;
5402         /*
5403          * fscrypt_setup_filename() should never return a positive value, but
5404          * gcc on sparc/parisc thinks it can, so assert that doesn't happen.
5405          */
5406         ASSERT(ret == 0);
5407
5408         /* This needs to handle no-key deletions later on */
5409
5410         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(dir),
5411                                    &fname.disk_name, 0);
5412         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5413                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5414                 goto out;
5415         }
5416
5417         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5418         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5419             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5420                 ret = -EUCLEAN;
5421                 btrfs_warn(root->fs_info,
5422 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5423                            __func__, fname.disk_name.name, btrfs_ino(dir),
5424                            location->objectid, location->type, location->offset);
5425         }
5426         if (!ret)
5427                 *type = btrfs_dir_ftype(path->nodes[0], di);
5428 out:
5429         fscrypt_free_filename(&fname);
5430         btrfs_free_path(path);
5431         return ret;
5432 }
5433
5434 /*
5435  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5436  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5437  * is kind of like crossing a mount point.
5438  */
5439 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5440                                     struct btrfs_inode *dir,
5441                                     struct dentry *dentry,
5442                                     struct btrfs_key *location,
5443                                     struct btrfs_root **sub_root)
5444 {
5445         struct btrfs_path *path;
5446         struct btrfs_root *new_root;
5447         struct btrfs_root_ref *ref;
5448         struct extent_buffer *leaf;
5449         struct btrfs_key key;
5450         int ret;
5451         int err = 0;
5452         struct fscrypt_name fname;
5453
5454         ret = fscrypt_setup_filename(&dir->vfs_inode, &dentry->d_name, 0, &fname);
5455         if (ret)
5456                 return ret;
5457
5458         path = btrfs_alloc_path();
5459         if (!path) {
5460                 err = -ENOMEM;
5461                 goto out;
5462         }
5463
5464         err = -ENOENT;
5465         key.objectid = dir->root->root_key.objectid;
5466         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5467         key.offset = location->objectid;
5468
5469         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5470         if (ret) {
5471                 if (ret < 0)
5472                         err = ret;
5473                 goto out;
5474         }
5475
5476         leaf = path->nodes[0];
5477         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5478         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(dir) ||
5479             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != fname.disk_name.len)
5480                 goto out;
5481
5482         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, fname.disk_name.name,
5483                                    (unsigned long)(ref + 1), fname.disk_name.len);
5484         if (ret)
5485                 goto out;
5486
5487         btrfs_release_path(path);
5488
5489         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5490         if (IS_ERR(new_root)) {
5491                 err = PTR_ERR(new_root);
5492                 goto out;
5493         }
5494
5495         *sub_root = new_root;
5496         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5497         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5498         location->offset = 0;
5499         err = 0;
5500 out:
5501         btrfs_free_path(path);
5502         fscrypt_free_filename(&fname);
5503         return err;
5504 }
5505
5506 static void inode_tree_add(struct btrfs_inode *inode)
5507 {
5508         struct btrfs_root *root = inode->root;
5509         struct btrfs_inode *entry;
5510         struct rb_node **p;
5511         struct rb_node *parent;
5512         struct rb_node *new = &inode->rb_node;
5513         u64 ino = btrfs_ino(inode);
5514
5515         if (inode_unhashed(&inode->vfs_inode))
5516                 return;
5517         parent = NULL;
5518         spin_lock(&root->inode_lock);
5519         p = &root->inode_tree.rb_node;
5520         while (*p) {
5521                 parent = *p;
5522                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5523
5524                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5525                         p = &parent->rb_left;
5526                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5527                         p = &parent->rb_right;
5528                 else {
5529                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5530                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5531                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5532                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5533                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5534                         return;
5535                 }
5536         }
5537         rb_link_node(new, parent, p);
5538         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5539         spin_unlock(&root->inode_lock);
5540 }
5541
5542 static void inode_tree_del(struct btrfs_inode *inode)
5543 {
5544         struct btrfs_root *root = inode->root;
5545         int empty = 0;
5546
5547         spin_lock(&root->inode_lock);
5548         if (!RB_EMPTY_NODE(&inode->rb_node)) {
5549                 rb_erase(&inode->rb_node, &root->inode_tree);
5550                 RB_CLEAR_NODE(&inode->rb_node);
5551                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5552         }
5553         spin_unlock(&root->inode_lock);
5554
5555         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5556                 spin_lock(&root->inode_lock);
5557                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5558                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5559                 if (empty)
5560                         btrfs_add_dead_root(root);
5561         }
5562 }
5563
5564
5565 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5566 {
5567         struct btrfs_iget_args *args = p;
5568
5569         inode->i_ino = args->ino;
5570         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5571         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5572         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5573         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5574
5575         if (args->root && args->root == args->root->fs_info->tree_root &&
5576             args->ino != BTRFS_BTREE_INODE_OBJECTID)
5577                 set_bit(BTRFS_INODE_FREE_SPACE_INODE,
5578                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5579         return 0;
5580 }
5581
5582 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5583 {
5584         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5585
5586         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5587                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5588 }
5589
5590 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5591                                        struct btrfs_root *root)
5592 {
5593         struct inode *inode;
5594         struct btrfs_iget_args args;
5595         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5596
5597         args.ino = ino;
5598         args.root = root;
5599
5600         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5601                              btrfs_init_locked_inode,
5602                              (void *)&args);
5603         return inode;
5604 }
5605
5606 /*
5607  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5608  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5609  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5610  * later.
5611  */
5612 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5613                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5614 {
5615         struct inode *inode;
5616
5617         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5618         if (!inode)
5619                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5620
5621         if (inode->i_state & I_NEW) {
5622                 int ret;
5623
5624                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5625                 if (!ret) {
5626                         inode_tree_add(BTRFS_I(inode));
5627                         unlock_new_inode(inode);
5628                 } else {
5629                         iget_failed(inode);
5630                         /*
5631                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5632                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5633                          * was not found.
5634                          */
5635                         if (ret > 0)
5636                                 ret = -ENOENT;
5637                         inode = ERR_PTR(ret);
5638                 }
5639         }
5640
5641         return inode;
5642 }
5643
5644 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5645 {
5646         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5647 }
5648
5649 static struct inode *new_simple_dir(struct inode *dir,
5650                                     struct btrfs_key *key,
5651                                     struct btrfs_root *root)
5652 {
5653         struct timespec64 ts;
5654         struct inode *inode = new_inode(dir->i_sb);
5655
5656         if (!inode)
5657                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5658
5659         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5660         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5661         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5662
5663         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5664         /*
5665          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5666          * associated with the dentry
5667          */
5668         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5669         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5670         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5671         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5672
5673         ts = inode_set_ctime_current(inode);
5674         inode_set_mtime_to_ts(inode, ts);
5675         inode_set_atime_to_ts(inode, inode_get_atime(dir));
5676         BTRFS_I(inode)->i_otime_sec = ts.tv_sec;
5677         BTRFS_I(inode)->i_otime_nsec = ts.tv_nsec;
5678
5679         inode->i_uid = dir->i_uid;
5680         inode->i_gid = dir->i_gid;
5681
5682         return inode;
5683 }
5684
5685 static_assert(BTRFS_FT_UNKNOWN == FT_UNKNOWN);
5686 static_assert(BTRFS_FT_REG_FILE == FT_REG_FILE);
5687 static_assert(BTRFS_FT_DIR == FT_DIR);
5688 static_assert(BTRFS_FT_CHRDEV == FT_CHRDEV);
5689 static_assert(BTRFS_FT_BLKDEV == FT_BLKDEV);
5690 static_assert(BTRFS_FT_FIFO == FT_FIFO);
5691 static_assert(BTRFS_FT_SOCK == FT_SOCK);
5692 static_assert(BTRFS_FT_SYMLINK == FT_SYMLINK);
5693
5694 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5695 {
5696         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5697 }
5698
5699 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5700 {
5701         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(dir);
5702         struct inode *inode;
5703         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5704         struct btrfs_root *sub_root = root;
5705         struct btrfs_key location;
5706         u8 di_type = 0;
5707         int ret = 0;
5708
5709         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5710                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5711
5712         ret = btrfs_inode_by_name(BTRFS_I(dir), dentry, &location, &di_type);
5713         if (ret < 0)
5714                 return ERR_PTR(ret);
5715
5716         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5717                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5718                 if (IS_ERR(inode))
5719                         return inode;
5720
5721                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5722                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5723                         btrfs_crit(fs_info,
5724 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5725                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5726                                   di_type);
5727                         iput(inode);
5728                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5729                 }
5730                 return inode;
5731         }
5732
5733         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, BTRFS_I(dir), dentry,
5734                                        &location, &sub_root);
5735         if (ret < 0) {
5736                 if (ret != -ENOENT)
5737                         inode = ERR_PTR(ret);
5738                 else
5739                         inode = new_simple_dir(dir, &location, root);
5740         } else {
5741                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
5742                 btrfs_put_root(sub_root);
5743
5744                 if (IS_ERR(inode))
5745                         return inode;
5746
5747                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5748                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
5749                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
5750                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5751                 if (ret) {
5752                         iput(inode);
5753                         inode = ERR_PTR(ret);
5754                 }
5755         }
5756
5757         return inode;
5758 }
5759
5760 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
5761 {
5762         struct btrfs_root *root;
5763         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5764
5765         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
5766                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
5767
5768         if (inode) {
5769                 root = BTRFS_I(inode)->root;
5770                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
5771                         return 1;
5772
5773                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
5774                         return 1;
5775         }
5776         return 0;
5777 }
5778
5779 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5780                                    unsigned int flags)
5781 {
5782         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
5783
5784         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
5785                 inode = NULL;
5786         return d_splice_alias(inode, dentry);
5787 }
5788
5789 /*
5790  * Find the highest existing sequence number in a directory and then set the
5791  * in-memory index_cnt variable to the first free sequence number.
5792  */
5793 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
5794 {
5795         struct btrfs_root *root = inode->root;
5796         struct btrfs_key key, found_key;
5797         struct btrfs_path *path;
5798         struct extent_buffer *leaf;
5799         int ret;
5800
5801         key.objectid = btrfs_ino(inode);
5802         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5803         key.offset = (u64)-1;
5804
5805         path = btrfs_alloc_path();
5806         if (!path)
5807                 return -ENOMEM;
5808
5809         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5810         if (ret < 0)
5811                 goto out;
5812         /* FIXME: we should be able to handle this */
5813         if (ret == 0)
5814                 goto out;
5815         ret = 0;
5816
5817         if (path->slots[0] == 0) {
5818                 inode->index_cnt = BTRFS_DIR_START_INDEX;
5819                 goto out;
5820         }
5821
5822         path->slots[0]--;
5823
5824         leaf = path->nodes[0];
5825         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
5826
5827         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
5828             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
5829                 inode->index_cnt = BTRFS_DIR_START_INDEX;
5830                 goto out;
5831         }
5832
5833         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
5834 out:
5835         btrfs_free_path(path);
5836         return ret;
5837 }
5838
5839 static int btrfs_get_dir_last_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
5840 {
5841         int ret = 0;
5842
5843         btrfs_inode_lock(dir, 0);
5844         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
5845                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
5846                 if (ret) {
5847                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
5848                         if (ret)
5849                                 goto out;
5850                 }
5851         }
5852
5853         /* index_cnt is the index number of next new entry, so decrement it. */
5854         *index = dir->index_cnt - 1;
5855 out:
5856         btrfs_inode_unlock(dir, 0);
5857
5858         return ret;
5859 }
5860
5861 /*
5862  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
5863  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
5864  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
5865  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
5866  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
5867  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
5868  * tree lock.
5869  */
5870 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
5871 {
5872         struct btrfs_file_private *private;
5873         u64 last_index;
5874         int ret;
5875
5876         ret = btrfs_get_dir_last_index(BTRFS_I(inode), &last_index);
5877         if (ret)
5878                 return ret;
5879
5880         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
5881         if (!private)
5882                 return -ENOMEM;
5883         private->last_index = last_index;
5884         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
5885         if (!private->filldir_buf) {
5886                 kfree(private);
5887                 return -ENOMEM;
5888         }
5889         file->private_data = private;
5890         return 0;
5891 }
5892
5893 static loff_t btrfs_dir_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
5894 {
5895         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5896         int ret;
5897
5898         ret = btrfs_get_dir_last_index(BTRFS_I(file_inode(file)),
5899                                        &private->last_index);
5900         if (ret)
5901                 return ret;
5902
5903         return generic_file_llseek(file, offset, whence);
5904 }
5905
5906 struct dir_entry {
5907         u64 ino;
5908         u64 offset;
5909         unsigned type;
5910         int name_len;
5911 };
5912
5913 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
5914 {
5915         while (entries--) {
5916                 struct dir_entry *entry = addr;
5917                 char *name = (char *)(entry + 1);
5918
5919                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
5920                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
5921                                          get_unaligned(&entry->ino),
5922                                          get_unaligned(&entry->type)))
5923                         return 1;
5924                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
5925                         get_unaligned(&entry->name_len);
5926                 ctx->pos++;
5927         }
5928         return 0;
5929 }
5930
5931 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
5932 {
5933         struct inode *inode = file_inode(file);
5934         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5935         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5936         struct btrfs_dir_item *di;
5937         struct btrfs_key key;
5938         struct btrfs_key found_key;
5939         struct btrfs_path *path;
5940         void *addr;
5941         LIST_HEAD(ins_list);
5942         LIST_HEAD(del_list);
5943         int ret;
5944         char *name_ptr;
5945         int name_len;
5946         int entries = 0;
5947         int total_len = 0;
5948         bool put = false;
5949         struct btrfs_key location;
5950
5951         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
5952                 return 0;
5953
5954         path = btrfs_alloc_path();
5955         if (!path)
5956                 return -ENOMEM;
5957
5958         addr = private->filldir_buf;
5959         path->reada = READA_FORWARD;
5960
5961         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, private->last_index,
5962                                               &ins_list, &del_list);
5963
5964 again:
5965         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5966         key.offset = ctx->pos;
5967         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5968
5969         btrfs_for_each_slot(root, &key, &found_key, path, ret) {
5970                 struct dir_entry *entry;
5971                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5972                 u8 ftype;
5973
5974                 if (found_key.objectid != key.objectid)
5975                         break;
5976                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
5977                         break;
5978                 if (found_key.offset < ctx->pos)
5979                         continue;
5980                 if (found_key.offset > private->last_index)
5981                         break;
5982                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
5983                         continue;
5984                 di = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dir_item);
5985                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
5986                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
5987                     PAGE_SIZE) {
5988                         btrfs_release_path(path);
5989                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
5990                         if (ret)
5991                                 goto nopos;
5992                         addr = private->filldir_buf;
5993                         entries = 0;
5994                         total_len = 0;
5995                         goto again;
5996                 }
5997
5998                 ftype = btrfs_dir_flags_to_ftype(btrfs_dir_flags(leaf, di));
5999                 entry = addr;
6000                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
6001                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr,
6002                                    (unsigned long)(di + 1), name_len);
6003                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
6004                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(ftype), &entry->type);
6005                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
6006                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
6007                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
6008                 entries++;
6009                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6010                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6011         }
6012         /* Catch error encountered during iteration */
6013         if (ret < 0)
6014                 goto err;
6015
6016         btrfs_release_path(path);
6017
6018         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6019         if (ret)
6020                 goto nopos;
6021
6022         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
6023         if (ret)
6024                 goto nopos;
6025
6026         /*
6027          * Stop new entries from being returned after we return the last
6028          * entry.
6029          *
6030          * New directory entries are assigned a strictly increasing
6031          * offset.  This means that new entries created during readdir
6032          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
6033          * This has broken buggy programs which operate on names as
6034          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
6035          * we have this hack to stop new entries from being returned
6036          * under the assumption that they'll never reach this huge
6037          * offset.
6038          *
6039          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
6040          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
6041          * in the past.
6042          */
6043         if (ctx->pos >= INT_MAX)
6044                 ctx->pos = LLONG_MAX;
6045         else
6046                 ctx->pos = INT_MAX;
6047 nopos:
6048         ret = 0;
6049 err:
6050         if (put)
6051                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
6052         btrfs_free_path(path);
6053         return ret;
6054 }
6055
6056 /*
6057  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
6058  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
6059  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
6060  * to keep or drop this code.
6061  */
6062 static int btrfs_dirty_inode(struct btrfs_inode *inode)
6063 {
6064         struct btrfs_root *root = inode->root;
6065         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6066         struct btrfs_trans_handle *trans;
6067         int ret;
6068
6069         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &inode->runtime_flags))
6070                 return 0;
6071
6072         trans = btrfs_join_transaction(root);
6073         if (IS_ERR(trans))
6074                 return PTR_ERR(trans);
6075
6076         ret = btrfs_update_inode(trans, inode);
6077         if (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT) {
6078                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
6079                 btrfs_end_transaction(trans);
6080                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
6081                 if (IS_ERR(trans))
6082                         return PTR_ERR(trans);
6083
6084                 ret = btrfs_update_inode(trans, inode);
6085         }
6086         btrfs_end_transaction(trans);
6087         if (inode->delayed_node)
6088                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
6089
6090         return ret;
6091 }
6092
6093 /*
6094  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
6095  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
6096  */
6097 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, int flags)
6098 {
6099         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6100         bool dirty;
6101
6102         if (btrfs_root_readonly(root))
6103                 return -EROFS;
6104
6105         dirty = inode_update_timestamps(inode, flags);
6106         return dirty ? btrfs_dirty_inode(BTRFS_I(inode)) : 0;
6107 }
6108
6109 /*
6110  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
6111  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
6112  */
6113 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
6114 {
6115         int ret = 0;
6116
6117         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
6118                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
6119                 if (ret) {
6120                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
6121                         if (ret)
6122                                 return ret;
6123                 }
6124         }
6125
6126         *index = dir->index_cnt;
6127         dir->index_cnt++;
6128
6129         return ret;
6130 }
6131
6132 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
6133 {
6134         struct btrfs_iget_args args;
6135
6136         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
6137         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
6138
6139         return insert_inode_locked4(inode,
6140                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
6141                    btrfs_find_actor, &args);
6142 }
6143
6144 int btrfs_new_inode_prepare(struct btrfs_new_inode_args *args,
6145                             unsigned int *trans_num_items)
6146 {
6147         struct inode *dir = args->dir;
6148         struct inode *inode = args->inode;
6149         int ret;
6150
6151         if (!args->orphan) {
6152                 ret = fscrypt_setup_filename(dir, &args->dentry->d_name, 0,
6153                                              &args->fname);
6154                 if (ret)
6155                         return ret;
6156         }
6157
6158         ret = posix_acl_create(dir, &inode->i_mode, &args->default_acl, &args->acl);
6159         if (ret) {
6160                 fscrypt_free_filename(&args->fname);
6161                 return ret;
6162         }
6163
6164         /* 1 to add inode item */
6165         *trans_num_items = 1;
6166         /* 1 to add compression property */
6167         if (BTRFS_I(dir)->prop_compress)
6168                 (*trans_num_items)++;
6169         /* 1 to add default ACL xattr */
6170         if (args->default_acl)
6171                 (*trans_num_items)++;
6172         /* 1 to add access ACL xattr */
6173         if (args->acl)
6174                 (*trans_num_items)++;
6175 #ifdef CONFIG_SECURITY
6176         /* 1 to add LSM xattr */
6177         if (dir->i_security)
6178                 (*trans_num_items)++;
6179 #endif
6180         if (args->orphan) {
6181                 /* 1 to add orphan item */
6182                 (*trans_num_items)++;
6183         } else {
6184                 /*
6185                  * 1 to add dir item
6186                  * 1 to add dir index
6187                  * 1 to update parent inode item
6188                  *
6189                  * No need for 1 unit for the inode ref item because it is
6190                  * inserted in a batch together with the inode item at
6191                  * btrfs_create_new_inode().
6192                  */
6193                 *trans_num_items += 3;
6194         }
6195         return 0;
6196 }
6197
6198 void btrfs_new_inode_args_destroy(struct btrfs_new_inode_args *args)
6199 {
6200         posix_acl_release(args->acl);
6201         posix_acl_release(args->default_acl);
6202         fscrypt_free_filename(&args->fname);
6203 }
6204
6205 /*
6206  * Inherit flags from the parent inode.
