fs/f2fs/f2fs.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * fs/f2fs/f2fs.h
   4  *
   5  * Copyright (c) 2012 Samsung Electronics Co., Ltd.
   6  *             http://www.samsung.com/
   7  */
   8 #ifndef _LINUX_F2FS_H
   9 #define _LINUX_F2FS_H
  10
  11 #include <linux/uio.h>
  12 #include <linux/types.h>
  13 #include <linux/page-flags.h>
  14 #include <linux/buffer_head.h>
  15 #include <linux/slab.h>
  16 #include <linux/crc32.h>
  17 #include <linux/magic.h>
  18 #include <linux/kobject.h>
  19 #include <linux/sched.h>
  20 #include <linux/cred.h>
  21 #include <linux/vmalloc.h>
  22 #include <linux/bio.h>
  23 #include <linux/blkdev.h>
  24 #include <linux/quotaops.h>
  25 #include <linux/part_stat.h>
  26 #include <crypto/hash.h>
  27
  28 #include <linux/fscrypt.h>
  29 #include <linux/fsverity.h>
  30
  31 struct pagevec;
  32
  33 #ifdef CONFIG_F2FS_CHECK_FS
  34 #define f2fs_bug_on(sbi, condition)     BUG_ON(condition)
  35 #else
  36 #define f2fs_bug_on(sbi, condition)                                     \
  37         do {                                                            \
  38                 if (WARN_ON(condition))                                 \
  39                         set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK);               \
  40         } while (0)
  41 #endif
  42
  43 enum {
  44         FAULT_KMALLOC,
  45         FAULT_KVMALLOC,
  46         FAULT_PAGE_ALLOC,
  47         FAULT_PAGE_GET,
  48         FAULT_ALLOC_BIO,        /* it's obsolete due to bio_alloc() will never fail */
  49         FAULT_ALLOC_NID,
  50         FAULT_ORPHAN,
  51         FAULT_BLOCK,
  52         FAULT_DIR_DEPTH,
  53         FAULT_EVICT_INODE,
  54         FAULT_TRUNCATE,
  55         FAULT_READ_IO,
  56         FAULT_CHECKPOINT,
  57         FAULT_DISCARD,
  58         FAULT_WRITE_IO,
  59         FAULT_SLAB_ALLOC,
  60         FAULT_DQUOT_INIT,
  61         FAULT_LOCK_OP,
  62         FAULT_MAX,
  63 };
  64
  65 #ifdef CONFIG_F2FS_FAULT_INJECTION
  66 #define F2FS_ALL_FAULT_TYPE             ((1 << FAULT_MAX) - 1)
  67
  68 struct f2fs_fault_info {
  69         atomic_t inject_ops;
  70         unsigned int inject_rate;
  71         unsigned int inject_type;
  72 };
  73
  74 extern const char *f2fs_fault_name[FAULT_MAX];
  75 #define IS_FAULT_SET(fi, type) ((fi)->inject_type & (1 << (type)))
  76 #endif
  77
  78 /*
  79  * For mount options
  80  */
  81 #define F2FS_MOUNT_DISABLE_ROLL_FORWARD 0x00000002
  82 #define F2FS_MOUNT_DISCARD              0x00000004
  83 #define F2FS_MOUNT_NOHEAP               0x00000008
  84 #define F2FS_MOUNT_XATTR_USER           0x00000010
  85 #define F2FS_MOUNT_POSIX_ACL            0x00000020
  86 #define F2FS_MOUNT_DISABLE_EXT_IDENTIFY 0x00000040
  87 #define F2FS_MOUNT_INLINE_XATTR         0x00000080
  88 #define F2FS_MOUNT_INLINE_DATA          0x00000100
  89 #define F2FS_MOUNT_INLINE_DENTRY        0x00000200
  90 #define F2FS_MOUNT_FLUSH_MERGE          0x00000400
  91 #define F2FS_MOUNT_NOBARRIER            0x00000800
  92 #define F2FS_MOUNT_FASTBOOT             0x00001000
  93 #define F2FS_MOUNT_EXTENT_CACHE         0x00002000
  94 #define F2FS_MOUNT_DATA_FLUSH           0x00008000
  95 #define F2FS_MOUNT_FAULT_INJECTION      0x00010000
  96 #define F2FS_MOUNT_USRQUOTA             0x00080000
  97 #define F2FS_MOUNT_GRPQUOTA             0x00100000
  98 #define F2FS_MOUNT_PRJQUOTA             0x00200000
  99 #define F2FS_MOUNT_QUOTA                0x00400000
 100 #define F2FS_MOUNT_INLINE_XATTR_SIZE    0x00800000
 101 #define F2FS_MOUNT_RESERVE_ROOT         0x01000000
 102 #define F2FS_MOUNT_DISABLE_CHECKPOINT   0x02000000