6207  *
6208  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
6209  */
6210 static void btrfs_inherit_iflags(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_inode *dir)
6211 {
6212         unsigned int flags;
6213
6214         flags = dir->flags;
6215
6216         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
6217                 inode->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
6218                 inode->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6219         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
6220                 inode->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6221                 inode->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
6222         }
6223
6224         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
6225                 inode->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
6226                 if (S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode))
6227                         inode->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6228         }
6229
6230         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(&inode->vfs_inode);
6231 }
6232
6233 int btrfs_create_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
6234                            struct btrfs_new_inode_args *args)
6235 {
6236         struct timespec64 ts;
6237         struct inode *dir = args->dir;
6238         struct inode *inode = args->inode;
6239         const struct fscrypt_str *name = args->orphan ? NULL : &args->fname.disk_name;
6240         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(dir);
6241         struct btrfs_root *root;
6242         struct btrfs_inode_item *inode_item;
6243         struct btrfs_key *location;
6244         struct btrfs_path *path;
6245         u64 objectid;
6246         struct btrfs_inode_ref *ref;
6247         struct btrfs_key key[2];
6248         u32 sizes[2];
6249         struct btrfs_item_batch batch;
6250         unsigned long ptr;
6251         int ret;
6252
6253         path = btrfs_alloc_path();
6254         if (!path)
6255                 return -ENOMEM;
6256
6257         if (!args->subvol)
6258                 BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(BTRFS_I(dir)->root);
6259         root = BTRFS_I(inode)->root;
6260
6261         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6262         if (ret)
6263                 goto out;
6264         inode->i_ino = objectid;
6265
6266         if (args->orphan) {
6267                 /*
6268                  * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point, we
6269                  * fill in an inode item with the correct link count.
6270                  */
6271                 set_nlink(inode, 0);
6272         } else {
6273                 trace_btrfs_inode_request(dir);
6274
6275                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &BTRFS_I(inode)->dir_index);
6276                 if (ret)
6277                         goto out;
6278         }
6279         /* index_cnt is ignored for everything but a dir. */
6280         BTRFS_I(inode)->index_cnt = BTRFS_DIR_START_INDEX;
6281         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
6282         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
6283
6284         /*
6285          * We don't have any capability xattrs set here yet, shortcut any
6286          * queries for the xattrs here.  If we add them later via the inode
6287          * security init path or any other path this flag will be cleared.
6288          */
6289         set_bit(BTRFS_INODE_NO_CAP_XATTR, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6290
6291         /*
6292          * Subvolumes don't inherit flags from their parent directory.
6293          * Originally this was probably by accident, but we probably can't
6294          * change it now without compatibility issues.
6295          */
6296         if (!args->subvol)
6297                 btrfs_inherit_iflags(BTRFS_I(inode), BTRFS_I(dir));
6298
6299         if (S_ISREG(inode->i_mode)) {
6300                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6301                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6302                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6303                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6304                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6305         }
6306
6307         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6308         location->objectid = objectid;
6309         location->offset = 0;
6310         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6311
6312         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6313         if (ret < 0) {
6314                 if (!args->orphan)
6315                         BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6316                 goto out;
6317         }
6318
6319         /*
6320          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
6321          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
6322          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
6323          * old info in the log.
6324          */
6325         btrfs_set_inode_full_sync(BTRFS_I(inode));
6326
6327         key[0].objectid = objectid;
6328         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6329         key[0].offset = 0;
6330
6331         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6332
6333         if (!args->orphan) {
6334                 /*
6335                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6336                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6337                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6338                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6339                  */
6340                 key[1].objectid = objectid;
6341                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6342                 if (args->subvol) {
6343                         key[1].offset = objectid;
6344                         sizes[1] = 2 + sizeof(*ref);
6345                 } else {
6346                         key[1].offset = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
6347                         sizes[1] = name->len + sizeof(*ref);
6348                 }
6349         }
6350
6351         batch.keys = &key[0];
6352         batch.data_sizes = &sizes[0];
6353         batch.total_data_size = sizes[0] + (args->orphan ? 0 : sizes[1]);
6354         batch.nr = args->orphan ? 1 : 2;
6355         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, &batch);
6356         if (ret != 0) {
6357                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6358                 goto discard;
6359         }
6360
6361         ts = simple_inode_init_ts(inode);
6362         BTRFS_I(inode)->i_otime_sec = ts.tv_sec;
6363         BTRFS_I(inode)->i_otime_nsec = ts.tv_nsec;
6364
6365         /*
6366          * We're going to fill the inode item now, so at this point the inode
6367          * must be fully initialized.
6368          */
6369
6370         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6371                                   struct btrfs_inode_item);
6372         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6373                              sizeof(*inode_item));
6374         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6375
6376         if (!args->orphan) {
6377                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6378                                      struct btrfs_inode_ref);
6379                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6380                 if (args->subvol) {
6381                         btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, 2);
6382                         btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, 0);
6383                         write_extent_buffer(path->nodes[0], "..", ptr, 2);
6384                 } else {
6385                         btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref,
6386                                                      name->len);
6387                         btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref,
6388                                                   BTRFS_I(inode)->dir_index);
6389                         write_extent_buffer(path->nodes[0], name->name, ptr,
6390                                             name->len);
6391                 }
6392         }
6393
6394         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, path->nodes[0]);
6395         /*
6396          * We don't need the path anymore, plus inheriting properties, adding
6397          * ACLs, security xattrs, orphan item or adding the link, will result in
6398          * allocating yet another path. So just free our path.
6399          */
6400         btrfs_free_path(path);
6401         path = NULL;
6402
6403         if (args->subvol) {
6404                 struct inode *parent;
6405
6406                 /*
6407                  * Subvolumes inherit properties from their parent subvolume,
6408                  * not the directory they were created in.
6409                  */
6410                 parent = btrfs_iget(fs_info->sb, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
6411                                     BTRFS_I(dir)->root);
6412                 if (IS_ERR(parent)) {
6413                         ret = PTR_ERR(parent);
6414                 } else {
6415                         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, parent);
6416                         iput(parent);
6417                 }
6418         } else {
6419                 ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6420         }
6421         if (ret) {
6422                 btrfs_err(fs_info,
6423                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6424                           btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid,
6425                           ret);
6426         }
6427
6428         /*
6429          * Subvolumes don't inherit ACLs or get passed to the LSM. This is
6430          * probably a bug.
6431          */
6432         if (!args->subvol) {
6433                 ret = btrfs_init_inode_security(trans, args);
6434                 if (ret) {
6435                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6436                         goto discard;
6437                 }
6438         }
6439
6440         inode_tree_add(BTRFS_I(inode));
6441
6442         trace_btrfs_inode_new(inode);
6443         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6444
6445         btrfs_update_root_times(trans, root);
6446
6447         if (args->orphan) {
6448                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
6449         } else {
6450                 ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode), name,
6451                                      0, BTRFS_I(inode)->dir_index);
6452         }
6453         if (ret) {
6454                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6455                 goto discard;
6456         }
6457
6458         return 0;
6459
6460 discard:
6461         /*
6462          * discard_new_inode() calls iput(), but the caller owns the reference
6463          * to the inode.
6464          */
6465         ihold(inode);
6466         discard_new_inode(inode);
6467 out:
6468         btrfs_free_path(path);
6469         return ret;
6470 }
6471
6472 /*
6473  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6474  * a give name and a given sequence number.
6475  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6476  * inode to the parent directory.
6477  */
6478 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6479                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6480                    const struct fscrypt_str *name, int add_backref, u64 index)
6481 {
6482         int ret = 0;
6483         struct btrfs_key key;
6484         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6485         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6486         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6487
6488         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6489                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6490         } else {
6491                 key.objectid = ino;
6492                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6493                 key.offset = 0;
6494         }
6495
6496         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6497                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6498                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6499                                          index, name);
6500         } else if (add_backref) {
6501                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name,
6502                                              ino, parent_ino, index);
6503         }
6504
6505         /* Nothing to clean up yet */
6506         if (ret)
6507                 return ret;
6508
6509         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, parent_inode, &key,
6510                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6511         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6512                 goto fail_dir_item;
6513         else if (ret) {
6514                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6515                 return ret;
6516         }
6517
6518         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6519                            name->len * 2);
6520         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6521         /*
6522          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6523          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6524          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6525          * values (the ones it had when the fsync was done).
6526          */
6527         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags))
6528                 inode_set_mtime_to_ts(&parent_inode->vfs_inode,
6529                                       inode_set_ctime_current(&parent_inode->vfs_inode));
6530
6531         ret = btrfs_update_inode(trans, parent_inode);
6532         if (ret)
6533                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6534         return ret;
6535
6536 fail_dir_item:
6537         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6538                 u64 local_index;
6539                 int err;
6540                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6541                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6542                                          &local_index, name);
6543                 if (err)
6544                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6545         } else if (add_backref) {
6546                 u64 local_index;
6547                 int err;
6548
6549                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, ino, parent_ino,
6550                                           &local_index);
6551                 if (err)
6552                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6553         }
6554
6555         /* Return the original error code */
6556         return ret;
6557 }
6558
6559 static int btrfs_create_common(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
6560                                struct inode *inode)
6561 {
6562         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(dir);
6563         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6564         struct btrfs_new_inode_args new_inode_args = {
6565                 .dir = dir,
6566                 .dentry = dentry,
6567                 .inode = inode,
6568         };
6569         unsigned int trans_num_items;
6570         struct btrfs_trans_handle *trans;
6571         int err;
6572
6573         err = btrfs_new_inode_prepare(&new_inode_args, &trans_num_items);
6574         if (err)
6575                 goto out_inode;
6576
6577         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
6578         if (IS_ERR(trans)) {
6579                 err = PTR_ERR(trans);
6580                 goto out_new_inode_args;
6581         }
6582
6583         err = btrfs_create_new_inode(trans, &new_inode_args);
6584         if (!err)
6585                 d_instantiate_new(dentry, inode);
6586
6587         btrfs_end_transaction(trans);
6588         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6589 out_new_inode_args:
6590         btrfs_new_inode_args_destroy(&new_inode_args);
6591 out_inode:
6592         if (err)
6593                 iput(inode);
6594         return err;
6595 }
6596
6597 static int btrfs_mknod(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
6598                        struct dentry *dentry, umode_t mode, dev_t rdev)
6599 {
6600         struct inode *inode;
6601
6602         inode = new_inode(dir->i_sb);
6603         if (!inode)
6604                 return -ENOMEM;
6605         inode_init_owner(idmap, inode, dir, mode);
6606         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6607         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6608         return btrfs_create_common(dir, dentry, inode);
6609 }
6610
6611 static int btrfs_create(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
6612                         struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
6613 {
6614         struct inode *inode;
6615
6616         inode = new_inode(dir->i_sb);
6617         if (!inode)
6618                 return -ENOMEM;
6619         inode_init_owner(idmap, inode, dir, mode);
6620         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6621         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6622         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6623         return btrfs_create_common(dir, dentry, inode);
6624 }
6625
6626 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6627                       struct dentry *dentry)
6628 {
6629         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6630         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6631         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6632         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
6633         struct fscrypt_name fname;
6634         u64 index;
6635         int err;
6636         int drop_inode = 0;
6637
6638         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6639         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6640                 return -EXDEV;
6641
6642         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6643                 return -EMLINK;
6644
6645         err = fscrypt_setup_filename(dir, &dentry->d_name, 0, &fname);
6646         if (err)
6647                 goto fail;
6648
6649         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6650         if (err)
6651                 goto fail;
6652
6653         /*
6654          * 2 items for inode and inode ref
6655          * 2 items for dir items
6656          * 1 item for parent inode
6657          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6658          */
6659         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6660         if (IS_ERR(trans)) {
6661                 err = PTR_ERR(trans);
6662                 trans = NULL;
6663                 goto fail;
6664         }
6665
6666         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6667         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6668         inc_nlink(inode);
6669         inode_inc_iversion(inode);
6670         inode_set_ctime_current(inode);
6671         ihold(inode);
6672         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6673
6674         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6675                              &fname.disk_name, 1, index);
6676
6677         if (err) {
6678                 drop_inode = 1;
6679         } else {
6680                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6681
6682                 err = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(inode));
6683                 if (err)
6684                         goto fail;
6685                 if (inode->i_nlink == 1) {
6686                         /*
6687                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6688                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6689                          */
6690                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6691                         if (err)
6692                                 goto fail;
6693                 }
6694                 d_instantiate(dentry, inode);
6695                 btrfs_log_new_name(trans, old_dentry, NULL, 0, parent);
6696         }
6697
6698 fail:
6699         fscrypt_free_filename(&fname);
6700         if (trans)
6701                 btrfs_end_transaction(trans);
6702         if (drop_inode) {
6703                 inode_dec_link_count(inode);
6704                 iput(inode);
6705         }
6706         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6707         return err;
6708 }
6709
6710 static int btrfs_mkdir(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
6711                        struct dentry *dentry, umode_t mode)
6712 {
6713         struct inode *inode;
6714
6715         inode = new_inode(dir->i_sb);
6716         if (!inode)
6717                 return -ENOMEM;
6718         inode_init_owner(idmap, inode, dir, S_IFDIR | mode);
6719         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6720         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6721         return btrfs_create_common(dir, dentry, inode);
6722 }
6723
6724 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6725                                       struct page *page,
6726                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6727 {
6728         int ret;
6729         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6730         char *tmp;
6731         size_t max_size;
6732         unsigned long inline_size;
6733         unsigned long ptr;
6734         int compress_type;
6735
6736         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6737         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6738         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf, path->slots[0]);
6739         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6740         if (!tmp)
6741                 return -ENOMEM;
6742         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6743
6744         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6745
6746         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6747         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page, 0, inline_size, max_size);
6748
6749         /*
6750          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
6751          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
6752          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
6753          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
6754          * cover that region here.
6755          */
6756
6757         if (max_size < PAGE_SIZE)
6758                 memzero_page(page, max_size, PAGE_SIZE - max_size);
6759         kfree(tmp);
6760         return ret;
6761 }
6762
6763 static int read_inline_extent(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_path *path,
6764                               struct page *page)
6765 {
6766         struct btrfs_file_extent_item *fi;
6767         void *kaddr;
6768         size_t copy_size;
6769
6770         if (!page || PageUptodate(page))
6771                 return 0;
6772
6773         ASSERT(page_offset(page) == 0);
6774
6775         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6776                             struct btrfs_file_extent_item);
6777         if (btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], fi) != BTRFS_COMPRESS_NONE)
6778                 return uncompress_inline(path, page, fi);
6779
6780         copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE,
6781                           btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], fi));
6782         kaddr = kmap_local_page(page);
6783         read_extent_buffer(path->nodes[0], kaddr,
6784                            btrfs_file_extent_inline_start(fi), copy_size);
6785         kunmap_local(kaddr);
6786         if (copy_size < PAGE_SIZE)
6787                 memzero_page(page, copy_size, PAGE_SIZE - copy_size);
6788         return 0;
6789 }
6790
6791 /*
6792  * Lookup the first extent overlapping a range in a file.
6793  *
6794  * @inode:      file to search in
6795  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
6796  * @start:      file offset
6797  * @len:        length of range starting at @start
6798  *
6799  * Return the first &struct extent_map which overlaps the given range, reading
6800  * it from the B-tree and caching it if necessary. Note that there may be more
6801  * extents which overlap the given range after the returned extent_map.
6802  *
6803  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
6804  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
6805  *
6806  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
6807  */
6808 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
6809                                     struct page *page, u64 start, u64 len)
6810 {
6811         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
6812         int ret = 0;
6813         u64 extent_start = 0;
6814         u64 extent_end = 0;
6815         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
6816         int extent_type = -1;
6817         struct btrfs_path *path = NULL;
6818         struct btrfs_root *root = inode->root;
6819         struct btrfs_file_extent_item *item;
6820         struct extent_buffer *leaf;
6821         struct btrfs_key found_key;
6822         struct extent_map *em = NULL;
6823         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
6824
6825         read_lock(&em_tree->lock);
6826         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
6827         read_unlock(&em_tree->lock);
6828
6829         if (em) {
6830                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
6831                         free_extent_map(em);
6832                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
6833                         free_extent_map(em);
6834                 else
6835                         goto out;
6836         }
6837         em = alloc_extent_map();
6838         if (!em) {
6839                 ret = -ENOMEM;
6840                 goto out;
6841         }
6842         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
6843         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6844         em->len = (u64)-1;
6845         em->block_len = (u64)-1;
6846
6847         path = btrfs_alloc_path();
6848         if (!path) {
6849                 ret = -ENOMEM;
6850                 goto out;
6851         }
6852
6853         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
6854         path->reada = READA_FORWARD;
6855
6856         /*
6857          * The same explanation in load_free_space_cache applies here as well,
6858          * we only read when we're loading the free space cache, and at that
6859          * point the commit_root has everything we need.
6860          */
6861         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
6862                 path->search_commit_root = 1;
6863                 path->skip_locking = 1;
6864         }
6865
6866         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
6867         if (ret < 0) {
6868                 goto out;
6869         } else if (ret > 0) {
6870                 if (path->slots[0] == 0)
6871                         goto not_found;
6872                 path->slots[0]--;
6873                 ret = 0;
6874         }
6875
6876         leaf = path->nodes[0];
6877         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
6878                               struct btrfs_file_extent_item);
6879         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6880         if (found_key.objectid != objectid ||
6881             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6882                 /*
6883                  * If we backup past the first extent we want to move forward
6884                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
6885                  * say there is a hole for our whole search range which can
6886                  * cause problems.
6887                  */
6888                 extent_end = start;
6889                 goto next;
6890         }
6891
6892         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
6893         extent_start = found_key.offset;
6894         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
6895         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6896             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6897                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
6898                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
6899                         ret = -EUCLEAN;
6900                         btrfs_crit(fs_info,
6901                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
6902                                    btrfs_ino(inode));
6903                         goto out;
6904                 }
6905                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
6906                                                        extent_start);
6907         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6908                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
6909                                                       path->slots[0],
6910                                                       extent_start);
6911         }
6912 next:
6913         if (start >= extent_end) {
6914                 path->slots[0]++;
6915                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6916                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6917                         if (ret < 0)
6918                                 goto out;
6919                         else if (ret > 0)
6920                                 goto not_found;
6921
6922                         leaf = path->nodes[0];
6923                 }
6924                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6925                 if (found_key.objectid != objectid ||
6926                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6927                         goto not_found;
6928                 if (start + len <= found_key.offset)
6929                         goto not_found;
6930                 if (start > found_key.offset)
6931                         goto next;
6932
6933                 /* New extent overlaps with existing one */
6934                 em->start = start;
6935                 em->orig_start = start;
6936                 em->len = found_key.offset - start;
6937                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6938                 goto insert;
6939         }
6940
6941         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, em);
6942
6943         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6944             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6945                 goto insert;
6946         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6947                 /*
6948                  * Inline extent can only exist at file offset 0. This is
6949                  * ensured by tree-checker and inline extent creation path.
6950                  * Thus all members representing file offsets should be zero.
6951                  */
6952                 ASSERT(extent_start == 0);
6953                 ASSERT(em->start == 0);
6954
6955                 /*
6956                  * btrfs_extent_item_to_extent_map() should have properly
6957                  * initialized em members already.
6958                  *
6959                  * Other members are not utilized for inline extents.
6960                  */
6961                 ASSERT(em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE);
6962                 ASSERT(em->len == fs_info->sectorsize);
6963
6964                 ret = read_inline_extent(inode, path, page);
6965                 if (ret < 0)
6966                         goto out;
6967                 goto insert;
6968         }
6969 not_found:
6970         em->start = start;
6971         em->orig_start = start;
6972         em->len = len;
6973         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6974 insert:
6975         ret = 0;
6976         btrfs_release_path(path);
6977         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
6978                 btrfs_err(fs_info,
6979                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
6980                           em->start, em->len, start, len);
6981                 ret = -EIO;
6982                 goto out;
6983         }
6984
6985         write_lock(&em_tree->lock);
6986         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
6987         write_unlock(&em_tree->lock);
6988 out:
6989         btrfs_free_path(path);
6990
6991         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
6992
6993         if (ret) {
6994                 free_extent_map(em);
6995                 return ERR_PTR(ret);
6996         }
6997         return em;
6998 }
6999
7000 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
7001                                                   struct btrfs_dio_data *dio_data,
7002                                                   const u64 start,
7003                                                   const u64 len,
7004                                                   const u64 orig_start,
7005                                                   const u64 block_start,
7006                                                   const u64 block_len,
7007                                                   const u64 orig_block_len,
7008                                                   const u64 ram_bytes,
7009                                                   const int type)
7010 {
7011         struct extent_map *em = NULL;
7012         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7013
7014         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
7015                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
7016                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
7017                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
7018                                   type);
7019                 if (IS_ERR(em))
7020                         goto out;
7021         }
7022         ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start, len, len,
7023                                              block_start, block_len, 0,
7024                                              (1 << type) |
7025                                              (1 << BTRFS_ORDERED_DIRECT),
7026                                              BTRFS_COMPRESS_NONE);
7027         if (IS_ERR(ordered)) {
7028                 if (em) {
7029                         free_extent_map(em);
7030                         btrfs_drop_extent_map_range(inode, start,
7031                                                     start + len - 1, false);
7032                 }
7033                 em = ERR_CAST(ordered);
7034         } else {
7035                 ASSERT(!dio_data->ordered);
7036                 dio_data->ordered = ordered;
7037         }
7038  out:
7039
7040         return em;
7041 }
7042
7043 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
7044                                                   struct btrfs_dio_data *dio_data,
7045                                                   u64 start, u64 len)
7046 {
7047         struct btrfs_root *root = inode->root;
7048         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
7049         struct extent_map *em;
7050         struct btrfs_key ins;
7051         u64 alloc_hint;
7052         int ret;
7053
7054         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
7055 again:
7056         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
7057                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
7058         if (ret == -EAGAIN) {
7059                 ASSERT(btrfs_is_zoned(fs_info));
7060                 wait_on_bit_io(&inode->root->fs_info->flags, BTRFS_FS_NEED_ZONE_FINISH,
7061                                TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7062                 goto again;
7063         }
7064         if (ret)
7065                 return ERR_PTR(ret);
7066
7067         em = btrfs_create_dio_extent(inode, dio_data, start, ins.offset, start,
7068                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
7069                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7070         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
7071         if (IS_ERR(em))
7072                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
7073                                            1);
7074
7075         return em;
7076 }
7077
7078 static bool btrfs_extent_readonly(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
7079 {
7080         struct btrfs_block_group *block_group;
7081         bool readonly = false;
7082
7083         block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, bytenr);
7084         if (!block_group || block_group->ro)
7085                 readonly = true;
7086         if (block_group)
7087                 btrfs_put_block_group(block_group);
7088         return readonly;
7089 }
7090
7091 /*
7092  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
7093  *
7094  * @offset:     File offset
7095  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
7096  *              range
7097  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
7098  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
7099  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
7100  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
7101  *              cow. e.g., don't trust generation number.
7102  *
7103  * Return:
7104  * >0   and update @len if we can do nocow write
7105  *  0   if we can't do nocow write
7106  * <0   if error happened
7107  *
7108  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
7109  *       any ordered extents.
7110  */
7111 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
7112                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
7113                               u64 *ram_bytes, bool nowait, bool strict)
7114 {
7115         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
7116         struct can_nocow_file_extent_args nocow_args = { 0 };
7117         struct btrfs_path *path;
7118         int ret;
7119         struct extent_buffer *leaf;
7120         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
7121         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7122         struct btrfs_file_extent_item *fi;
7123         struct btrfs_key key;
7124         int found_type;
7125
7126         path = btrfs_alloc_path();
7127         if (!path)
7128                 return -ENOMEM;
7129         path->nowait = nowait;
7130
7131         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
7132                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
7133         if (ret < 0)
7134                 goto out;
7135
7136         if (ret == 1) {
7137                 if (path->slots[0] == 0) {
7138                         /* can't find the item, must cow */
7139                         ret = 0;
7140                         goto out;
7141                 }
7142                 path->slots[0]--;
7143         }
7144         ret = 0;
7145         leaf = path->nodes[0];
7146         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
7147         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7148             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7149                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7150                 goto out;
7151         }
7152
7153         if (key.offset > offset) {
7154                 /* Wrong offset, must cow */
7155                 goto out;
7156         }
7157
7158         if (btrfs_file_extent_end(path) <= offset)
7159                 goto out;
7160
7161         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
7162         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7163         if (ram_bytes)
7164                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7165
7166         nocow_args.start = offset;
7167         nocow_args.end = offset + *len - 1;
7168         nocow_args.strict = strict;
7169         nocow_args.free_path = true;
7170
7171         ret = can_nocow_file_extent(path, &key, BTRFS_I(inode), &nocow_args);
7172         /* can_nocow_file_extent() has freed the path. */
7173         path = NULL;
7174
7175         if (ret != 1) {
7176                 /* Treat errors as not being able to NOCOW. */
7177                 ret = 0;
7178                 goto out;
7179         }
7180
7181         ret = 0;
7182         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, nocow_args.disk_bytenr))
7183                 goto out;
7184
7185         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7186             found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7187                 u64 range_end;
7188
7189                 range_end = round_up(offset + nocow_args.num_bytes,
7190                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7191                 ret = test_range_bit_exists(io_tree, offset, range_end, EXTENT_DELALLOC);
7192                 if (ret) {
7193                         ret = -EAGAIN;
7194                         goto out;
7195                 }
7196         }
7197
7198         if (orig_start)
7199                 *orig_start = key.offset - nocow_args.extent_offset;
7200         if (orig_block_len)
7201                 *orig_block_len = nocow_args.disk_num_bytes;
7202
7203         *len = nocow_args.num_bytes;
7204         ret = 1;
7205 out:
7206         btrfs_free_path(path);
7207         return ret;
7208 }
7209
7210 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7211                               struct extent_state **cached_state,
7212                               unsigned int iomap_flags)
7213 {
7214         const bool writing = (iomap_flags & IOMAP_WRITE);
7215         const bool nowait = (iomap_flags & IOMAP_NOWAIT);
7216         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7217         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7218         int ret = 0;
7219
7220         while (1) {
7221                 if (nowait) {
7222                         if (!try_lock_extent(io_tree, lockstart, lockend,
7223                                              cached_state))
7224                                 return -EAGAIN;
7225                 } else {
7226                         lock_extent(io_tree, lockstart, lockend, cached_state);
7227                 }
7228                 /*
7229                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7230                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7231                  * extents in this range.
7232                  */
7233                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7234                                                      lockend - lockstart + 1);
7235
7236                 /*
7237                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7238                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7239                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7240                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7241                  * get stale data.
7242                  */
7243                 if (!ordered &&
7244                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7245                                                          lockstart, lockend)))
7246                         break;
7247
7248                 unlock_extent(io_tree, lockstart, lockend, cached_state);
7249
7250                 if (ordered) {
7251                         if (nowait) {
7252                                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7253                                 ret = -EAGAIN;
7254                                 break;
7255                         }
7256                         /*
7257                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7258                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7259                          * to complete and retry, because if we do so we can
7260                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7261                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7262                          * than one extent map, if at this point has already
7263                          * created an ordered extent for a previous extent map
7264                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7265                          * concurrent write against that previous extent map's
7266                          * range and this range started (we unlock the ranges
7267                          * in the io tree only when the bios complete and
7268                          * buffered writes always lock pages before attempting
7269                          * to lock range in the io tree).
7270                          */
7271                         if (writing ||
7272                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7273                                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
7274                         else
7275                                 ret = nowait ? -EAGAIN : -ENOTBLK;
7276                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7277                 } else {
7278                         /*
7279                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7280                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7281                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7282                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7283                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7284                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7285                          * ordered dio extent we created before but did not have
7286                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7287                          * complete), which makes readahead wait for that
7288                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7289                          * that page.
7290                          */
7291                         ret = nowait ? -EAGAIN : -ENOTBLK;
7292                 }
7293
7294                 if (ret)
7295                         break;
7296
7297                 cond_resched();
7298         }
7299
7300         return ret;
7301 }
7302
7303 /* The callers of this must take lock_extent() */
7304 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7305                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7306                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7307                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7308                                        int type)
7309 {
7310         struct extent_map *em;
7311         int ret;
7312
7313         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7314                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7315                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7316                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7317
7318         em = alloc_extent_map();
7319         if (!em)
7320                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7321
7322         em->start = start;
7323         em->orig_start = orig_start;
7324         em->len = len;
7325         em->block_len = block_len;
7326         em->block_start = block_start;
7327         em->orig_block_len = orig_block_len;
7328         em->ram_bytes = ram_bytes;
7329         em->generation = -1;
7330         em->flags |= EXTENT_FLAG_PINNED;
7331         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC)
7332                 em->flags |= EXTENT_FLAG_FILLING;
7333         else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED)
7334                 extent_map_set_compression(em, compress_type);
7335
7336         ret = btrfs_replace_extent_map_range(inode, em, true);
7337         if (ret) {
7338                 free_extent_map(em);
7339                 return ERR_PTR(ret);
7340         }
7341
7342         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7343         return em;
7344 }
7345
7346
7347 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7348                                          struct inode *inode,
7349                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7350                                          u64 start, u64 *lenp,
7351                                          unsigned int iomap_flags)
7352 {
7353         const bool nowait = (iomap_flags & IOMAP_NOWAIT);
7354         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
7355         struct extent_map *em = *map;
7356         int type;
7357         u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7358         struct btrfs_block_group *bg;
7359         bool can_nocow = false;
7360         bool space_reserved = false;
7361         u64 len = *lenp;
7362         u64 prev_len;
7363         int ret = 0;
7364
7365         /*
7366          * We don't allocate a new extent in the following cases
7367          *
7368          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7369          * existing extent.
7370          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7371          * just use the extent.
7372          *
7373          */
7374         if ((em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC) ||
7375             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7376              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7377                 if (em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC)
7378                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7379                 else
7380                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7381                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7382                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7383
7384                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7385                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false, false) == 1) {
7386                         bg = btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start);
7387                         if (bg)
7388                                 can_nocow = true;
7389                 }
7390         }
7391
7392         prev_len = len;
7393         if (can_nocow) {
7394                 struct extent_map *em2;
7395
7396                 /* We can NOCOW, so only need to reserve metadata space. */
7397                 ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(BTRFS_I(inode), len, len,
7398                                                       nowait);
7399                 if (ret < 0) {
7400                         /* Our caller expects us to free the input extent map. */
7401                         free_extent_map(em);
7402                         *map = NULL;
7403                         btrfs_dec_nocow_writers(bg);
7404                         if (nowait && (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT))
7405                                 ret = -EAGAIN;
7406                         goto out;
7407                 }
7408                 space_reserved = true;
7409
7410                 em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), dio_data, start, len,
7411                                               orig_start, block_start,
7412                                               len, orig_block_len,
7413                                               ram_bytes, type);
7414                 btrfs_dec_nocow_writers(bg);
7415                 if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7416                         free_extent_map(em);
7417                         *map = em2;
7418                         em = em2;
7419                 }
7420
7421                 if (IS_ERR(em2)) {
7422                         ret = PTR_ERR(em2);
7423                         goto out;
7424                 }
7425
7426                 dio_data->nocow_done = true;
7427         } else {
7428                 /* Our caller expects us to free the input extent map. */
7429                 free_extent_map(em);
7430                 *map = NULL;
7431
7432                 if (nowait) {
7433                         ret = -EAGAIN;
7434                         goto out;
7435                 }
7436
7437                 /*
7438                  * If we could not allocate data space before locking the file
7439                  * range and we can't do a NOCOW write, then we have to fail.
7440                  */
7441                 if (!dio_data->data_space_reserved) {
7442                         ret = -ENOSPC;
7443                         goto out;
7444                 }
7445
7446                 /*
7447                  * We have to COW and we have already reserved data space before,
7448                  * so now we reserve only metadata.
7449                  */
7450                 ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(BTRFS_I(inode), len, len,
7451                                                       false);
7452                 if (ret < 0)
7453                         goto out;
7454                 space_reserved = true;
7455
7456                 em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), dio_data, start, len);
7457                 if (IS_ERR(em)) {
7458                         ret = PTR_ERR(em);
7459                         goto out;
7460                 }
7461                 *map = em;
7462                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7463                 if (len < prev_len)
7464                         btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode),
7465                                                         prev_len - len, true);
7466         }
7467
7468         /*
7469          * We have created our ordered extent, so we can now release our reservation
7470          * for an outstanding extent.
7471          */
7472         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), prev_len);
7473
7474         /*
7475          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7476          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7477          */
7478         if (start + len > i_size_read(inode))
7479                 i_size_write(inode, start + len);
7480 out:
7481         if (ret && space_reserved) {
7482                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), len);
7483                 btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode), len, true);
7484         }
7485         *lenp = len;
7486         return ret;
7487 }
7488
7489 static int btrfs_dio_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t start,
7490                 loff_t length, unsigned int flags, struct iomap *iomap,
7491                 struct iomap *srcmap)
7492 {
7493         struct iomap_iter *iter = container_of(iomap, struct iomap_iter, iomap);
7494         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
7495         struct extent_map *em;
7496         struct extent_state *cached_state = NULL;
7497         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->private;
7498         u64 lockstart, lockend;
7499         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7500         int ret = 0;
7501         u64 len = length;
7502         const u64 data_alloc_len = length;
7503         bool unlock_extents = false;
7504
7505         /*
7506          * We could potentially fault if we have a buffer > PAGE_SIZE, and if
7507          * we're NOWAIT we may submit a bio for a partial range and return
7508          * EIOCBQUEUED, which would result in an errant short read.
7509          *
7510          * The best way to handle this would be to allow for partial completions
7511          * of iocb's, so we could submit the partial bio, return and fault in
7512          * the rest of the pages, and then submit the io for the rest of the
7513          * range.  However we don't have that currently, so simply return
7514          * -EAGAIN at this point so that the normal path is used.
7515          */
7516         if (!write && (flags & IOMAP_NOWAIT) && length > PAGE_SIZE)
7517                 return -EAGAIN;
7518
7519         /*
7520          * Cap the size of reads to that usually seen in buffered I/O as we need
7521          * to allocate a contiguous array for the checksums.
7522          */
7523         if (!write)
7524                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize * BTRFS_MAX_BIO_SECTORS);
7525
7526         lockstart = start;
7527         lockend = start + len - 1;
7528
7529         /*
7530          * iomap_dio_rw() only does filemap_write_and_wait_range(), which isn't
7531          * enough if we've written compressed pages to this area, so we need to
7532          * flush the dirty pages again to make absolutely sure that any
7533          * outstanding dirty pages are on disk - the first flush only starts
7534          * compression on the data, while keeping the pages locked, so by the
7535          * time the second flush returns we know bios for the compressed pages
7536          * were submitted and finished, and the pages no longer under writeback.
7537          *
7538          * If we have a NOWAIT request and we have any pages in the range that
7539          * are locked, likely due to compression still in progress, we don't want
7540          * to block on page locks. We also don't want to block on pages marked as
7541          * dirty or under writeback (same as for the non-compression case).
7542          * iomap_dio_rw() did the same check, but after that and before we got
7543          * here, mmap'ed writes may have happened or buffered reads started
7544          * (readpage() and readahead(), which lock pages), as we haven't locked
7545          * the file range yet.
7546          */
7547         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7548                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7549                 if (flags & IOMAP_NOWAIT) {
7550                         if (filemap_range_needs_writeback(inode->i_mapping,
7551                                                           lockstart, lockend))
7552                                 return -EAGAIN;
7553                 } else {
7554                         ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
7555                                                        start + length - 1);
7556                         if (ret)
7557                                 return ret;
7558                 }
7559         }
7560
7561         memset(dio_data, 0, sizeof(*dio_data));
7562
7563         /*
7564          * We always try to allocate data space and must do it before locking
7565          * the file range, to avoid deadlocks with concurrent writes to the same
7566          * range if the range has several extents and the writes don't expand the
7567          * current i_size (the inode lock is taken in shared mode). If we fail to
7568          * allocate data space here we continue and later, after locking the
7569          * file range, we fail with ENOSPC only if we figure out we can not do a
7570          * NOCOW write.
7571          */
7572         if (write && !(flags & IOMAP_NOWAIT)) {
7573                 ret = btrfs_check_data_free_space(BTRFS_I(inode),
7574                                                   &dio_data->data_reserved,
7575                                                   start, data_alloc_len, false);
7576                 if (!ret)
7577                         dio_data->data_space_reserved = true;
7578                 else if (ret && !(BTRFS_I(inode)->flags &
7579                                   (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)))
7580                         goto err;
7581         }
7582
7583         /*
7584          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7585          * this range and we need to fallback to buffered IO, or we are doing a
7586          * NOWAIT read/write and we need to block.
7587          */
7588         ret = lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state, flags);
7589         if (ret < 0)
7590                 goto err;
7591
7592         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, start, len);
7593         if (IS_ERR(em)) {
7594                 ret = PTR_ERR(em);
7595                 goto unlock_err;
7596         }
7597
7598         /*
7599          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7600          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7601          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7602          * buffered path.
7603          *
7604          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7605          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7606          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7607          *
7608          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7609          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7610          * the generic code.
7611          */
7612         if (extent_map_is_compressed(em) ||
7613             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7614                 free_extent_map(em);
7615                 /*
7616                  * If we are in a NOWAIT context, return -EAGAIN in order to
7617                  * fallback to buffered IO. This is not only because we can
7618                  * block with buffered IO (no support for NOWAIT semantics at
7619                  * the moment) but also to avoid returning short reads to user
7620                  * space - this happens if we were able to read some data from
7621                  * previous non-compressed extents and then when we fallback to
7622                  * buffered IO, at btrfs_file_read_iter() by calling
7623                  * filemap_read(), we fail to fault in pages for the read buffer,
7624                  * in which case filemap_read() returns a short read (the number
7625                  * of bytes previously read is > 0, so it does not return -EFAULT).
7626                  */
7627                 ret = (flags & IOMAP_NOWAIT) ? -EAGAIN : -ENOTBLK;
7628                 goto unlock_err;
7629         }
7630
7631         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7632
7633         /*
7634          * If we have a NOWAIT request and the range contains multiple extents
7635          * (or a mix of extents and holes), then we return -EAGAIN to make the
7636          * caller fallback to a context where it can do a blocking (without
7637          * NOWAIT) request. This way we avoid doing partial IO and returning
7638          * success to the caller, which is not optimal for writes and for reads
7639          * it can result in unexpected behaviour for an application.
7640          *
7641          * When doing a read, because we use IOMAP_DIO_PARTIAL when calling
7642          * iomap_dio_rw(), we can end up returning less data then what the caller
7643          * asked for, resulting in an unexpected, and incorrect, short read.
7644          * That is, the caller asked to read N bytes and we return less than that,
7645          * which is wrong unless we are crossing EOF. This happens if we get a
7646          * page fault error when trying to fault in pages for the buffer that is
7647          * associated to the struct iov_iter passed to iomap_dio_rw(), and we
7648          * have previously submitted bios for other extents in the range, in
7649          * which case iomap_dio_rw() may return us EIOCBQUEUED if not all of
7650          * those bios have completed by the time we get the page fault error,
7651          * which we return back to our caller - we should only return EIOCBQUEUED
7652          * after we have submitted bios for all the extents in the range.