 103 #define F2FS_MOUNT_NORECOVERY           0x04000000
 104 #define F2FS_MOUNT_ATGC                 0x08000000
 105 #define F2FS_MOUNT_MERGE_CHECKPOINT     0x10000000
 106 #define F2FS_MOUNT_GC_MERGE             0x20000000
 107 #define F2FS_MOUNT_COMPRESS_CACHE       0x40000000
 108
 109 #define F2FS_OPTION(sbi)        ((sbi)->mount_opt)
 110 #define clear_opt(sbi, option)  (F2FS_OPTION(sbi).opt &= ~F2FS_MOUNT_##option)
 111 #define set_opt(sbi, option)    (F2FS_OPTION(sbi).opt |= F2FS_MOUNT_##option)
 112 #define test_opt(sbi, option)   (F2FS_OPTION(sbi).opt & F2FS_MOUNT_##option)
 113
 114 #define ver_after(a, b) (typecheck(unsigned long long, a) &&            \
 115                 typecheck(unsigned long long, b) &&                     \
 116                 ((long long)((a) - (b)) > 0))
 117
 118 typedef u32 block_t;    /*
 119                          * should not change u32, since it is the on-disk block
 120                          * address format, __le32.
 121                          */
 122 typedef u32 nid_t;
 123
 124 #define COMPRESS_EXT_NUM                16
 125
 126 /*
 127  * An implementation of an rwsem that is explicitly unfair to readers. This
 128  * prevents priority inversion when a low-priority reader acquires the read lock
 129  * while sleeping on the write lock but the write lock is needed by
 130  * higher-priority clients.
 131  */
 132
 133 struct f2fs_rwsem {
 134         struct rw_semaphore internal_rwsem;
 135 #ifdef CONFIG_F2FS_UNFAIR_RWSEM
 136         wait_queue_head_t read_waiters;
 137 #endif
 138 };
 139
 140 struct f2fs_mount_info {
 141         unsigned int opt;
 142         int write_io_size_bits;         /* Write IO size bits */
 143         block_t root_reserved_blocks;   /* root reserved blocks */
 144         kuid_t s_resuid;                /* reserved blocks for uid */
 145         kgid_t s_resgid;                /* reserved blocks for gid */
 146         int active_logs;                /* # of active logs */
 147         int inline_xattr_size;          /* inline xattr size */
 148 #ifdef CONFIG_F2FS_FAULT_INJECTION
 149         struct f2fs_fault_info fault_info;      /* For fault injection */
 150 #endif
 151 #ifdef CONFIG_QUOTA
 152         /* Names of quota files with journalled quota */
 153         char *s_qf_names[MAXQUOTAS];
 154         int s_jquota_fmt;                       /* Format of quota to use */
 155 #endif
 156         /* For which write hints are passed down to block layer */
 157         int whint_mode;
 158         int alloc_mode;                 /* segment allocation policy */
 159         int fsync_mode;                 /* fsync policy */
 160         int fs_mode;                    /* fs mode: LFS or ADAPTIVE */
 161         int bggc_mode;                  /* bggc mode: off, on or sync */
 162         int discard_unit;               /*
 163                                          * discard command's offset/size should
 164                                          * be aligned to this unit: block,
 165                                          * segment or section
 166                                          */
 167         struct fscrypt_dummy_policy dummy_enc_policy; /* test dummy encryption */
 168         block_t unusable_cap_perc;      /* percentage for cap */
 169         block_t unusable_cap;           /* Amount of space allowed to be
 170                                          * unusable when disabling checkpoint
 171                                          */
 172
 173         /* For compression */
 174         unsigned char compress_algorithm;       /* algorithm type */