7653          */
7654         if ((flags & IOMAP_NOWAIT) && len < length) {
7655                 free_extent_map(em);
7656                 ret = -EAGAIN;
7657                 goto unlock_err;
7658         }
7659
7660         if (write) {
7661                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, inode, dio_data,
7662                                                     start, &len, flags);
7663                 if (ret < 0)
7664                         goto unlock_err;
7665                 unlock_extents = true;
7666                 /* Recalc len in case the new em is smaller than requested */
7667                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7668                 if (dio_data->data_space_reserved) {
7669                         u64 release_offset;
7670                         u64 release_len = 0;
7671
7672                         if (dio_data->nocow_done) {
7673                                 release_offset = start;
7674                                 release_len = data_alloc_len;
7675                         } else if (len < data_alloc_len) {
7676                                 release_offset = start + len;
7677                                 release_len = data_alloc_len - len;
7678                         }
7679
7680                         if (release_len > 0)
7681                                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode),
7682                                                                dio_data->data_reserved,
7683                                                                release_offset,
7684                                                                release_len);
7685                 }
7686         } else {
7687                 /*
7688                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7689                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7690                  */
7691                 lockstart = start + len;
7692                 if (lockstart < lockend)
7693                         unlock_extents = true;
7694         }
7695
7696         if (unlock_extents)
7697                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7698                               &cached_state);
7699         else
7700                 free_extent_state(cached_state);
7701
7702         /*
7703          * Translate extent map information to iomap.
7704          * We trim the extents (and move the addr) even though iomap code does
7705          * that, since we have locked only the parts we are performing I/O in.
7706          */
7707         if ((em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
7708             ((em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC) && !write)) {
7709                 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
7710                 iomap->type = IOMAP_HOLE;
7711         } else {
7712                 iomap->addr = em->block_start + (start - em->start);
7713                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
7714         }
7715         iomap->offset = start;
7716         iomap->bdev = fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev;
7717         iomap->length = len;
7718         free_extent_map(em);
7719
7720         return 0;
7721
7722 unlock_err:
7723         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7724                       &cached_state);
7725 err:
7726         if (dio_data->data_space_reserved) {
7727                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode),
7728                                                dio_data->data_reserved,
7729                                                start, data_alloc_len);
7730                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7731         }
7732
7733         return ret;
7734 }
7735
7736 static int btrfs_dio_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
7737                 ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
7738 {
7739         struct iomap_iter *iter = container_of(iomap, struct iomap_iter, iomap);
7740         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->private;
7741         size_t submitted = dio_data->submitted;
7742         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7743         int ret = 0;
7744
7745         if (!write && (iomap->type == IOMAP_HOLE)) {
7746                 /* If reading from a hole, unlock and return */
7747                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos, pos + length - 1,
7748                               NULL);
7749                 return 0;
7750         }
7751
7752         if (submitted < length) {
7753                 pos += submitted;
7754                 length -= submitted;
7755                 if (write)
7756                         btrfs_finish_ordered_extent(dio_data->ordered, NULL,
7757                                                     pos, length, false);
7758                 else
7759                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos,
7760                                       pos + length - 1, NULL);
7761                 ret = -ENOTBLK;
7762         }
7763         if (write) {
7764                 btrfs_put_ordered_extent(dio_data->ordered);
7765                 dio_data->ordered = NULL;
7766         }
7767
7768         if (write)
7769                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7770         return ret;
7771 }
7772
7773 static void btrfs_dio_end_io(struct btrfs_bio *bbio)
7774 {
7775         struct btrfs_dio_private *dip =
7776                 container_of(bbio, struct btrfs_dio_private, bbio);
7777         struct btrfs_inode *inode = bbio->inode;
7778         struct bio *bio = &bbio->bio;
7779
7780         if (bio->bi_status) {
7781                 btrfs_warn(inode->root->fs_info,
7782                 "direct IO failed ino %llu op 0x%0x offset %#llx len %u err no %d",
7783                            btrfs_ino(inode), bio->bi_opf,
7784                            dip->file_offset, dip->bytes, bio->bi_status);
7785         }
7786
7787         if (btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE) {
7788                 btrfs_finish_ordered_extent(bbio->ordered, NULL,
7789                                             dip->file_offset, dip->bytes,
7790                                             !bio->bi_status);
7791         } else {
7792                 unlock_extent(&inode->io_tree, dip->file_offset,
7793                               dip->file_offset + dip->bytes - 1, NULL);
7794         }
7795
7796         bbio->bio.bi_private = bbio->private;
7797         iomap_dio_bio_end_io(bio);
7798 }
7799
7800 static void btrfs_dio_submit_io(const struct iomap_iter *iter, struct bio *bio,
7801                                 loff_t file_offset)
7802 {
7803         struct btrfs_bio *bbio = btrfs_bio(bio);
7804         struct btrfs_dio_private *dip =
7805                 container_of(bbio, struct btrfs_dio_private, bbio);
7806         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->private;
7807
7808         btrfs_bio_init(bbio, BTRFS_I(iter->inode)->root->fs_info,
7809                        btrfs_dio_end_io, bio->bi_private);
7810         bbio->inode = BTRFS_I(iter->inode);
7811         bbio->file_offset = file_offset;
7812
7813         dip->file_offset = file_offset;
7814         dip->bytes = bio->bi_iter.bi_size;
7815
7816         dio_data->submitted += bio->bi_iter.bi_size;
7817
7818         /*
7819          * Check if we are doing a partial write.  If we are, we need to split
7820          * the ordered extent to match the submitted bio.  Hang on to the
7821          * remaining unfinishable ordered_extent in dio_data so that it can be
7822          * cancelled in iomap_end to avoid a deadlock wherein faulting the
7823          * remaining pages is blocked on the outstanding ordered extent.
7824          */
7825         if (iter->flags & IOMAP_WRITE) {
7826                 int ret;
7827
7828                 ret = btrfs_extract_ordered_extent(bbio, dio_data->ordered);
7829                 if (ret) {
7830                         btrfs_finish_ordered_extent(dio_data->ordered, NULL,
7831                                                     file_offset, dip->bytes,
7832                                                     !ret);
7833                         bio->bi_status = errno_to_blk_status(ret);
7834                         iomap_dio_bio_end_io(bio);
7835                         return;
7836                 }
7837         }
7838
7839         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
7840 }
7841
7842 static const struct iomap_ops btrfs_dio_iomap_ops = {
7843         .iomap_begin            = btrfs_dio_iomap_begin,
7844         .iomap_end              = btrfs_dio_iomap_end,
7845 };
7846
7847 static const struct iomap_dio_ops btrfs_dio_ops = {
7848         .submit_io              = btrfs_dio_submit_io,
7849         .bio_set                = &btrfs_dio_bioset,
7850 };
7851
7852 ssize_t btrfs_dio_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, size_t done_before)
7853 {
7854         struct btrfs_dio_data data = { 0 };
7855
7856         return iomap_dio_rw(iocb, iter, &btrfs_dio_iomap_ops, &btrfs_dio_ops,
7857                             IOMAP_DIO_PARTIAL, &data, done_before);
7858 }
7859
7860 struct iomap_dio *btrfs_dio_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
7861                                   size_t done_before)
7862 {
7863         struct btrfs_dio_data data = { 0 };
7864
7865         return __iomap_dio_rw(iocb, iter, &btrfs_dio_iomap_ops, &btrfs_dio_ops,
7866                             IOMAP_DIO_PARTIAL, &data, done_before);
7867 }
7868
7869 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
7870                         u64 start, u64 len)
7871 {
7872         struct btrfs_inode *btrfs_inode = BTRFS_I(inode);
7873         int     ret;
7874
7875         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
7876         if (ret)
7877                 return ret;
7878
7879         /*
7880          * fiemap_prep() called filemap_write_and_wait() for the whole possible
7881          * file range (0 to LLONG_MAX), but that is not enough if we have
7882          * compression enabled. The first filemap_fdatawrite_range() only kicks
7883          * in the compression of data (in an async thread) and will return
7884          * before the compression is done and writeback is started. A second
7885          * filemap_fdatawrite_range() is needed to wait for the compression to
7886          * complete and writeback to start. We also need to wait for ordered
7887          * extents to complete, because our fiemap implementation uses mainly
7888          * file extent items to list the extents, searching for extent maps
7889          * only for file ranges with holes or prealloc extents to figure out
7890          * if we have delalloc in those ranges.
7891          */
7892         if (fieinfo->fi_flags & FIEMAP_FLAG_SYNC) {
7893                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, LLONG_MAX);
7894                 if (ret)
7895                         return ret;
7896         }
7897
7898         btrfs_inode_lock(btrfs_inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
7899
7900         /*
7901          * We did an initial flush to avoid holding the inode's lock while
7902          * triggering writeback and waiting for the completion of IO and ordered
7903          * extents. Now after we locked the inode we do it again, because it's
7904          * possible a new write may have happened in between those two steps.
7905          */
7906         if (fieinfo->fi_flags & FIEMAP_FLAG_SYNC) {
7907                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, LLONG_MAX);
7908                 if (ret) {
7909                         btrfs_inode_unlock(btrfs_inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
7910                         return ret;
7911                 }
7912         }
7913
7914         ret = extent_fiemap(btrfs_inode, fieinfo, start, len);
7915         btrfs_inode_unlock(btrfs_inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
7916
7917         return ret;
7918 }
7919
7920 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
7921                             struct writeback_control *wbc)
7922 {
7923         return extent_writepages(mapping, wbc);
7924 }
7925
7926 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
7927 {
7928         extent_readahead(rac);
7929 }
7930
7931 /*
7932  * For release_folio() and invalidate_folio() we have a race window where
7933  * folio_end_writeback() is called but the subpage spinlock is not yet released.
7934  * If we continue to release/invalidate the page, we could cause use-after-free
7935  * for subpage spinlock.  So this function is to spin and wait for subpage
7936  * spinlock.
7937  */
7938 static void wait_subpage_spinlock(struct page *page)
7939 {
7940         struct btrfs_fs_info *fs_info = page_to_fs_info(page);
7941         struct folio *folio = page_folio(page);
7942         struct btrfs_subpage *subpage;
7943
7944         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page->mapping))
7945                 return;
7946
7947         ASSERT(folio_test_private(folio) && folio_get_private(folio));
7948         subpage = folio_get_private(folio);
7949
7950         /*
7951          * This may look insane as we just acquire the spinlock and release it,
7952          * without doing anything.  But we just want to make sure no one is
7953          * still holding the subpage spinlock.
7954          * And since the page is not dirty nor writeback, and we have page
7955          * locked, the only possible way to hold a spinlock is from the endio
7956          * function to clear page writeback.
7957          *
7958          * Here we just acquire the spinlock so that all existing callers
7959          * should exit and we're safe to release/invalidate the page.
7960          */
7961         spin_lock_irq(&subpage->lock);
7962         spin_unlock_irq(&subpage->lock);
7963 }
7964
7965 static bool __btrfs_release_folio(struct folio *folio, gfp_t gfp_flags)
7966 {
7967         int ret = try_release_extent_mapping(&folio->page, gfp_flags);
7968
7969         if (ret == 1) {
7970                 wait_subpage_spinlock(&folio->page);
7971                 clear_page_extent_mapped(&folio->page);
7972         }
7973         return ret;
7974 }
7975
7976 static bool btrfs_release_folio(struct folio *folio, gfp_t gfp_flags)
7977 {
7978         if (folio_test_writeback(folio) || folio_test_dirty(folio))
7979                 return false;
7980         return __btrfs_release_folio(folio, gfp_flags);
7981 }
7982
7983 #ifdef CONFIG_MIGRATION
7984 static int btrfs_migrate_folio(struct address_space *mapping,
7985                              struct folio *dst, struct folio *src,
7986                              enum migrate_mode mode)
7987 {
7988         int ret = filemap_migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
7989
7990         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
7991                 return ret;
7992
7993         if (folio_test_ordered(src)) {
7994                 folio_clear_ordered(src);
7995                 folio_set_ordered(dst);
7996         }
7997
7998         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
7999 }
8000 #else
8001 #define btrfs_migrate_folio NULL
8002 #endif
8003
8004 static void btrfs_invalidate_folio(struct folio *folio, size_t offset,
8005                                  size_t length)
8006 {
8007         struct btrfs_inode *inode = folio_to_inode(folio);
8008         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
8009         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
8010         struct extent_state *cached_state = NULL;
8011         u64 page_start = folio_pos(folio);
8012         u64 page_end = page_start + folio_size(folio) - 1;
8013         u64 cur;
8014         int inode_evicting = inode->vfs_inode.i_state & I_FREEING;
8015
8016         /*
8017          * We have folio locked so no new ordered extent can be created on this
8018          * page, nor bio can be submitted for this folio.
8019          *
8020          * But already submitted bio can still be finished on this folio.
8021          * Furthermore, endio function won't skip folio which has Ordered
8022          * (Private2) already cleared, so it's possible for endio and
8023          * invalidate_folio to do the same ordered extent accounting twice
8024          * on one folio.
8025          *
8026          * So here we wait for any submitted bios to finish, so that we won't
8027          * do double ordered extent accounting on the same folio.
8028          */
8029         folio_wait_writeback(folio);
8030         wait_subpage_spinlock(&folio->page);
8031
8032         /*
8033          * For subpage case, we have call sites like
8034          * btrfs_punch_hole_lock_range() which passes range not aligned to
8035          * sectorsize.
8036          * If the range doesn't cover the full folio, we don't need to and
8037          * shouldn't clear page extent mapped, as folio->private can still
8038          * record subpage dirty bits for other part of the range.
8039          *
8040          * For cases that invalidate the full folio even the range doesn't
8041          * cover the full folio, like invalidating the last folio, we're
8042          * still safe to wait for ordered extent to finish.
8043          */
8044         if (!(offset == 0 && length == folio_size(folio))) {
8045                 btrfs_release_folio(folio, GFP_NOFS);
8046                 return;
8047         }
8048
8049         if (!inode_evicting)
8050                 lock_extent(tree, page_start, page_end, &cached_state);
8051
8052         cur = page_start;
8053         while (cur < page_end) {
8054                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8055                 u64 range_end;
8056                 u32 range_len;
8057                 u32 extra_flags = 0;
8058
8059                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_range(inode, cur,
8060                                                            page_end + 1 - cur);
8061                 if (!ordered) {
8062                         range_end = page_end;
8063                         /*
8064                          * No ordered extent covering this range, we are safe
8065                          * to delete all extent states in the range.
8066                          */
8067                         extra_flags = EXTENT_CLEAR_ALL_BITS;
8068                         goto next;
8069                 }
8070                 if (ordered->file_offset > cur) {
8071                         /*
8072                          * There is a range between [cur, oe->file_offset) not
8073                          * covered by any ordered extent.
8074                          * We are safe to delete all extent states, and handle
8075                          * the ordered extent in the next iteration.
8076                          */
8077                         range_end = ordered->file_offset - 1;
8078                         extra_flags = EXTENT_CLEAR_ALL_BITS;
8079                         goto next;
8080                 }
8081
8082                 range_end = min(ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1,
8083                                 page_end);
8084                 ASSERT(range_end + 1 - cur < U32_MAX);
8085                 range_len = range_end + 1 - cur;
8086                 if (!btrfs_folio_test_ordered(fs_info, folio, cur, range_len)) {
8087                         /*
8088                          * If Ordered (Private2) is cleared, it means endio has
8089                          * already been executed for the range.
8090                          * We can't delete the extent states as
8091                          * btrfs_finish_ordered_io() may still use some of them.
8092                          */
8093                         goto next;
8094                 }
8095                 btrfs_folio_clear_ordered(fs_info, folio, cur, range_len);
8096
8097                 /*
8098                  * IO on this page will never be started, so we need to account
8099                  * for any ordered extents now. Don't clear EXTENT_DELALLOC_NEW
8100                  * here, must leave that up for the ordered extent completion.
8101                  *
8102                  * This will also unlock the range for incoming
8103                  * btrfs_finish_ordered_io().
8104                  */
8105                 if (!inode_evicting)
8106                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end,
8107                                          EXTENT_DELALLOC |
8108                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8109                                          EXTENT_DEFRAG, &cached_state);
8110
8111                 spin_lock_irq(&inode->ordered_tree_lock);
8112                 set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8113                 ordered->truncated_len = min(ordered->truncated_len,
8114                                              cur - ordered->file_offset);
8115                 spin_unlock_irq(&inode->ordered_tree_lock);
8116
8117                 /*
8118                  * If the ordered extent has finished, we're safe to delete all
8119                  * the extent states of the range, otherwise
8120                  * btrfs_finish_ordered_io() will get executed by endio for
8121                  * other pages, so we can't delete extent states.
8122                  */
8123                 if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8124                                                    cur, range_end + 1 - cur)) {
8125                         btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8126                         /*
8127                          * The ordered extent has finished, now we're again
8128                          * safe to delete all extent states of the range.
8129                          */
8130                         extra_flags = EXTENT_CLEAR_ALL_BITS;
8131                 }
8132 next:
8133                 if (ordered)
8134                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8135                 /*
8136                  * Qgroup reserved space handler
8137                  * Sector(s) here will be either:
8138                  *
8139                  * 1) Already written to disk or bio already finished
8140                  *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleared.
8141                  *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8142                  *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8143                  *
8144                  * 2) Not written to disk yet
8145                  *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the
8146                  *    QGROUP_RESERVED bit of its io_tree, and free the qgroup
8147                  *    reserved data space.
8148                  *    Since the IO will never happen for this page.
8149                  */
8150                 btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, cur, range_end + 1 - cur, NULL);
8151                 if (!inode_evicting) {
8152                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end, EXTENT_LOCKED |
8153                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_UPTODATE |
8154                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG |
8155                                  extra_flags, &cached_state);
8156                 }
8157                 cur = range_end + 1;
8158         }
8159         /*
8160          * We have iterated through all ordered extents of the page, the page
8161          * should not have Ordered (Private2) anymore, or the above iteration
8162          * did something wrong.
8163          */
8164         ASSERT(!folio_test_ordered(folio));
8165         btrfs_folio_clear_checked(fs_info, folio, folio_pos(folio), folio_size(folio));
8166         if (!inode_evicting)
8167                 __btrfs_release_folio(folio, GFP_NOFS);
8168         clear_page_extent_mapped(&folio->page);
8169 }
8170
8171 /*
8172  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8173  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8174  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8175  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8176  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8177  * support these features.
8178  *
8179  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8180  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8181  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8182  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8183  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8184  * unlock the page.
8185  */
8186 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8187 {
8188         struct page *page = vmf->page;
8189         struct folio *folio = page_folio(page);
8190         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8191         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
8192         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8193         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8194         struct extent_state *cached_state = NULL;
8195         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8196         unsigned long zero_start;
8197         loff_t size;
8198         vm_fault_t ret;
8199         int ret2;
8200         int reserved = 0;
8201         u64 reserved_space;
8202         u64 page_start;
8203         u64 page_end;
8204         u64 end;
8205
8206         ASSERT(folio_order(folio) == 0);
8207
8208         reserved_space = PAGE_SIZE;
8209
8210         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8211         page_start = page_offset(page);
8212         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8213         end = page_end;
8214
8215         /*
8216          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8217          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8218          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8219          * dirty page write out, then the btrfs_writepages() function could
8220          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8221          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8222          */
8223         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8224                                             page_start, reserved_space);
8225         if (!ret2) {
8226                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8227                 reserved = 1;
8228         }
8229         if (ret2) {
8230                 ret = vmf_error(ret2);
8231                 if (reserved)
8232                         goto out;
8233                 goto out_noreserve;
8234         }
8235
8236         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8237 again:
8238         down_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8239         lock_page(page);
8240         size = i_size_read(inode);
8241
8242         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8243             (page_start >= size)) {
8244                 /* page got truncated out from underneath us */
8245                 goto out_unlock;
8246         }
8247         wait_on_page_writeback(page);
8248
8249         lock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8250         ret2 = set_page_extent_mapped(page);
8251         if (ret2 < 0) {
8252                 ret = vmf_error(ret2);
8253                 unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8254                 goto out_unlock;
8255         }
8256
8257         /*
8258          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8259          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8260          */
8261         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8262                         PAGE_SIZE);
8263         if (ordered) {
8264                 unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8265                 unlock_page(page);
8266                 up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8267                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
8268                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8269                 goto again;
8270         }
8271
8272         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8273                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8274                                           fs_info->sectorsize);
8275                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8276                         end = page_start + reserved_space - 1;
8277                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8278                                         data_reserved, page_start,
8279                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8280                 }
8281         }
8282
8283         /*
8284          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8285          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8286          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8287          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8288          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8289          */
8290         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8291                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8292                           EXTENT_DEFRAG, &cached_state);
8293
8294         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8295                                         &cached_state);
8296         if (ret2) {
8297                 unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8298                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8299                 goto out_unlock;
8300         }
8301
8302         /* page is wholly or partially inside EOF */
8303         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8304                 zero_start = offset_in_page(size);
8305         else
8306                 zero_start = PAGE_SIZE;
8307
8308         if (zero_start != PAGE_SIZE)
8309                 memzero_page(page, zero_start, PAGE_SIZE - zero_start);
8310
8311         btrfs_folio_clear_checked(fs_info, folio, page_start, PAGE_SIZE);
8312         btrfs_folio_set_dirty(fs_info, folio, page_start, end + 1 - page_start);
8313         btrfs_folio_set_uptodate(fs_info, folio, page_start, end + 1 - page_start);
8314
8315         btrfs_set_inode_last_sub_trans(BTRFS_I(inode));
8316
8317         unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8318         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8319
8320         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8321         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8322         extent_changeset_free(data_reserved);
8323         return VM_FAULT_LOCKED;
8324
8325 out_unlock:
8326         unlock_page(page);
8327         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8328 out:
8329         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8330         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8331                                      reserved_space, (ret != 0));
8332 out_noreserve:
8333         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8334         extent_changeset_free(data_reserved);
8335         return ret;
8336 }
8337
8338 static int btrfs_truncate(struct btrfs_inode *inode, bool skip_writeback)
8339 {
8340         struct btrfs_truncate_control control = {
8341                 .inode = inode,
8342                 .ino = btrfs_ino(inode),
8343                 .min_type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY,
8344                 .clear_extent_range = true,
8345         };
8346         struct btrfs_root *root = inode->root;
8347         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
8348         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8349         int ret;
8350         struct btrfs_trans_handle *trans;
8351         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8352         const u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8353
8354         if (!skip_writeback) {
8355                 ret = btrfs_wait_ordered_range(&inode->vfs_inode,
8356                                                inode->vfs_inode.i_size & (~mask),
8357                                                (u64)-1);
8358                 if (ret)
8359                         return ret;
8360         }
8361
8362         /*
8363          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8364          * things going on here:
8365          *
8366          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8367          *
8368          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8369          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8370          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8371          * very much snapshotting).