 175         unsigned char compress_log_size;        /* cluster log size */
 176         unsigned char compress_level;           /* compress level */
 177         bool compress_chksum;                   /* compressed data chksum */
 178         unsigned char compress_ext_cnt;         /* extension count */
 179         unsigned char nocompress_ext_cnt;               /* nocompress extension count */
 180         int compress_mode;                      /* compression mode */
 181         unsigned char extensions[COMPRESS_EXT_NUM][F2FS_EXTENSION_LEN]; /* extensions */
 182         unsigned char noextensions[COMPRESS_EXT_NUM][F2FS_EXTENSION_LEN]; /* extensions */
 183 };
 184
 185 #define F2FS_FEATURE_ENCRYPT            0x0001
 186 #define F2FS_FEATURE_BLKZONED           0x0002
 187 #define F2FS_FEATURE_ATOMIC_WRITE       0x0004
 188 #define F2FS_FEATURE_EXTRA_ATTR         0x0008
 189 #define F2FS_FEATURE_PRJQUOTA           0x0010
 190 #define F2FS_FEATURE_INODE_CHKSUM       0x0020
 191 #define F2FS_FEATURE_FLEXIBLE_INLINE_XATTR      0x0040
 192 #define F2FS_FEATURE_QUOTA_INO          0x0080
 193 #define F2FS_FEATURE_INODE_CRTIME       0x0100
 194 #define F2FS_FEATURE_LOST_FOUND         0x0200
 195 #define F2FS_FEATURE_VERITY             0x0400
 196 #define F2FS_FEATURE_SB_CHKSUM          0x0800
 197 #define F2FS_FEATURE_CASEFOLD           0x1000
 198 #define F2FS_FEATURE_COMPRESSION        0x2000
 199 #define F2FS_FEATURE_RO                 0x4000
 200
 201 #define __F2FS_HAS_FEATURE(raw_super, mask)                             \
 202         ((raw_super->feature & cpu_to_le32(mask)) != 0)
 203 #define F2FS_HAS_FEATURE(sbi, mask)     __F2FS_HAS_FEATURE(sbi->raw_super, mask)
 204 #define F2FS_SET_FEATURE(sbi, mask)                                     \
 205         (sbi->raw_super->feature |= cpu_to_le32(mask))
 206 #define F2FS_CLEAR_FEATURE(sbi, mask)                                   \
 207         (sbi->raw_super->feature &= ~cpu_to_le32(mask))
 208
 209 /*
 210  * Default values for user and/or group using reserved blocks
 211  */
 212 #define F2FS_DEF_RESUID         0
 213 #define F2FS_DEF_RESGID         0
 214
 215 /*
 216  * For checkpoint manager
 217  */
 218 enum {
 219         NAT_BITMAP,
 220         SIT_BITMAP
 221 };
 222
 223 #define CP_UMOUNT       0x00000001
 224 #define CP_FASTBOOT     0x00000002
 225 #define CP_SYNC         0x00000004
 226 #define CP_RECOVERY     0x00000008
 227 #define CP_DISCARD      0x00000010
 228 #define CP_TRIMMED      0x00000020
 229 #define CP_PAUSE        0x00000040
 230 #define CP_RESIZE       0x00000080
 231
 232 #define MAX_DISCARD_BLOCKS(sbi)         BLKS_PER_SEC(sbi)
 233 #define DEF_MAX_DISCARD_REQUEST         8       /* issue 8 discards per round */
 234 #define DEF_MIN_DISCARD_ISSUE_TIME      50      /* 50 ms, if exists */
 235 #define DEF_MID_DISCARD_ISSUE_TIME      500     /* 500 ms, if device busy */
 236 #define DEF_MAX_DISCARD_ISSUE_TIME      60000   /* 60 s, if no candidates */
 237 #define DEF_DISCARD_URGENT_UTIL         80      /* do more discard over 80% */
 238 #define DEF_CP_INTERVAL                 60      /* 60 secs */
 239 #define DEF_IDLE_INTERVAL               5       /* 5 secs */
 240 #define DEF_DISABLE_INTERVAL            5       /* 5 secs */
 241 #define DEF_DISABLE_QUICK_INTERVAL      1       /* 1 secs */
 242 #define DEF_UMOUNT_DISCARD_TIMEOUT      5       /* 5 secs */
 243
 244 struct cp_control {
 245         int reason;
 246         __u64 trim_start;
 247         __u64 trim_end;
 248         __u64 trim_minlen;
 249 };
 250
 251 /*
 252  * indicate meta/data type
 253  */
 254 enum {
 255         META_CP,
 256         META_NAT,