8372          *
8373          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8374          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8375          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8376          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8377          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8378          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8379          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8380          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8381          * done separately as well.
8382          *
8383          * So that leaves us with
8384          *
8385          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8386          * transaction reservation.
8387          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8388          * updating the inode.
8389          */
8390         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8391         if (!rsv)
8392                 return -ENOMEM;
8393         rsv->size = min_size;
8394         rsv->failfast = true;
8395
8396         /*
8397          * 1 for the truncate slack space
8398          * 1 for updating the inode.
8399          */
8400         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8401         if (IS_ERR(trans)) {
8402                 ret = PTR_ERR(trans);
8403                 goto out;
8404         }
8405
8406         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8407         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8408                                       min_size, false);
8409         /*
8410          * We have reserved 2 metadata units when we started the transaction and
8411          * min_size matches 1 unit, so this should never fail, but if it does,
8412          * it's not critical we just fail truncation.
8413          */
8414         if (WARN_ON(ret)) {
8415                 btrfs_end_transaction(trans);
8416                 goto out;
8417         }
8418
8419         trans->block_rsv = rsv;
8420
8421         while (1) {
8422                 struct extent_state *cached_state = NULL;
8423                 const u64 new_size = inode->vfs_inode.i_size;
8424                 const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
8425
8426                 control.new_size = new_size;
8427                 lock_extent(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1, &cached_state);
8428                 /*
8429                  * We want to drop from the next block forward in case this new
8430                  * size is not block aligned since we will be keeping the last
8431                  * block of the extent just the way it is.
8432                  */
8433                 btrfs_drop_extent_map_range(inode,
8434                                             ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize),
8435                                             (u64)-1, false);
8436
8437                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, &control);
8438
8439                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, control.sub_bytes);
8440                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, control.last_size);
8441
8442                 unlock_extent(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1, &cached_state);
8443
8444                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8445                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8446                         break;
8447
8448                 ret = btrfs_update_inode(trans, inode);
8449                 if (ret)
8450                         break;
8451
8452                 btrfs_end_transaction(trans);
8453                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8454
8455                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8456                 if (IS_ERR(trans)) {
8457                         ret = PTR_ERR(trans);
8458                         trans = NULL;
8459                         break;
8460                 }
8461
8462                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8463                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8464                                               rsv, min_size, false);
8465                 /*
8466                  * We have reserved 2 metadata units when we started the
8467                  * transaction and min_size matches 1 unit, so this should never
8468                  * fail, but if it does, it's not critical we just fail truncation.
8469                  */
8470                 if (WARN_ON(ret))
8471                         break;
8472
8473                 trans->block_rsv = rsv;
8474         }
8475
8476         /*
8477          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8478          * deadlock with freeze, if we got BTRFS_NEED_TRUNCATE_BLOCK then we
8479          * know we've truncated everything except the last little bit, and can
8480          * do btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8481          */
8482         if (ret == BTRFS_NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8483                 btrfs_end_transaction(trans);
8484                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8485
8486                 ret = btrfs_truncate_block(inode, inode->vfs_inode.i_size, 0, 0);
8487                 if (ret)
8488                         goto out;
8489                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8490                 if (IS_ERR(trans)) {
8491                         ret = PTR_ERR(trans);
8492                         goto out;
8493                 }
8494                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
8495         }
8496
8497         if (trans) {
8498                 int ret2;
8499
8500                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8501                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, inode);
8502                 if (ret2 && !ret)
8503                         ret = ret2;
8504
8505                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8506                 if (ret2 && !ret)
8507                         ret = ret2;
8508                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8509         }
8510 out:
8511         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
8512         /*
8513          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
8514          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
8515          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
8516          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
8517          * safe.
8518          *
8519          * If no extents were dropped or trimmed we don't need to force the next
8520          * fsync to truncate all the inode's items from the log and re-log them
8521          * all. This means the truncate operation did not change the file size,
8522          * or changed it to a smaller size but there was only an implicit hole
8523          * between the old i_size and the new i_size, and there were no prealloc
8524          * extents beyond i_size to drop.
8525          */
8526         if (control.extents_found > 0)
8527                 btrfs_set_inode_full_sync(inode);
8528
8529         return ret;
8530 }
8531
8532 struct inode *btrfs_new_subvol_inode(struct mnt_idmap *idmap,
8533                                      struct inode *dir)
8534 {
8535         struct inode *inode;
8536
8537         inode = new_inode(dir->i_sb);
8538         if (inode) {
8539                 /*
8540                  * Subvolumes don't inherit the sgid bit or the parent's gid if
8541                  * the parent's sgid bit is set. This is probably a bug.
8542                  */
8543                 inode_init_owner(idmap, inode, NULL,
8544                                  S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO));
8545                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
8546                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
8547         }
8548         return inode;
8549 }
8550
8551 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
8552 {
8553         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
8554         struct btrfs_inode *ei;
8555         struct inode *inode;
8556         struct extent_io_tree *file_extent_tree = NULL;
8557
8558         /* Self tests may pass a NULL fs_info. */
8559         if (fs_info && !btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES)) {
8560                 file_extent_tree = kmalloc(sizeof(struct extent_io_tree), GFP_KERNEL);
8561                 if (!file_extent_tree)
8562                         return NULL;
8563         }
8564
8565         ei = alloc_inode_sb(sb, btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
8566         if (!ei) {
8567                 kfree(file_extent_tree);
8568                 return NULL;
8569         }
8570
8571         ei->root = NULL;
8572         ei->generation = 0;
8573         ei->last_trans = 0;
8574         ei->last_sub_trans = 0;
8575         ei->logged_trans = 0;
8576         ei->delalloc_bytes = 0;
8577         ei->new_delalloc_bytes = 0;
8578         ei->defrag_bytes = 0;
8579         ei->disk_i_size = 0;
8580         ei->flags = 0;
8581         ei->ro_flags = 0;
8582         ei->csum_bytes = 0;
8583         ei->index_cnt = (u64)-1;
8584         ei->dir_index = 0;
8585         ei->last_unlink_trans = 0;
8586         ei->last_reflink_trans = 0;
8587         ei->last_log_commit = 0;
8588
8589         spin_lock_init(&ei->lock);
8590         ei->outstanding_extents = 0;
8591         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
8592                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
8593                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
8594         ei->runtime_flags = 0;
8595         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8596         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8597
8598         ei->delayed_node = NULL;
8599
8600         ei->i_otime_sec = 0;
8601         ei->i_otime_nsec = 0;
8602
8603         inode = &ei->vfs_inode;
8604         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
8605
8606         /* This io tree sets the valid inode. */
8607         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO);
8608         ei->io_tree.inode = ei;
8609
8610         ei->file_extent_tree = file_extent_tree;
8611         if (file_extent_tree) {
8612                 extent_io_tree_init(fs_info, ei->file_extent_tree,
8613                                     IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT);
8614                 /* Lockdep class is set only for the file extent tree. */
8615                 lockdep_set_class(&ei->file_extent_tree->lock, &file_extent_tree_class);
8616         }
8617         mutex_init(&ei->log_mutex);
8618         spin_lock_init(&ei->ordered_tree_lock);
8619         ei->ordered_tree = RB_ROOT;
8620         ei->ordered_tree_last = NULL;
8621         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
8622         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
8623         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
8624         init_rwsem(&ei->i_mmap_lock);
8625
8626         return inode;
8627 }
8628
8629 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
8630 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
8631 {
8632         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, false);
8633         kfree(BTRFS_I(inode)->file_extent_tree);
8634         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8635 }
8636 #endif
8637
8638 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
8639 {
8640         kfree(BTRFS_I(inode)->file_extent_tree);
8641         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8642 }
8643
8644 void btrfs_destroy_inode(struct inode *vfs_inode)
8645 {
8646         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8647         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
8648         struct btrfs_root *root = inode->root;
8649         bool freespace_inode;
8650
8651         WARN_ON(!hlist_empty(&vfs_inode->i_dentry));
8652         WARN_ON(vfs_inode->i_data.nrpages);
8653         WARN_ON(inode->block_rsv.reserved);
8654         WARN_ON(inode->block_rsv.size);
8655         WARN_ON(inode->outstanding_extents);
8656         if (!S_ISDIR(vfs_inode->i_mode)) {
8657                 WARN_ON(inode->delalloc_bytes);
8658                 WARN_ON(inode->new_delalloc_bytes);
8659         }
8660         WARN_ON(inode->csum_bytes);
8661         WARN_ON(inode->defrag_bytes);
8662
8663         /*
8664          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
8665          * created the same inode and we need to destroy the one we already
8666          * created.
8667          */
8668         if (!root)
8669                 return;
8670
8671         /*
8672          * If this is a free space inode do not take the ordered extents lockdep
8673          * map.
8674          */
8675         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
8676
8677         while (1) {
8678                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, (u64)-1);
8679                 if (!ordered)
8680                         break;
8681                 else {
8682                         btrfs_err(root->fs_info,
8683                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
8684                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
8685
8686                         if (!freespace_inode)
8687                                 btrfs_lockdep_acquire(root->fs_info, btrfs_ordered_extent);
8688
8689                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
8690                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8691                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8692                 }
8693         }
8694         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(inode);
8695         inode_tree_del(inode);
8696         btrfs_drop_extent_map_range(inode, 0, (u64)-1, false);
8697         btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, 0, (u64)-1);
8698         btrfs_put_root(inode->root);
8699 }
8700
8701 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
8702 {
8703         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8704
8705         if (root == NULL)
8706                 return 1;
8707
8708         /* the snap/subvol tree is on deleting */
8709         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
8710                 return 1;
8711         else
8712                 return generic_drop_inode(inode);
8713 }
8714
8715 static void init_once(void *foo)
8716 {
8717         struct btrfs_inode *ei = foo;
8718
8719         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
8720 }
8721
8722 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
8723 {
8724         /*
8725          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
8726          * destroy cache.
8727          */
8728         rcu_barrier();
8729         bioset_exit(&btrfs_dio_bioset);
8730         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
8731 }
8732
8733 int __init btrfs_init_cachep(void)
8734 {
8735         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
8736                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
8737                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT,
8738                         init_once);
8739         if (!btrfs_inode_cachep)
8740                 goto fail;
8741
8742         if (bioset_init(&btrfs_dio_bioset, BIO_POOL_SIZE,
8743                         offsetof(struct btrfs_dio_private, bbio.bio),
8744                         BIOSET_NEED_BVECS))
8745                 goto fail;
8746
8747         return 0;
8748 fail:
8749         btrfs_destroy_cachep();
8750         return -ENOMEM;
8751 }
8752
8753 static int btrfs_getattr(struct mnt_idmap *idmap,
8754                          const struct path *path, struct kstat *stat,
8755                          u32 request_mask, unsigned int flags)
8756 {
8757         u64 delalloc_bytes;
8758         u64 inode_bytes;
8759         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
8760         u32 blocksize = btrfs_sb(inode->i_sb)->sectorsize;
8761         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
8762         u32 bi_ro_flags = BTRFS_I(inode)->ro_flags;
8763
8764         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
8765         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime_sec;
8766         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime_nsec;
8767         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
8768                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
8769         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
8770                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
8771         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
8772                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
8773         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
8774                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
8775         if (bi_ro_flags & BTRFS_INODE_RO_VERITY)
8776                 stat->attributes |= STATX_ATTR_VERITY;
8777
8778         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
8779                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
8780                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
8781                                   STATX_ATTR_NODUMP);
8782
8783         generic_fillattr(idmap, request_mask, inode, stat);
8784         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
8785
8786         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8787         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
8788         inode_bytes = inode_get_bytes(inode);
8789         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8790         stat->blocks = (ALIGN(inode_bytes, blocksize) +
8791                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> SECTOR_SHIFT;
8792         return 0;
8793 }
8794
8795 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
8796                               struct dentry *old_dentry,
8797                               struct inode *new_dir,
8798                               struct dentry *new_dentry)
8799 {
8800         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(old_dir);
8801         struct btrfs_trans_handle *trans;
8802         unsigned int trans_num_items;
8803         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
8804         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
8805         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
8806         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
8807         struct btrfs_rename_ctx old_rename_ctx;
8808         struct btrfs_rename_ctx new_rename_ctx;
8809         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
8810         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
8811         u64 old_idx = 0;
8812         u64 new_idx = 0;
8813         int ret;
8814         int ret2;
8815         bool need_abort = false;
8816         struct fscrypt_name old_fname, new_fname;
8817         struct fscrypt_str *old_name, *new_name;
8818
8819         /*
8820          * For non-subvolumes allow exchange only within one subvolume, in the
8821          * same inode namespace. Two subvolumes (represented as directory) can
8822          * be exchanged as they're a logical link and have a fixed inode number.
8823          */
8824         if (root != dest &&
8825             (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
8826              new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
8827                 return -EXDEV;
8828
8829         ret = fscrypt_setup_filename(old_dir, &old_dentry->d_name, 0, &old_fname);
8830         if (ret)
8831                 return ret;
8832
8833         ret = fscrypt_setup_filename(new_dir, &new_dentry->d_name, 0, &new_fname);
8834         if (ret) {
8835                 fscrypt_free_filename(&old_fname);
8836                 return ret;
8837         }
8838
8839         old_name = &old_fname.disk_name;
8840         new_name = &new_fname.disk_name;
8841
8842         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
8843         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
8844             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8845                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
8846
8847         /*
8848          * For each inode:
8849          * 1 to remove old dir item
8850          * 1 to remove old dir index
8851          * 1 to add new dir item
8852          * 1 to add new dir index
8853          * 1 to update parent inode
8854          *
8855          * If the parents are the same, we only need to account for one
8856          */
8857         trans_num_items = (old_dir == new_dir ? 9 : 10);
8858         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8859                 /*
8860                  * 1 to remove old root ref
8861                  * 1 to remove old root backref
8862                  * 1 to add new root ref
8863                  * 1 to add new root backref
8864                  */
8865                 trans_num_items += 4;
8866         } else {
8867                 /*
8868                  * 1 to update inode item
8869                  * 1 to remove old inode ref
8870                  * 1 to add new inode ref
8871                  */
8872                 trans_num_items += 3;
8873         }
8874         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8875                 trans_num_items += 4;
8876         else
8877                 trans_num_items += 3;
8878         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
8879         if (IS_ERR(trans)) {
8880                 ret = PTR_ERR(trans);
8881                 goto out_notrans;
8882         }
8883
8884         if (dest != root) {
8885                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
8886                 if (ret)
8887                         goto out_fail;
8888         }
8889
8890         /*
8891          * We need to find a free sequence number both in the source and
8892          * in the destination directory for the exchange.
8893          */
8894         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
8895         if (ret)
8896                 goto out_fail;
8897         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
8898         if (ret)
8899                 goto out_fail;
8900
8901         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
8902         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
8903
8904         /* Reference for the source. */
8905         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8906                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8907                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8908         } else {
8909                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest, new_name, old_ino,
8910                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
8911                                              old_idx);
8912                 if (ret)
8913                         goto out_fail;
8914                 need_abort = true;
8915         }
8916
8917         /* And now for the dest. */
8918         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8919                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8920                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8921         } else {
8922                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, old_name, new_ino,
8923                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
8924                                              new_idx);
8925                 if (ret) {
8926                         if (need_abort)
8927                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8928                         goto out_fail;
8929                 }
8930         }
8931
8932         /* Update inode version and ctime/mtime. */
8933         inode_inc_iversion(old_dir);
8934         inode_inc_iversion(new_dir);
8935         inode_inc_iversion(old_inode);
8936         inode_inc_iversion(new_inode);
8937         simple_rename_timestamp(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry);
8938
8939         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
8940                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
8941                                         BTRFS_I(old_inode), true);
8942                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
8943                                         BTRFS_I(new_inode), true);
8944         }
8945
8946         /* src is a subvolume */
8947         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8948                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(old_dir), old_dentry);
8949         } else { /* src is an inode */
8950                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(old_dir),
8951                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
8952                                            old_name, &old_rename_ctx);
8953                 if (!ret)
8954                         ret = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(old_inode));
8955         }
8956         if (ret) {
8957                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8958                 goto out_fail;
8959         }
8960
8961         /* dest is a subvolume */
8962         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8963                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(new_dir), new_dentry);
8964         } else { /* dest is an inode */
8965                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(new_dir),
8966                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
8967                                            new_name, &new_rename_ctx);
8968                 if (!ret)
8969                         ret = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(new_inode));
8970         }
8971         if (ret) {
8972                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8973                 goto out_fail;
8974         }
8975
8976         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
8977                              new_name, 0, old_idx);
8978         if (ret) {
8979                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8980                 goto out_fail;
8981         }
8982
8983         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
8984                              old_name, 0, new_idx);
8985         if (ret) {
8986                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8987                 goto out_fail;
8988         }
8989
8990         if (old_inode->i_nlink == 1)
8991                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
8992         if (new_inode->i_nlink == 1)
8993                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
8994
8995         /*
8996          * Now pin the logs of the roots. We do it to ensure that no other task
8997          * can sync the logs while we are in progress with the rename, because
8998          * that could result in an inconsistency in case any of the inodes that
8999          * are part of this rename operation were logged before.