 257         META_SIT,
 258         META_SSA,
 259         META_MAX,
 260         META_POR,
 261         DATA_GENERIC,           /* check range only */
 262         DATA_GENERIC_ENHANCE,   /* strong check on range and segment bitmap */
 263         DATA_GENERIC_ENHANCE_READ,      /*
 264                                          * strong check on range and segment
 265                                          * bitmap but no warning due to race
 266                                          * condition of read on truncated area
 267                                          * by extent_cache
 268                                          */
 269         META_GENERIC,
 270 };
 271
 272 /* for the list of ino */
 273 enum {
 274         ORPHAN_INO,             /* for orphan ino list */
 275         APPEND_INO,             /* for append ino list */
 276         UPDATE_INO,             /* for update ino list */
 277         TRANS_DIR_INO,          /* for trasactions dir ino list */
 278         FLUSH_INO,              /* for multiple device flushing */
 279         MAX_INO_ENTRY,          /* max. list */
 280 };
 281
 282 struct ino_entry {
 283         struct list_head list;          /* list head */
 284         nid_t ino;                      /* inode number */
 285         unsigned int dirty_device;      /* dirty device bitmap */
 286 };
 287
 288 /* for the list of inodes to be GCed */
 289 struct inode_entry {
 290         struct list_head list;  /* list head */
 291         struct inode *inode;    /* vfs inode pointer */
 292 };
 293
 294 struct fsync_node_entry {
 295         struct list_head list;  /* list head */
 296         struct page *page;      /* warm node page pointer */
 297         unsigned int seq_id;    /* sequence id */
 298 };
 299
 300 struct ckpt_req {
 301         struct completion wait;         /* completion for checkpoint done */
 302         struct llist_node llnode;       /* llist_node to be linked in wait queue */
 303         int ret;                        /* return code of checkpoint */
 304         ktime_t queue_time;             /* request queued time */
 305 };
 306
 307 struct ckpt_req_control {
 308         struct task_struct *f2fs_issue_ckpt;    /* checkpoint task */
 309         int ckpt_thread_ioprio;                 /* checkpoint merge thread ioprio */
 310         wait_queue_head_t ckpt_wait_queue;      /* waiting queue for wake-up */
 311         atomic_t issued_ckpt;           /* # of actually issued ckpts */
 312         atomic_t total_ckpt;            /* # of total ckpts */
 313         atomic_t queued_ckpt;           /* # of queued ckpts */
 314         struct llist_head issue_list;   /* list for command issue */
 315         spinlock_t stat_lock;           /* lock for below checkpoint time stats */
 316         unsigned int cur_time;          /* cur wait time in msec for currently issued checkpoint */
 317         unsigned int peak_time;         /* peak wait time in msec until now */
 318 };
 319
 320 /* for the bitmap indicate blocks to be discarded */
 321 struct discard_entry {
 322         struct list_head list;  /* list head */
 323         block_t start_blkaddr;  /* start blockaddr of current segment */
 324         unsigned char discard_map[SIT_VBLOCK_MAP_SIZE]; /* segment discard bitmap */
 325 };
 326
 327 /* default discard granularity of inner discard thread, unit: block count */
 328 #define DEFAULT_DISCARD_GRANULARITY             16
 329
 330 /* max discard pend list number */
 331 #define MAX_PLIST_NUM           512
 332 #define plist_idx(blk_num)      ((blk_num) >= MAX_PLIST_NUM ?           \