9000          */
9001         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9002                 btrfs_pin_log_trans(root);
9003         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9004                 btrfs_pin_log_trans(dest);
9005
9006         /* Do the log updates for all inodes. */
9007         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9008                 btrfs_log_new_name(trans, old_dentry, BTRFS_I(old_dir),
9009                                    old_rename_ctx.index, new_dentry->d_parent);
9010         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9011                 btrfs_log_new_name(trans, new_dentry, BTRFS_I(new_dir),
9012                                    new_rename_ctx.index, old_dentry->d_parent);
9013
9014         /* Now unpin the logs. */
9015         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9016                 btrfs_end_log_trans(root);
9017         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9018                 btrfs_end_log_trans(dest);
9019 out_fail:
9020         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9021         ret = ret ? ret : ret2;
9022 out_notrans:
9023         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9024             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9025                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9026
9027         fscrypt_free_filename(&new_fname);
9028         fscrypt_free_filename(&old_fname);
9029         return ret;
9030 }
9031
9032 static struct inode *new_whiteout_inode(struct mnt_idmap *idmap,
9033                                         struct inode *dir)
9034 {
9035         struct inode *inode;
9036
9037         inode = new_inode(dir->i_sb);
9038         if (inode) {
9039                 inode_init_owner(idmap, inode, dir,
9040                                  S_IFCHR | WHITEOUT_MODE);
9041                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
9042                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, WHITEOUT_DEV);
9043         }
9044         return inode;
9045 }
9046
9047 static int btrfs_rename(struct mnt_idmap *idmap,
9048                         struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9049                         struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9050                         unsigned int flags)
9051 {
9052         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(old_dir);
9053         struct btrfs_new_inode_args whiteout_args = {
9054                 .dir = old_dir,
9055                 .dentry = old_dentry,
9056         };
9057         struct btrfs_trans_handle *trans;
9058         unsigned int trans_num_items;
9059         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9060         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9061         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
9062         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
9063         struct btrfs_rename_ctx rename_ctx;
9064         u64 index = 0;
9065         int ret;
9066         int ret2;
9067         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9068         struct fscrypt_name old_fname, new_fname;
9069
9070         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9071                 return -EPERM;
9072
9073         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9074         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9075                 return -EXDEV;
9076
9077         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9078             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9079                 return -ENOTEMPTY;
9080
9081         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9082             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9083                 return -ENOTEMPTY;
9084
9085         ret = fscrypt_setup_filename(old_dir, &old_dentry->d_name, 0, &old_fname);
9086         if (ret)
9087                 return ret;
9088
9089         ret = fscrypt_setup_filename(new_dir, &new_dentry->d_name, 0, &new_fname);
9090         if (ret) {
9091                 fscrypt_free_filename(&old_fname);
9092                 return ret;
9093         }
9094
9095         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9096         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino, &new_fname.disk_name);
9097         if (ret) {
9098                 if (ret == -EEXIST) {
9099                         /* we shouldn't get
9100                          * eexist without a new_inode */
9101                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9102                                 goto out_fscrypt_names;
9103                         }
9104                 } else {
9105                         /* maybe -EOVERFLOW */
9106                         goto out_fscrypt_names;
9107                 }
9108         }
9109         ret = 0;
9110
9111         /*
9112          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9113          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9114          */
9115         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9116                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9117
9118         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9119                 whiteout_args.inode = new_whiteout_inode(idmap, old_dir);
9120                 if (!whiteout_args.inode) {
9121                         ret = -ENOMEM;
9122                         goto out_fscrypt_names;
9123                 }
9124                 ret = btrfs_new_inode_prepare(&whiteout_args, &trans_num_items);
9125                 if (ret)
9126                         goto out_whiteout_inode;
9127         } else {
9128                 /* 1 to update the old parent inode. */
9129                 trans_num_items = 1;
9130         }
9131
9132         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9133                 /* Close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
9134                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9135                 /*
9136                  * 1 to remove old root ref
9137                  * 1 to remove old root backref
9138                  * 1 to add new root ref
9139                  * 1 to add new root backref
9140                  */
9141                 trans_num_items += 4;
9142         } else {
9143                 /*
9144                  * 1 to update inode
9145                  * 1 to remove old inode ref
9146                  * 1 to add new inode ref
9147                  */
9148                 trans_num_items += 3;
9149         }
9150         /*
9151          * 1 to remove old dir item
9152          * 1 to remove old dir index
9153          * 1 to add new dir item
9154          * 1 to add new dir index
9155          */
9156         trans_num_items += 4;
9157         /* 1 to update new parent inode if it's not the same as the old parent */
9158         if (new_dir != old_dir)
9159                 trans_num_items++;
9160         if (new_inode) {
9161                 /*
9162                  * 1 to update inode
9163                  * 1 to remove inode ref
9164                  * 1 to remove dir item
9165                  * 1 to remove dir index
9166                  * 1 to possibly add orphan item
9167                  */
9168                 trans_num_items += 5;
9169         }
9170         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9171         if (IS_ERR(trans)) {
9172                 ret = PTR_ERR(trans);
9173                 goto out_notrans;
9174         }
9175
9176         if (dest != root) {
9177                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9178                 if (ret)
9179                         goto out_fail;
9180         }
9181
9182         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9183         if (ret)
9184                 goto out_fail;
9185
9186         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9187         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9188                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9189                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9190         } else {
9191                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest, &new_fname.disk_name,
9192                                              old_ino, btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
9193                                              index);
9194                 if (ret)
9195                         goto out_fail;
9196         }
9197
9198         inode_inc_iversion(old_dir);
9199         inode_inc_iversion(new_dir);
9200         inode_inc_iversion(old_inode);
9201         simple_rename_timestamp(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry);
9202
9203         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9204                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9205                                         BTRFS_I(old_inode), true);
9206
9207         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9208                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(old_dir), old_dentry);
9209         } else {
9210                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(old_dir),
9211                                            BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9212                                            &old_fname.disk_name, &rename_ctx);
9213                 if (!ret)
9214                         ret = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(old_inode));
9215         }
9216         if (ret) {
9217                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9218                 goto out_fail;
9219         }
9220
9221         if (new_inode) {
9222                 inode_inc_iversion(new_inode);
9223                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9224                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9225                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(new_dir), new_dentry);
9226                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9227                 } else {
9228                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(new_dir),
9229                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9230                                                  &new_fname.disk_name);
9231                 }
9232                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9233                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9234                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9235                 if (ret) {
9236                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9237                         goto out_fail;
9238                 }
9239         }
9240
9241         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9242                              &new_fname.disk_name, 0, index);
9243         if (ret) {
9244                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9245                 goto out_fail;
9246         }
9247
9248         if (old_inode->i_nlink == 1)
9249                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9250
9251         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9252                 btrfs_log_new_name(trans, old_dentry, BTRFS_I(old_dir),
9253                                    rename_ctx.index, new_dentry->d_parent);
9254
9255         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9256                 ret = btrfs_create_new_inode(trans, &whiteout_args);
9257                 if (ret) {
9258                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9259                         goto out_fail;
9260                 } else {
9261                         unlock_new_inode(whiteout_args.inode);
9262                         iput(whiteout_args.inode);
9263                         whiteout_args.inode = NULL;
9264                 }
9265         }
9266 out_fail:
9267         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9268         ret = ret ? ret : ret2;
9269 out_notrans:
9270         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9271                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9272         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9273                 btrfs_new_inode_args_destroy(&whiteout_args);
9274 out_whiteout_inode:
9275         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9276                 iput(whiteout_args.inode);
9277 out_fscrypt_names:
9278         fscrypt_free_filename(&old_fname);
9279         fscrypt_free_filename(&new_fname);
9280         return ret;
9281 }
9282
9283 static int btrfs_rename2(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *old_dir,
9284                          struct dentry *old_dentry, struct inode *new_dir,
9285                          struct dentry *new_dentry, unsigned int flags)
9286 {
9287         int ret;
9288
9289         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9290                 return -EINVAL;
9291
9292         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9293                 ret = btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9294                                             new_dentry);
9295         else
9296                 ret = btrfs_rename(idmap, old_dir, old_dentry, new_dir,
9297                                    new_dentry, flags);
9298
9299         btrfs_btree_balance_dirty(BTRFS_I(new_dir)->root->fs_info);
9300
9301         return ret;
9302 }
9303
9304 struct btrfs_delalloc_work {
9305         struct inode *inode;
9306         struct completion completion;
9307         struct list_head list;
9308         struct btrfs_work work;
9309 };
9310
9311 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9312 {
9313         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9314         struct inode *inode;
9315
9316         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9317                                      work);
9318         inode = delalloc_work->inode;
9319         filemap_flush(inode->i_mapping);
9320         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9321                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9322                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9323
9324         iput(inode);
9325         complete(&delalloc_work->completion);
9326 }
9327
9328 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9329 {
9330         struct btrfs_delalloc_work *work;
9331
9332         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9333         if (!work)
9334                 return NULL;
9335
9336         init_completion(&work->completion);
9337         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9338         work->inode = inode;
9339         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL);
9340
9341         return work;
9342 }
9343
9344 /*
9345  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9346  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9347  */
9348 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
9349                                  struct writeback_control *wbc, bool snapshot,
9350                                  bool in_reclaim_context)
9351 {
9352         struct btrfs_inode *binode;
9353         struct inode *inode;
9354         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9355         LIST_HEAD(works);
9356         LIST_HEAD(splice);
9357         int ret = 0;
9358         bool full_flush = wbc->nr_to_write == LONG_MAX;
9359
9360         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9361         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9362         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9363         while (!list_empty(&splice)) {
9364                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9365                                     delalloc_inodes);
9366
9367                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9368                                &root->delalloc_inodes);
9369
9370                 if (in_reclaim_context &&
9371                     test_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &binode->runtime_flags))
9372                         continue;
9373
9374                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9375                 if (!inode) {
9376                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9377                         continue;
9378                 }
9379                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9380
9381                 if (snapshot)
9382                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9383                                 &binode->runtime_flags);
9384                 if (full_flush) {
9385                         work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9386                         if (!work) {
9387                                 iput(inode);
9388                                 ret = -ENOMEM;
9389                                 goto out;
9390                         }
9391                         list_add_tail(&work->list, &works);
9392                         btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9393                                          &work->work);
9394                 } else {
9395                         ret = filemap_fdatawrite_wbc(inode->i_mapping, wbc);
9396                         btrfs_add_delayed_iput(BTRFS_I(inode));
9397                         if (ret || wbc->nr_to_write <= 0)
9398                                 goto out;
9399                 }
9400                 cond_resched();
9401                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9402         }
9403         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9404
9405 out:
9406         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9407                 list_del_init(&work->list);
9408                 wait_for_completion(&work->completion);
9409                 kfree(work);
9410         }
9411
9412         if (!list_empty(&splice)) {
9413                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9414                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9415                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9416         }
9417         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9418         return ret;
9419 }
9420
9421 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root, bool in_reclaim_context)
9422 {
9423         struct writeback_control wbc = {
9424                 .nr_to_write = LONG_MAX,
9425                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9426                 .range_start = 0,
9427                 .range_end = LLONG_MAX,
9428         };
9429         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9430
9431         if (BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
9432                 return -EROFS;
9433
9434         return start_delalloc_inodes(root, &wbc, true, in_reclaim_context);
9435 }
9436
9437 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, long nr,
9438                                bool in_reclaim_context)
9439 {
9440         struct writeback_control wbc = {
9441                 .nr_to_write = nr,
9442                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9443                 .range_start = 0,
9444                 .range_end = LLONG_MAX,
9445         };
9446         struct btrfs_root *root;
9447         LIST_HEAD(splice);
9448         int ret;
9449
9450         if (BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
9451                 return -EROFS;
9452
9453         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9454         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9455         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
9456         while (!list_empty(&splice)) {
9457                 /*
9458                  * Reset nr_to_write here so we know that we're doing a full
9459                  * flush.
9460                  */
9461                 if (nr == LONG_MAX)
9462                         wbc.nr_to_write = LONG_MAX;
9463
9464                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
9465                                         delalloc_root);
9466                 root = btrfs_grab_root(root);
9467                 BUG_ON(!root);
9468                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
9469                                &fs_info->delalloc_roots);
9470                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9471
9472                 ret = start_delalloc_inodes(root, &wbc, false, in_reclaim_context);
9473                 btrfs_put_root(root);
9474                 if (ret < 0 || wbc.nr_to_write <= 0)
9475                         goto out;
9476                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9477         }
9478         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9479
9480         ret = 0;
9481 out:
9482         if (!list_empty(&splice)) {
9483                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9484                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
9485                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9486         }
9487         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9488         return ret;
9489 }
9490
9491 static int btrfs_symlink(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
9492                          struct dentry *dentry, const char *symname)
9493 {
9494         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(dir);
9495         struct btrfs_trans_handle *trans;
9496         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9497         struct btrfs_path *path;
9498         struct btrfs_key key;
9499         struct inode *inode;
9500         struct btrfs_new_inode_args new_inode_args = {
9501                 .dir = dir,
9502                 .dentry = dentry,
9503         };
9504         unsigned int trans_num_items;
9505         int err;
9506         int name_len;
9507         int datasize;
9508         unsigned long ptr;
9509         struct btrfs_file_extent_item *ei;
9510         struct extent_buffer *leaf;
9511
9512         name_len = strlen(symname);
9513         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
9514                 return -ENAMETOOLONG;
9515
9516         inode = new_inode(dir->i_sb);
9517         if (!inode)
9518                 return -ENOMEM;
9519         inode_init_owner(idmap, inode, dir, S_IFLNK | S_IRWXUGO);
9520         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
9521         inode_nohighmem(inode);
9522         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9523         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
9524         inode_set_bytes(inode, name_len);
9525
9526         new_inode_args.inode = inode;
9527         err = btrfs_new_inode_prepare(&new_inode_args, &trans_num_items);
9528         if (err)
9529                 goto out_inode;
9530         /* 1 additional item for the inline extent */
9531         trans_num_items++;
9532
9533         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9534         if (IS_ERR(trans)) {
9535                 err = PTR_ERR(trans);
9536                 goto out_new_inode_args;
9537         }
9538
9539         err = btrfs_create_new_inode(trans, &new_inode_args);
9540         if (err)
9541                 goto out;
9542
9543         path = btrfs_alloc_path();
9544         if (!path) {
9545                 err = -ENOMEM;
9546                 btrfs_abort_transaction(trans, err);
9547                 discard_new_inode(inode);
9548                 inode = NULL;
9549                 goto out;
9550         }
9551         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
9552         key.offset = 0;
9553         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
9554         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
9555         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
9556                                       datasize);
9557         if (err) {
9558                 btrfs_abort_transaction(trans, err);
9559                 btrfs_free_path(path);
9560                 discard_new_inode(inode);
9561                 inode = NULL;
9562                 goto out;
9563         }
9564         leaf = path->nodes[0];
9565         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
9566                             struct btrfs_file_extent_item);
9567         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
9568         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
9569                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
9570         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
9571         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
9572         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
9573         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
9574
9575         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
9576         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
9577         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
9578         btrfs_free_path(path);
9579
9580         d_instantiate_new(dentry, inode);
9581         err = 0;
9582 out:
9583         btrfs_end_transaction(trans);
9584         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9585 out_new_inode_args:
9586         btrfs_new_inode_args_destroy(&new_inode_args);
9587 out_inode:
9588         if (err)
9589                 iput(inode);
9590         return err;
9591 }
9592
9593 static struct btrfs_trans_handle *insert_prealloc_file_extent(
9594                                        struct btrfs_trans_handle *trans_in,
9595                                        struct btrfs_inode *inode,
9596                                        struct btrfs_key *ins,
9597                                        u64 file_offset)
9598 {
9599         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
9600         struct btrfs_replace_extent_info extent_info;
9601         struct btrfs_trans_handle *trans = trans_in;
9602         struct btrfs_path *path;
9603         u64 start = ins->objectid;
9604         u64 len = ins->offset;
9605         u64 qgroup_released = 0;
9606         int ret;
9607
9608         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
9609
9610         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
9611         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
9612         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
9613         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
9614         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
9615         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
9616         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
9617
9618         ret = btrfs_qgroup_release_data(inode, file_offset, len, &qgroup_released);
9619         if (ret < 0)
9620                 return ERR_PTR(ret);
9621
9622         if (trans) {
9623                 ret = insert_reserved_file_extent(trans, inode,
9624                                                   file_offset, &stack_fi,
9625                                                   true, qgroup_released);
9626                 if (ret)
9627                         goto free_qgroup;
9628                 return trans;
9629         }
9630
9631         extent_info.disk_offset = start;
9632         extent_info.disk_len = len;
9633         extent_info.data_offset = 0;
9634         extent_info.data_len = len;
9635         extent_info.file_offset = file_offset;
9636         extent_info.extent_buf = (char *)&stack_fi;
9637         extent_info.is_new_extent = true;
9638         extent_info.update_times = true;
9639         extent_info.qgroup_reserved = qgroup_released;
9640         extent_info.insertions = 0;
9641
9642         path = btrfs_alloc_path();
9643         if (!path) {
9644                 ret = -ENOMEM;
9645                 goto free_qgroup;
9646         }
9647
9648         ret = btrfs_replace_file_extents(inode, path, file_offset,
9649                                      file_offset + len - 1, &extent_info,
9650                                      &trans);
9651         btrfs_free_path(path);
9652         if (ret)
9653                 goto free_qgroup;
9654         return trans;
9655
9656 free_qgroup:
9657         /*
9658          * We have released qgroup data range at the beginning of the function,
9659          * and normally qgroup_released bytes will be freed when committing
9660          * transaction.
9661          * But if we error out early, we have to free what we have released
9662          * or we leak qgroup data reservation.
9663          */
9664         btrfs_qgroup_free_refroot(inode->root->fs_info,
9665                         inode->root->root_key.objectid, qgroup_released,
9666                         BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
9667         return ERR_PTR(ret);
9668 }
9669
9670 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9671                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9672                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
9673                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
9674 {
9675         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
9676         struct extent_map *em;
9677         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9678         struct btrfs_key ins;
9679         u64 cur_offset = start;
9680         u64 clear_offset = start;
9681         u64 i_size;
9682         u64 cur_bytes;
9683         u64 last_alloc = (u64)-1;
9684         int ret = 0;
9685         bool own_trans = true;
9686         u64 end = start + num_bytes - 1;
9687
9688         if (trans)
9689                 own_trans = false;
9690         while (num_bytes > 0) {
9691                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
9692                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
9693                 /*
9694                  * If we are severely fragmented we could end up with really
9695                  * small allocations, so if the allocator is returning small
9696                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
9697                  * sized chunks.
9698                  */
9699                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
9700                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
9701                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
9702                 if (ret)
9703                         break;
9704
9705                 /*
9706                  * We've reserved this space, and thus converted it from
9707                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
9708                  * from here on out we will only need to clear our reservation
9709                  * for the remaining unreserved area, so advance our
9710                  * clear_offset by our extent size.
9711                  */
9712                 clear_offset += ins.offset;
9713
9714                 last_alloc = ins.offset;
9715                 trans = insert_prealloc_file_extent(trans, BTRFS_I(inode),
9716                                                     &ins, cur_offset);
9717                 /*
9718                  * Now that we inserted the prealloc extent we can finally
9719                  * decrement the number of reservations in the block group.
9720                  * If we did it before, we could race with relocation and have
9721                  * relocation miss the reserved extent, making it fail later.