 333                                         (MAX_PLIST_NUM - 1) : ((blk_num) - 1))
 334
 335 enum {
 336         D_PREP,                 /* initial */
 337         D_PARTIAL,              /* partially submitted */
 338         D_SUBMIT,               /* all submitted */
 339         D_DONE,                 /* finished */
 340 };
 341
 342 struct discard_info {
 343         block_t lstart;                 /* logical start address */
 344         block_t len;                    /* length */
 345         block_t start;                  /* actual start address in dev */
 346 };
 347
 348 struct discard_cmd {
 349         struct rb_node rb_node;         /* rb node located in rb-tree */
 350         union {
 351                 struct {
 352                         block_t lstart; /* logical start address */
 353                         block_t len;    /* length */
 354                         block_t start;  /* actual start address in dev */
 355                 };
 356                 struct discard_info di; /* discard info */
 357
 358         };
 359         struct list_head list;          /* command list */
 360         struct completion wait;         /* compleation */
 361         struct block_device *bdev;      /* bdev */
 362         unsigned short ref;             /* reference count */
 363         unsigned char state;            /* state */
 364         unsigned char queued;           /* queued discard */
 365         int error;                      /* bio error */
 366         spinlock_t lock;                /* for state/bio_ref updating */
 367         unsigned short bio_ref;         /* bio reference count */
 368 };
 369
 370 enum {
 371         DPOLICY_BG,
 372         DPOLICY_FORCE,
 373         DPOLICY_FSTRIM,
 374         DPOLICY_UMOUNT,
 375         MAX_DPOLICY,
 376 };
 377
 378 struct discard_policy {
 379         int type;                       /* type of discard */
 380         unsigned int min_interval;      /* used for candidates exist */
 381         unsigned int mid_interval;      /* used for device busy */
 382         unsigned int max_interval;      /* used for candidates not exist */
 383         unsigned int max_requests;      /* # of discards issued per round */
 384         unsigned int io_aware_gran;     /* minimum granularity discard not be aware of I/O */
 385         bool io_aware;                  /* issue discard in idle time */
 386         bool sync;                      /* submit discard with REQ_SYNC flag */
 387         bool ordered;                   /* issue discard by lba order */
 388         bool timeout;                   /* discard timeout for put_super */
 389         unsigned int granularity;       /* discard granularity */
 390 };
 391
 392 struct discard_cmd_control {
 393         struct task_struct *f2fs_issue_discard; /* discard thread */
 394         struct list_head entry_list;            /* 4KB discard entry list */
 395         struct list_head pend_list[MAX_PLIST_NUM];/* store pending entries */
 396         struct list_head wait_list;             /* store on-flushing entries */
 397         struct list_head fstrim_list;           /* in-flight discard from fstrim */
 398         wait_queue_head_t discard_wait_queue;   /* waiting queue for wake-up */
 399         unsigned int discard_wake;              /* to wake up discard thread */
 400         struct mutex cmd_lock;
 401         unsigned int nr_discards;               /* # of discards in the list */
 402         unsigned int max_discards;              /* max. discards to be issued */
 403         unsigned int max_discard_request;       /* max. discard request per round */