9722                  */
9723                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
9724                 if (IS_ERR(trans)) {
9725                         ret = PTR_ERR(trans);
9726                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
9727                                                    ins.offset, 0);
9728                         break;
9729                 }
9730
9731                 em = alloc_extent_map();
9732                 if (!em) {
9733                         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), cur_offset,
9734                                             cur_offset + ins.offset - 1, false);
9735                         btrfs_set_inode_full_sync(BTRFS_I(inode));
9736                         goto next;
9737                 }
9738
9739                 em->start = cur_offset;
9740                 em->orig_start = cur_offset;
9741                 em->len = ins.offset;
9742                 em->block_start = ins.objectid;
9743                 em->block_len = ins.offset;
9744                 em->orig_block_len = ins.offset;
9745                 em->ram_bytes = ins.offset;
9746                 em->flags |= EXTENT_FLAG_PREALLOC;
9747                 em->generation = trans->transid;
9748
9749                 ret = btrfs_replace_extent_map_range(BTRFS_I(inode), em, true);
9750                 free_extent_map(em);
9751 next:
9752                 num_bytes -= ins.offset;
9753                 cur_offset += ins.offset;
9754                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
9755
9756                 inode_inc_iversion(inode);
9757                 inode_set_ctime_current(inode);
9758                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
9759                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
9760                     (actual_len > inode->i_size) &&
9761                     (cur_offset > inode->i_size)) {
9762                         if (cur_offset > actual_len)
9763                                 i_size = actual_len;
9764                         else
9765                                 i_size = cur_offset;
9766                         i_size_write(inode, i_size);
9767                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
9768                 }
9769
9770                 ret = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(inode));
9771
9772                 if (ret) {
9773                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9774                         if (own_trans)
9775                                 btrfs_end_transaction(trans);
9776                         break;
9777                 }
9778
9779                 if (own_trans) {
9780                         btrfs_end_transaction(trans);
9781                         trans = NULL;
9782                 }
9783         }
9784         if (clear_offset < end)
9785                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
9786                         end - clear_offset + 1);
9787         return ret;
9788 }
9789
9790 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9791                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9792                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9793 {
9794         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9795                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
9796                                            NULL);
9797 }
9798
9799 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
9800                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
9801                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9802                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9803 {
9804         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9805                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
9806 }
9807
9808 static int btrfs_permission(struct mnt_idmap *idmap,
9809                             struct inode *inode, int mask)
9810 {
9811         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9812         umode_t mode = inode->i_mode;
9813
9814         if (mask & MAY_WRITE &&
9815             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
9816                 if (btrfs_root_readonly(root))
9817                         return -EROFS;
9818                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
9819                         return -EACCES;
9820         }
9821         return generic_permission(idmap, inode, mask);
9822 }
9823
9824 static int btrfs_tmpfile(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
9825                          struct file *file, umode_t mode)
9826 {
9827         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(dir);
9828         struct btrfs_trans_handle *trans;
9829         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9830         struct inode *inode;
9831         struct btrfs_new_inode_args new_inode_args = {
9832                 .dir = dir,
9833                 .dentry = file->f_path.dentry,
9834                 .orphan = true,
9835         };
9836         unsigned int trans_num_items;
9837         int ret;
9838
9839         inode = new_inode(dir->i_sb);
9840         if (!inode)
9841                 return -ENOMEM;
9842         inode_init_owner(idmap, inode, dir, mode);
9843         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9844         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9845         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9846
9847         new_inode_args.inode = inode;
9848         ret = btrfs_new_inode_prepare(&new_inode_args, &trans_num_items);
9849         if (ret)
9850                 goto out_inode;
9851
9852         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9853         if (IS_ERR(trans)) {
9854                 ret = PTR_ERR(trans);
9855                 goto out_new_inode_args;
9856         }
9857
9858         ret = btrfs_create_new_inode(trans, &new_inode_args);
9859
9860         /*
9861          * We set number of links to 0 in btrfs_create_new_inode(), and here we
9862          * set it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is
9863          * 0, through:
9864          *
9865          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
9866          */
9867         set_nlink(inode, 1);
9868
9869         if (!ret) {
9870                 d_tmpfile(file, inode);
9871                 unlock_new_inode(inode);
9872                 mark_inode_dirty(inode);
9873         }
9874
9875         btrfs_end_transaction(trans);
9876         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9877 out_new_inode_args:
9878         btrfs_new_inode_args_destroy(&new_inode_args);
9879 out_inode:
9880         if (ret)
9881                 iput(inode);
9882         return finish_open_simple(file, ret);
9883 }
9884
9885 void btrfs_set_range_writeback(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
9886 {
9887         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
9888         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
9889         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
9890         struct page *page;
9891         u32 len;
9892
9893         ASSERT(end + 1 - start <= U32_MAX);
9894         len = end + 1 - start;
9895         while (index <= end_index) {
9896                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
9897                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
9898
9899                 /* This is for data, which doesn't yet support larger folio. */
9900                 ASSERT(folio_order(page_folio(page)) == 0);
9901                 btrfs_folio_set_writeback(fs_info, page_folio(page), start, len);
9902                 put_page(page);
9903                 index++;
9904         }
9905 }
9906
9907 int btrfs_encoded_io_compression_from_extent(struct btrfs_fs_info *fs_info,
9908                                              int compress_type)
9909 {
9910         switch (compress_type) {
9911         case BTRFS_COMPRESS_NONE:
9912                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_NONE;
9913         case BTRFS_COMPRESS_ZLIB:
9914                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZLIB;
9915         case BTRFS_COMPRESS_LZO:
9916                 /*
9917                  * The LZO format depends on the sector size. 64K is the maximum
9918                  * sector size that we support.
9919                  */
9920                 if (fs_info->sectorsize < SZ_4K || fs_info->sectorsize > SZ_64K)
9921                         return -EINVAL;
9922                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_4K +
9923                        (fs_info->sectorsize_bits - 12);
9924         case BTRFS_COMPRESS_ZSTD:
9925                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZSTD;
9926         default:
9927                 return -EUCLEAN;
9928         }
9929 }
9930
9931 static ssize_t btrfs_encoded_read_inline(
9932                                 struct kiocb *iocb,
9933                                 struct iov_iter *iter, u64 start,
9934                                 u64 lockend,
9935                                 struct extent_state **cached_state,
9936                                 u64 extent_start, size_t count,
9937                                 struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded,
9938                                 bool *unlocked)
9939 {
9940         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
9941         struct btrfs_root *root = inode->root;
9942         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9943         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
9944         struct btrfs_path *path;
9945         struct extent_buffer *leaf;
9946         struct btrfs_file_extent_item *item;
9947         u64 ram_bytes;
9948         unsigned long ptr;
9949         void *tmp;
9950         ssize_t ret;
9951
9952         path = btrfs_alloc_path();
9953         if (!path) {
9954                 ret = -ENOMEM;
9955                 goto out;
9956         }
9957         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, btrfs_ino(inode),
9958                                        extent_start, 0);
9959         if (ret) {
9960                 if (ret > 0) {
9961                         /* The extent item disappeared? */
9962                         ret = -EIO;
9963                 }
9964                 goto out;
9965         }
9966         leaf = path->nodes[0];
9967         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
9968
9969         ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
9970         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
9971
9972         encoded->len = min_t(u64, extent_start + ram_bytes,
9973                              inode->vfs_inode.i_size) - iocb->ki_pos;
9974         ret = btrfs_encoded_io_compression_from_extent(fs_info,
9975                                  btrfs_file_extent_compression(leaf, item));
9976         if (ret < 0)
9977                 goto out;
9978         encoded->compression = ret;
9979         if (encoded->compression) {
9980                 size_t inline_size;
9981
9982                 inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf,
9983                                                                 path->slots[0]);
9984                 if (inline_size > count) {
9985                         ret = -ENOBUFS;
9986                         goto out;
9987                 }
9988                 count = inline_size;
9989                 encoded->unencoded_len = ram_bytes;
9990                 encoded->unencoded_offset = iocb->ki_pos - extent_start;
9991         } else {
9992                 count = min_t(u64, count, encoded->len);
9993                 encoded->len = count;
9994                 encoded->unencoded_len = count;
9995                 ptr += iocb->ki_pos - extent_start;
9996         }
9997
9998         tmp = kmalloc(count, GFP_NOFS);
9999         if (!tmp) {
10000                 ret = -ENOMEM;
10001                 goto out;
10002         }
10003         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, count);
10004         btrfs_release_path(path);
10005         unlock_extent(io_tree, start, lockend, cached_state);
10006         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10007         *unlocked = true;
10008
10009         ret = copy_to_iter(tmp, count, iter);
10010         if (ret != count)
10011                 ret = -EFAULT;
10012         kfree(tmp);
10013 out:
10014         btrfs_free_path(path);
10015         return ret;
10016 }
10017
10018 struct btrfs_encoded_read_private {
10019         wait_queue_head_t wait;
10020         atomic_t pending;
10021         blk_status_t status;
10022 };
10023
10024 static void btrfs_encoded_read_endio(struct btrfs_bio *bbio)
10025 {
10026         struct btrfs_encoded_read_private *priv = bbio->private;
10027
10028         if (bbio->bio.bi_status) {
10029                 /*
10030                  * The memory barrier implied by the atomic_dec_return() here
10031                  * pairs with the memory barrier implied by the
10032                  * atomic_dec_return() or io_wait_event() in
10033                  * btrfs_encoded_read_regular_fill_pages() to ensure that this
10034                  * write is observed before the load of status in
10035                  * btrfs_encoded_read_regular_fill_pages().
10036                  */
10037                 WRITE_ONCE(priv->status, bbio->bio.bi_status);
10038         }
10039         if (!atomic_dec_return(&priv->pending))
10040                 wake_up(&priv->wait);
10041         bio_put(&bbio->bio);
10042 }
10043
10044 int btrfs_encoded_read_regular_fill_pages(struct btrfs_inode *inode,
10045                                           u64 file_offset, u64 disk_bytenr,
10046                                           u64 disk_io_size, struct page **pages)
10047 {
10048         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
10049         struct btrfs_encoded_read_private priv = {
10050                 .pending = ATOMIC_INIT(1),
10051         };
10052         unsigned long i = 0;
10053         struct btrfs_bio *bbio;
10054
10055         init_waitqueue_head(&priv.wait);
10056
10057         bbio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS, REQ_OP_READ, fs_info,
10058                                btrfs_encoded_read_endio, &priv);
10059         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
10060         bbio->inode = inode;
10061
10062         do {
10063                 size_t bytes = min_t(u64, disk_io_size, PAGE_SIZE);
10064
10065                 if (bio_add_page(&bbio->bio, pages[i], bytes, 0) < bytes) {
10066                         atomic_inc(&priv.pending);
10067                         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
10068
10069                         bbio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS, REQ_OP_READ, fs_info,
10070                                                btrfs_encoded_read_endio, &priv);
10071                         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
10072                         bbio->inode = inode;
10073                         continue;
10074                 }
10075
10076                 i++;
10077                 disk_bytenr += bytes;
10078                 disk_io_size -= bytes;
10079         } while (disk_io_size);
10080
10081         atomic_inc(&priv.pending);
10082         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
10083
10084         if (atomic_dec_return(&priv.pending))
10085                 io_wait_event(priv.wait, !atomic_read(&priv.pending));
10086         /* See btrfs_encoded_read_endio() for ordering. */
10087         return blk_status_to_errno(READ_ONCE(priv.status));
10088 }
10089
10090 static ssize_t btrfs_encoded_read_regular(struct kiocb *iocb,
10091                                           struct iov_iter *iter,
10092                                           u64 start, u64 lockend,
10093                                           struct extent_state **cached_state,
10094                                           u64 disk_bytenr, u64 disk_io_size,
10095                                           size_t count, bool compressed,
10096                                           bool *unlocked)
10097 {
10098         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
10099         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
10100         struct page **pages;
10101         unsigned long nr_pages, i;
10102         u64 cur;
10103         size_t page_offset;
10104         ssize_t ret;
10105
10106         nr_pages = DIV_ROUND_UP(disk_io_size, PAGE_SIZE);
10107         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
10108         if (!pages)
10109                 return -ENOMEM;
10110         ret = btrfs_alloc_page_array(nr_pages, pages, 0);
10111         if (ret) {
10112                 ret = -ENOMEM;
10113                 goto out;
10114                 }
10115
10116         ret = btrfs_encoded_read_regular_fill_pages(inode, start, disk_bytenr,
10117                                                     disk_io_size, pages);
10118         if (ret)
10119                 goto out;
10120
10121         unlock_extent(io_tree, start, lockend, cached_state);
10122         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10123         *unlocked = true;
10124
10125         if (compressed) {
10126                 i = 0;
10127                 page_offset = 0;
10128         } else {
10129                 i = (iocb->ki_pos - start) >> PAGE_SHIFT;
10130                 page_offset = (iocb->ki_pos - start) & (PAGE_SIZE - 1);
10131         }
10132         cur = 0;
10133         while (cur < count) {
10134                 size_t bytes = min_t(size_t, count - cur,
10135                                      PAGE_SIZE - page_offset);
10136
10137                 if (copy_page_to_iter(pages[i], page_offset, bytes,
10138                                       iter) != bytes) {
10139                         ret = -EFAULT;
10140                         goto out;
10141                 }
10142                 i++;
10143                 cur += bytes;
10144                 page_offset = 0;
10145         }
10146         ret = count;
10147 out:
10148         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10149                 if (pages[i])
10150                         __free_page(pages[i]);
10151         }
10152         kfree(pages);
10153         return ret;
10154 }
10155
10156 ssize_t btrfs_encoded_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
10157                            struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded)
10158 {
10159         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
10160         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
10161         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
10162         ssize_t ret;
10163         size_t count = iov_iter_count(iter);
10164         u64 start, lockend, disk_bytenr, disk_io_size;
10165         struct extent_state *cached_state = NULL;
10166         struct extent_map *em;
10167         bool unlocked = false;
10168
10169         file_accessed(iocb->ki_filp);
10170
10171         btrfs_inode_lock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10172
10173         if (iocb->ki_pos >= inode->vfs_inode.i_size) {
10174                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10175                 return 0;
10176         }
10177         start = ALIGN_DOWN(iocb->ki_pos, fs_info->sectorsize);
10178         /*
10179          * We don't know how long the extent containing iocb->ki_pos is, but if
10180          * it's compressed we know that it won't be longer than this.
10181          */
10182         lockend = start + BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED - 1;
10183
10184         for (;;) {
10185                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10186
10187                 ret = btrfs_wait_ordered_range(&inode->vfs_inode, start,
10188                                                lockend - start + 1);
10189                 if (ret)
10190                         goto out_unlock_inode;
10191                 lock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10192                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start,
10193                                                      lockend - start + 1);
10194                 if (!ordered)
10195                         break;
10196                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
10197                 unlock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10198                 cond_resched();
10199         }
10200
10201         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, start, lockend - start + 1);
10202         if (IS_ERR(em)) {
10203                 ret = PTR_ERR(em);
10204                 goto out_unlock_extent;
10205         }
10206
10207         if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10208                 u64 extent_start = em->start;
10209
10210                 /*
10211                  * For inline extents we get everything we need out of the
10212                  * extent item.
10213                  */
10214                 free_extent_map(em);
10215                 em = NULL;
10216                 ret = btrfs_encoded_read_inline(iocb, iter, start, lockend,
10217                                                 &cached_state, extent_start,
10218                                                 count, encoded, &unlocked);
10219                 goto out;
10220         }
10221
10222         /*
10223          * We only want to return up to EOF even if the extent extends beyond
10224          * that.
10225          */
10226         encoded->len = min_t(u64, extent_map_end(em),
10227                              inode->vfs_inode.i_size) - iocb->ki_pos;
10228         if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
10229             (em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC)) {
10230                 disk_bytenr = EXTENT_MAP_HOLE;
10231                 count = min_t(u64, count, encoded->len);
10232                 encoded->len = count;
10233                 encoded->unencoded_len = count;
10234         } else if (extent_map_is_compressed(em)) {
10235                 disk_bytenr = em->block_start;
10236                 /*
10237                  * Bail if the buffer isn't large enough to return the whole
10238                  * compressed extent.
10239                  */
10240                 if (em->block_len > count) {
10241                         ret = -ENOBUFS;
10242                         goto out_em;
10243                 }
10244                 disk_io_size = em->block_len;
10245                 count = em->block_len;
10246                 encoded->unencoded_len = em->ram_bytes;
10247                 encoded->unencoded_offset = iocb->ki_pos - em->orig_start;
10248                 ret = btrfs_encoded_io_compression_from_extent(fs_info,
10249                                                                extent_map_compression(em));
10250                 if (ret < 0)
10251                         goto out_em;
10252                 encoded->compression = ret;
10253         } else {
10254                 disk_bytenr = em->block_start + (start - em->start);
10255                 if (encoded->len > count)
10256                         encoded->len = count;
10257                 /*
10258                  * Don't read beyond what we locked. This also limits the page
10259                  * allocations that we'll do.
10260                  */
10261                 disk_io_size = min(lockend + 1, iocb->ki_pos + encoded->len) - start;
10262                 count = start + disk_io_size - iocb->ki_pos;
10263                 encoded->len = count;
10264                 encoded->unencoded_len = count;
10265                 disk_io_size = ALIGN(disk_io_size, fs_info->sectorsize);
10266         }
10267         free_extent_map(em);
10268         em = NULL;
10269
10270         if (disk_bytenr == EXTENT_MAP_HOLE) {
10271                 unlock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10272                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10273                 unlocked = true;
10274                 ret = iov_iter_zero(count, iter);
10275                 if (ret != count)
10276                         ret = -EFAULT;
10277         } else {
10278                 ret = btrfs_encoded_read_regular(iocb, iter, start, lockend,
10279                                                  &cached_state, disk_bytenr,
10280                                                  disk_io_size, count,
10281                                                  encoded->compression,
10282                                                  &unlocked);
10283         }
10284
10285 out:
10286         if (ret >= 0)
10287                 iocb->ki_pos += encoded->len;
10288 out_em:
10289         free_extent_map(em);
10290 out_unlock_extent:
10291         if (!unlocked)
10292                 unlock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10293 out_unlock_inode:
10294         if (!unlocked)
10295                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10296         return ret;
10297 }
10298
10299 ssize_t btrfs_do_encoded_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from,
10300                                const struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded)
10301 {
10302         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
10303         struct btrfs_root *root = inode->root;
10304         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10305         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
10306         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
10307         struct extent_state *cached_state = NULL;
10308         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10309         int compression;
10310         size_t orig_count;
10311         u64 start, end;
10312         u64 num_bytes, ram_bytes, disk_num_bytes;
10313         unsigned long nr_pages, i;
10314         struct page **pages;
10315         struct btrfs_key ins;
10316         bool extent_reserved = false;
10317         struct extent_map *em;
10318         ssize_t ret;
10319
10320         switch (encoded->compression) {
10321         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZLIB:
10322                 compression = BTRFS_COMPRESS_ZLIB;
10323                 break;
10324         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZSTD:
10325                 compression = BTRFS_COMPRESS_ZSTD;
10326                 break;
10327         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_4K:
10328         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_8K:
10329         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_16K:
10330         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_32K:
10331         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_64K:
10332                 /* The sector size must match for LZO. */
10333                 if (encoded->compression -
10334                     BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_4K + 12 !=
10335                     fs_info->sectorsize_bits)
10336                         return -EINVAL;
10337                 compression = BTRFS_COMPRESS_LZO;
10338                 break;
10339         default:
10340                 return -EINVAL;
10341         }
10342         if (encoded->encryption != BTRFS_ENCODED_IO_ENCRYPTION_NONE)
10343                 return -EINVAL;
10344
10345         /*
10346          * Compressed extents should always have checksums, so error out if we
10347          * have a NOCOW file or inode was created while mounted with NODATASUM.
10348          */
10349         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
10350                 return -EINVAL;
10351
10352         orig_count = iov_iter_count(from);
10353
10354         /* The extent size must be sane. */
10355         if (encoded->unencoded_len > BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED ||
10356             orig_count > BTRFS_MAX_COMPRESSED || orig_count == 0)
10357                 return -EINVAL;
10358
10359         /*
10360          * The compressed data must be smaller than the decompressed data.
10361          *
10362          * It's of course possible for data to compress to larger or the same
10363          * size, but the buffered I/O path falls back to no compression for such
10364          * data, and we don't want to break any assumptions by creating these
10365          * extents.
10366          *
10367          * Note that this is less strict than the current check we have that the
10368          * compressed data must be at least one sector smaller than the
10369          * decompressed data. We only want to enforce the weaker requirement
10370          * from old kernels that it is at least one byte smaller.
10371          */
10372         if (orig_count >= encoded->unencoded_len)
10373                 return -EINVAL;
10374
10375         /* The extent must start on a sector boundary. */
10376         start = iocb->ki_pos;
10377         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize))
10378                 return -EINVAL;
10379
10380         /*
10381          * The extent must end on a sector boundary. However, we allow a write
10382          * which ends at or extends i_size to have an unaligned length; we round
10383          * up the extent size and set i_size to the unaligned end.
10384          */
10385         if (start + encoded->len < inode->vfs_inode.i_size &&
10386             !IS_ALIGNED(start + encoded->len, fs_info->sectorsize))
10387                 return -EINVAL;
10388
10389         /* Finally, the offset in the unencoded data must be sector-aligned. */
10390         if (!IS_ALIGNED(encoded->unencoded_offset, fs_info->sectorsize))
10391                 return -EINVAL;
10392
10393         num_bytes = ALIGN(encoded->len, fs_info->sectorsize);
10394         ram_bytes = ALIGN(encoded->unencoded_len, fs_info->sectorsize);
10395         end = start + num_bytes - 1;
10396
10397         /*
10398          * If the extent cannot be inline, the compressed data on disk must be
10399          * sector-aligned. For convenience, we extend it with zeroes if it
10400          * isn't.
10401          */
10402         disk_num_bytes = ALIGN(orig_count, fs_info->sectorsize);
10403         nr_pages = DIV_ROUND_UP(disk_num_bytes, PAGE_SIZE);
10404         pages = kvcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
10405         if (!pages)
10406                 return -ENOMEM;
10407         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10408                 size_t bytes = min_t(size_t, PAGE_SIZE, iov_iter_count(from));
10409                 char *kaddr;
10410
10411                 pages[i] = alloc_page(GFP_KERNEL_ACCOUNT);
10412                 if (!pages[i]) {
10413                         ret = -ENOMEM;
10414                         goto out_pages;
10415                 }
10416                 kaddr = kmap_local_page(pages[i]);
10417                 if (copy_from_iter(kaddr, bytes, from) != bytes) {
10418                         kunmap_local(kaddr);
10419                         ret = -EFAULT;
10420                         goto out_pages;
10421                 }
10422                 if (bytes < PAGE_SIZE)
10423                         memset(kaddr + bytes, 0, PAGE_SIZE - bytes);
10424                 kunmap_local(kaddr);
10425         }
10426
10427         for (;;) {
10428                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10429
10430                 ret = btrfs_wait_ordered_range(&inode->vfs_inode, start, num_bytes);
10431                 if (ret)
10432                         goto out_pages;
10433                 ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->vfs_inode.i_mapping,
10434                                                     start >> PAGE_SHIFT,
10435                                                     end >> PAGE_SHIFT);
10436                 if (ret)
10437                         goto out_pages;
10438                 lock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10439                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start, num_bytes);
10440                 if (!ordered &&
10441                     !filemap_range_has_page(inode->vfs_inode.i_mapping, start, end))
10442                         break;
10443                 if (ordered)
10444                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
10445                 unlock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10446                 cond_resched();
10447         }
10448
10449         /*
10450          * We don't use the higher-level delalloc space functions because our
10451          * num_bytes and disk_num_bytes are different.
10452          */
10453         ret = btrfs_alloc_data_chunk_ondemand(inode, disk_num_bytes);
10454         if (ret)
10455                 goto out_unlock;
10456         ret = btrfs_qgroup_reserve_data(inode, &data_reserved, start, num_bytes);
10457         if (ret)
10458                 goto out_free_data_space;
10459         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, num_bytes, disk_num_bytes,
10460                                               false);
10461         if (ret)
10462                 goto out_qgroup_free_data;
10463
10464         /* Try an inline extent first. */
10465         if (start == 0 && encoded->unencoded_len == encoded->len &&
10466             encoded->unencoded_offset == 0) {
10467                 ret = cow_file_range_inline(inode, encoded->len, orig_count,
10468                                             compression, pages, true);
10469                 if (ret <= 0) {
10470                         if (ret == 0)
10471                                 ret = orig_count;
10472                         goto out_delalloc_release;
10473                 }
10474         }
10475
10476         ret = btrfs_reserve_extent(root, disk_num_bytes, disk_num_bytes,
10477                                    disk_num_bytes, 0, 0, &ins, 1, 1);
10478         if (ret)
10479                 goto out_delalloc_release;
10480         extent_reserved = true;
10481
10482         em = create_io_em(inode, start, num_bytes,
10483                           start - encoded->unencoded_offset, ins.objectid,
10484                           ins.offset, ins.offset, ram_bytes, compression,
10485                           BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
10486         if (IS_ERR(em)) {
10487                 ret = PTR_ERR(em);
10488                 goto out_free_reserved;
10489         }
10490         free_extent_map(em);
10491
10492         ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start, num_bytes, ram_bytes,
10493                                        ins.objectid, ins.offset,
10494                                        encoded->unencoded_offset,
10495                                        (1 << BTRFS_ORDERED_ENCODED) |
10496                                        (1 << BTRFS_ORDERED_COMPRESSED),
10497                                        compression);
10498         if (IS_ERR(ordered)) {
10499                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, end, false);
10500                 ret = PTR_ERR(ordered);
10501                 goto out_free_reserved;
10502         }
10503         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10504
10505         if (start + encoded->len > inode->vfs_inode.i_size)
10506                 i_size_write(&inode->vfs_inode, start + encoded->len);
10507
10508         unlock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10509
10510         btrfs_delalloc_release_extents(inode, num_bytes);
10511
10512         btrfs_submit_compressed_write(ordered, pages, nr_pages, 0, false);
10513         ret = orig_count;
10514         goto out;
10515
10516 out_free_reserved:
10517         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10518         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
10519 out_delalloc_release:
10520         btrfs_delalloc_release_extents(inode, num_bytes);
10521         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, disk_num_bytes, ret < 0);
10522 out_qgroup_free_data:
10523         if (ret < 0)
10524                 btrfs_qgroup_free_data(inode, data_reserved, start, num_bytes, NULL);
10525 out_free_data_space:
10526         /*
10527          * If btrfs_reserve_extent() succeeded, then we already decremented
10528          * bytes_may_use.
10529          */
10530         if (!extent_reserved)
10531                 btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, disk_num_bytes);
10532 out_unlock:
10533         unlock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10534 out_pages:
10535         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10536                 if (pages[i])
10537                         __free_page(pages[i]);
10538         }
10539         kvfree(pages);
10540 out:
10541         if (ret >= 0)
10542                 iocb->ki_pos += encoded->len;
10543         return ret;
10544 }
10545
10546 #ifdef CONFIG_SWAP
10547 /*
10548  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
10549  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
10550  * negative errno on failure.
10551  */
10552 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
10553                                   bool is_block_group)
10554 {
10555         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10556         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
10557         struct rb_node **p;
10558         struct rb_node *parent = NULL;
10559
10560         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
10561         if (!sp)
10562                 return -ENOMEM;
10563         sp->ptr = ptr;
10564         sp->inode = inode;
10565         sp->is_block_group = is_block_group;
10566         sp->bg_extent_count = 1;
10567
10568         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10569         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
10570         while (*p) {
10571                 parent = *p;
10572                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10573                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
10574                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
10575                         p = &(*p)->rb_left;
10576                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
10577                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
10578                         p = &(*p)->rb_right;
10579                 } else {
10580                         if (is_block_group)
10581                                 entry->bg_extent_count++;
10582                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10583                         kfree(sp);
10584                         return 1;
10585                 }
10586         }
10587         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
10588         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10589         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10590         return 0;
10591 }
10592
10593 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
10594 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
10595 {
10596         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10597         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
10598         struct rb_node *node, *next;
10599
10600         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10601         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
10602         while (node) {
10603                 next = rb_next(node);
10604                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10605                 if (sp->inode == inode) {
10606                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10607                         if (sp->is_block_group) {
10608                                 btrfs_dec_block_group_swap_extents(sp->ptr,
10609                                                            sp->bg_extent_count);
10610                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
10611                         }
10612                         kfree(sp);
10613                 }
10614                 node = next;
10615         }
10616         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10617 }
10618
10619 struct btrfs_swap_info {
10620         u64 start;
10621         u64 block_start;
10622         u64 block_len;
10623         u64 lowest_ppage;
10624         u64 highest_ppage;
10625         unsigned long nr_pages;
10626         int nr_extents;
10627 };
10628
10629 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
10630                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
10631 {
10632         unsigned long nr_pages;
10633         unsigned long max_pages;
10634         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
10635         int ret;
10636
10637         /*
10638          * Our swapfile may have had its size extended after the swap header was
10639          * written. In that case activating the swapfile should not go beyond
10640          * the max size set in the swap header.
10641          */
10642         if (bsi->nr_pages >= sis->max)
10643                 return 0;
10644
10645         max_pages = sis->max - bsi->nr_pages;
10646         first_ppage = PAGE_ALIGN(bsi->block_start) >> PAGE_SHIFT;
10647         next_ppage = PAGE_ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len) >> PAGE_SHIFT;
10648
10649         if (first_ppage >= next_ppage)
10650                 return 0;
10651         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
10652         nr_pages = min(nr_pages, max_pages);
10653
10654         first_ppage_reported = first_ppage;
10655         if (bsi->start == 0)
10656                 first_ppage_reported++;
10657         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
10658                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
10659         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
10660                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
10661
10662         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
10663         if (ret < 0)
10664                 return ret;
10665         bsi->nr_extents += ret;
10666         bsi->nr_pages += nr_pages;
10667         return 0;
10668 }
10669
10670 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10671 {
10672         struct inode *inode = file_inode(file);
10673
10674         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
10675         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10676 }
10677
10678 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10679                                sector_t *span)
10680 {
10681         struct inode *inode = file_inode(file);
10682         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10683         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10684         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
10685         struct extent_state *cached_state = NULL;
10686         struct extent_map *em = NULL;
10687         struct btrfs_chunk_map *map = NULL;
10688         struct btrfs_device *device = NULL;
10689         struct btrfs_swap_info bsi = {
10690                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
10691         };
10692         int ret = 0;
10693         u64 isize;
10694         u64 start;
10695
10696         /*
10697          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
10698          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
10699          * we don't really care.
10700          */
10701         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
10702         if (ret)
10703                 return ret;
10704
10705         /*
10706          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10707          */
10708         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10709                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10710                 return -EINVAL;
10711         }
10712         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10713                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10714                 return -EINVAL;
10715         }
10716         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10717                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10718                 return -EINVAL;
10719         }
10720
10721         /*
10722          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10723          * under us. The exclop protection makes sure they aren't running/won't
10724          * run concurrently while we are mapping the swap extents, and
10725          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap
10726          * file is active and moving the extents. Note that this also prevents
10727          * a concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10728          * really worth the trouble to allow it.
10729          */
10730         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_SWAP_ACTIVATE)) {
10731                 btrfs_warn(fs_info,
10732            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10733                 return -EBUSY;
10734         }
10735
10736         /*
10737          * Prevent snapshot creation while we are activating the swap file.
10738          * We do not want to race with snapshot creation. If snapshot creation
10739          * already started before we bumped nr_swapfiles from 0 to 1 and
10740          * completes before the first write into the swap file after it is
10741          * activated, than that write would fallback to COW.
10742          */
10743         if (!btrfs_drew_try_write_lock(&root->snapshot_lock)) {
10744                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10745                 btrfs_warn(fs_info,
10746            "cannot activate swapfile because snapshot creation is in progress");
10747                 return -EINVAL;
10748         }
10749         /*
10750          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10751          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10752          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10753          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10754          *
10755          * It is possible that subvolume is marked for deletion but still not
10756          * removed yet. To prevent this race, we check the root status before
10757          * activating the swapfile.
10758          */
10759         spin_lock(&root->root_item_lock);
10760         if (btrfs_root_dead(root)) {
10761                 spin_unlock(&root->root_item_lock);
10762
10763                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10764                 btrfs_warn(fs_info,
10765                 "cannot activate swapfile because subvolume %llu is being deleted",
10766                         root->root_key.objectid);
10767                 return -EPERM;
10768         }
10769         atomic_inc(&root->nr_swapfiles);
10770         spin_unlock(&root->root_item_lock);
10771
10772         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10773
10774         lock_extent(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10775         start = 0;
10776         while (start < isize) {
10777                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10778                 struct btrfs_block_group *bg;
10779                 u64 len = isize - start;
10780
10781                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, start, len);
10782                 if (IS_ERR(em)) {
10783                         ret = PTR_ERR(em);
10784                         goto out;
10785                 }
10786
10787                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10788                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10789                         ret = -EINVAL;
10790                         goto out;
10791                 }
10792                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10793                         /*
10794                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10795                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10796                          * big enough to store more than the swap header, but in
10797                          * case something changes in the future, let's catch it
10798                          * here rather than later.
10799                          */
10800                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10801                         ret = -EINVAL;
10802                         goto out;
10803                 }
10804                 if (extent_map_is_compressed(em)) {
10805                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10806                         ret = -EINVAL;
10807                         goto out;
10808                 }
10809
10810                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10811                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10812                 free_extent_map(em);
10813                 em = NULL;
10814
10815                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, false, true);
10816                 if (ret < 0) {
10817                         goto out;
10818                 } else if (ret) {
10819                         ret = 0;
10820                 } else {
10821                         btrfs_warn(fs_info,
10822                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10823                         ret = -EINVAL;
10824                         goto out;
10825                 }
10826
10827                 map = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10828                 if (IS_ERR(map)) {
10829                         ret = PTR_ERR(map);
10830                         goto out;
10831                 }
10832
10833                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10834                         btrfs_warn(fs_info,
10835                                    "swapfile must have single data profile");
10836                         ret = -EINVAL;
10837                         goto out;
10838                 }
10839
10840                 if (device == NULL) {
10841                         device = map->stripes[0].dev;
10842                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10843                         if (ret == 1)
10844                                 ret = 0;
10845                         else if (ret)
10846                                 goto out;
10847                 } else if (device != map->stripes[0].dev) {
10848                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10849                         ret = -EINVAL;
10850                         goto out;
10851                 }
10852
10853                 physical_block_start = (map->stripes[0].physical +
10854                                         (logical_block_start - map->start));
10855                 len = min(len, map->chunk_len - (logical_block_start - map->start));
10856                 btrfs_free_chunk_map(map);
10857                 map = NULL;
10858
10859                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10860                 if (!bg) {
10861                         btrfs_warn(fs_info,
10862                            "could not find block group containing swapfile");
10863                         ret = -EINVAL;
10864                         goto out;
10865                 }
10866
10867                 if (!btrfs_inc_block_group_swap_extents(bg)) {
10868                         btrfs_warn(fs_info,
10869                            "block group for swapfile at %llu is read-only%s",
10870                            bg->start,
10871                            atomic_read(&fs_info->scrubs_running) ?
10872                                        " (scrub running)" : "");
10873                         btrfs_put_block_group(bg);
10874                         ret = -EINVAL;
10875                         goto out;
10876                 }
10877
10878                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10879                 if (ret) {
10880                         btrfs_put_block_group(bg);
10881                         if (ret == 1)
10882                                 ret = 0;
10883                         else
10884                                 goto out;
10885                 }
10886
10887                 if (bsi.block_len &&
10888                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10889                         bsi.block_len += len;
10890                 } else {
10891                         if (bsi.block_len) {
10892                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10893                                 if (ret)
10894                                         goto out;
10895                         }
10896                         bsi.start = start;
10897                         bsi.block_start = physical_block_start;
10898                         bsi.block_len = len;
10899                 }
10900
10901                 start += len;
10902         }
10903
10904         if (bsi.block_len)
10905                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10906
10907 out:
10908         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10909                 free_extent_map(em);
10910         if (!IS_ERR_OR_NULL(map))
10911                 btrfs_free_chunk_map(map);
10912
10913         unlock_extent(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10914
10915         if (ret)
10916                 btrfs_swap_deactivate(file);
10917
10918         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
10919
10920         btrfs_exclop_finish(fs_info);
10921
10922         if (ret)
10923                 return ret;
10924
10925         if (device)
10926                 sis->bdev = device->bdev;
10927         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10928         sis->max = bsi.nr_pages;
10929         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10930         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10931         return bsi.nr_extents;
10932 }
10933 #else
10934 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10935 {
10936 }
10937
10938 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10939                                sector_t *span)
10940 {
10941         return -EOPNOTSUPP;
10942 }
10943 #endif
10944
10945 /*
10946  * Update the number of bytes used in the VFS' inode. When we replace extents in
10947  * a range (clone, dedupe, fallocate's zero range), we must update the number of
10948  * bytes used by the inode in an atomic manner, so that concurrent stat(2) calls
10949  * always get a correct value.
10950  */
10951 void btrfs_update_inode_bytes(struct btrfs_inode *inode,
10952                               const u64 add_bytes,
10953                               const u64 del_bytes)
10954 {
10955         if (add_bytes == del_bytes)
10956                 return;
10957
10958         spin_lock(&inode->lock);
10959         if (del_bytes > 0)
10960                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, del_bytes);
10961         if (add_bytes > 0)
10962                 inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, add_bytes);
10963         spin_unlock(&inode->lock);
10964 }
10965
10966 /*
10967  * Verify that there are no ordered extents for a given file range.
10968  *
10969  * @inode:   The target inode.
10970  * @start:   Start offset of the file range, should be sector size aligned.
10971  * @end:     End offset (inclusive) of the file range, its value +1 should be
10972  *           sector size aligned.
10973  *
10974  * This should typically be used for cases where we locked an inode's VFS lock in
10975  * exclusive mode, we have also locked the inode's i_mmap_lock in exclusive mode,
10976  * we have flushed all delalloc in the range, we have waited for all ordered
10977  * extents in the range to complete and finally we have locked the file range in
10978  * the inode's io_tree.
10979  */
10980 void btrfs_assert_inode_range_clean(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
10981 {
10982         struct btrfs_root *root = inode->root;
10983         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10984
10985         if (!IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_ASSERT))
10986                 return;
10987
10988         ordered = btrfs_lookup_first_ordered_range(inode, start, end + 1 - start);
10989         if (ordered) {
10990                 btrfs_err(root->fs_info,
10991 "found unexpected ordered extent in file range [%llu, %llu] for inode %llu root %llu (ordered range [%llu, %llu])",
10992                           start, end, btrfs_ino(inode), root->root_key.objectid,
10993                           ordered->file_offset,
10994                           ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1);
10995                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
10996         }
10997
10998         ASSERT(ordered == NULL);
10999 }
11000
11001 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
11002         .getattr        = btrfs_getattr,
11003         .lookup         = btrfs_lookup,
11004         .create         = btrfs_create,
11005         .unlink         = btrfs_unlink,
11006         .link           = btrfs_link,
11007         .mkdir          = btrfs_mkdir,
11008         .rmdir          = btrfs_rmdir,
11009         .rename         = btrfs_rename2,
11010         .symlink        = btrfs_symlink,
11011         .setattr        = btrfs_setattr,
11012         .mknod          = btrfs_mknod,
11013         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11014         .permission     = btrfs_permission,
11015         .get_inode_acl  = btrfs_get_acl,
11016         .set_acl        = btrfs_set_acl,
11017         .update_time    = btrfs_update_time,
11018         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
11019         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
11020         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
11021 };
11022
11023 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
11024         .llseek         = btrfs_dir_llseek,
11025         .read           = generic_read_dir,
11026         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
11027         .open           = btrfs_opendir,
11028         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
11029 #ifdef CONFIG_COMPAT
11030         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
11031 #endif
11032         .release        = btrfs_release_file,
11033         .fsync          = btrfs_sync_file,
11034 };
11035
11036 /*
11037  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
11038  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
11039  * these extents won't change over the life of the file and they
11040  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
11041  *
11042  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
11043  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
11044  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
11045  *
11046  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
11047  */
11048 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
11049         .read_folio     = btrfs_read_folio,
11050         .writepages     = btrfs_writepages,
11051         .readahead      = btrfs_readahead,
11052         .invalidate_folio = btrfs_invalidate_folio,
11053         .release_folio  = btrfs_release_folio,
11054         .migrate_folio  = btrfs_migrate_folio,
11055         .dirty_folio    = filemap_dirty_folio,
11056         .error_remove_folio = generic_error_remove_folio,
11057         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
11058         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
11059 };
11060
11061 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
11062         .getattr        = btrfs_getattr,
11063         .setattr        = btrfs_setattr,
11064         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11065         .permission     = btrfs_permission,
11066         .fiemap         = btrfs_fiemap,
11067         .get_inode_acl  = btrfs_get_acl,
11068         .set_acl        = btrfs_set_acl,
11069         .update_time    = btrfs_update_time,
11070         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
11071         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
11072 };
11073 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
11074         .getattr        = btrfs_getattr,
11075         .setattr        = btrfs_setattr,
11076         .permission     = btrfs_permission,
11077         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11078         .get_inode_acl  = btrfs_get_acl,
11079         .set_acl        = btrfs_set_acl,
11080         .update_time    = btrfs_update_time,
11081 };
11082 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
11083         .get_link       = page_get_link,
11084         .getattr        = btrfs_getattr,
11085         .setattr        = btrfs_setattr,
11086         .permission     = btrfs_permission,
11087         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11088         .update_time    = btrfs_update_time,
11089 };
11090
11091 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
11092         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
11093 };