 404         unsigned int min_discard_issue_time;    /* min. interval between discard issue */
 405         unsigned int mid_discard_issue_time;    /* mid. interval between discard issue */
 406         unsigned int max_discard_issue_time;    /* max. interval between discard issue */
 407         unsigned int discard_granularity;       /* discard granularity */
 408         unsigned int undiscard_blks;            /* # of undiscard blocks */
 409         unsigned int next_pos;                  /* next discard position */
 410         atomic_t issued_discard;                /* # of issued discard */
 411         atomic_t queued_discard;                /* # of queued discard */
 412         atomic_t discard_cmd_cnt;               /* # of cached cmd count */
 413         struct rb_root_cached root;             /* root of discard rb-tree */
 414         bool rbtree_check;                      /* config for consistence check */
 415 };
 416
 417 /* for the list of fsync inodes, used only during recovery */
 418 struct fsync_inode_entry {
 419         struct list_head list;  /* list head */
 420         struct inode *inode;    /* vfs inode pointer */
 421         block_t blkaddr;        /* block address locating the last fsync */
 422         block_t last_dentry;    /* block address locating the last dentry */
 423 };
 424
 425 #define nats_in_cursum(jnl)             (le16_to_cpu((jnl)->n_nats))
 426 #define sits_in_cursum(jnl)             (le16_to_cpu((jnl)->n_sits))
 427
 428 #define nat_in_journal(jnl, i)          ((jnl)->nat_j.entries[i].ne)
 429 #define nid_in_journal(jnl, i)          ((jnl)->nat_j.entries[i].nid)
 430 #define sit_in_journal(jnl, i)          ((jnl)->sit_j.entries[i].se)
 431 #define segno_in_journal(jnl, i)        ((jnl)->sit_j.entries[i].segno)
 432
 433 #define MAX_NAT_JENTRIES(jnl)   (NAT_JOURNAL_ENTRIES - nats_in_cursum(jnl))
 434 #define MAX_SIT_JENTRIES(jnl)   (SIT_JOURNAL_ENTRIES - sits_in_cursum(jnl))
 435
 436 static inline int update_nats_in_cursum(struct f2fs_journal *journal, int i)
 437 {
 438         int before = nats_in_cursum(journal);
 439
 440         journal->n_nats = cpu_to_le16(before + i);
 441         return before;
 442 }
 443
 444 static inline int update_sits_in_cursum(struct f2fs_journal *journal, int i)
 445 {
 446         int before = sits_in_cursum(journal);
 447
 448         journal->n_sits = cpu_to_le16(before + i);
 449         return before;
 450 }
 451
 452 static inline bool __has_cursum_space(struct f2fs_journal *journal,
 453                                                         int size, int type)
 454 {
 455         if (type == NAT_JOURNAL)
 456                 return size <= MAX_NAT_JENTRIES(journal);
 457         return size <= MAX_SIT_JENTRIES(journal);
 458 }
 459
 460 /* for inline stuff */
 461 #define DEF_INLINE_RESERVED_SIZE        1
 462 static inline int get_extra_isize(struct inode *inode);
 463 static inline int get_inline_xattr_addrs(struct inode *inode);
 464 #define MAX_INLINE_DATA(inode)  (sizeof(__le32) *                       \
 465                                 (CUR_ADDRS_PER_INODE(inode) -           \
 466                                 get_inline_xattr_addrs(inode) - \
 467                                 DEF_INLINE_RESERVED_SIZE))
 468
 469 /* for inline dir */
 470 #define NR_INLINE_DENTRY(inode) (MAX_INLINE_DATA(inode) * BITS_PER_BYTE / \
 471                                 ((SIZE_OF_DIR_ENTRY + F2FS_SLOT_LEN) * \
 472                                 BITS_PER_BYTE + 1))
 473 #define INLINE_DENTRY_BITMAP_SIZE(inode) \
 474         DIV_ROUND_UP(NR_INLINE_DENTRY(inode), BITS_PER_BYTE)
 475 #define INLINE_RESERVED_SIZE(inode)     (MAX_INLINE_DATA(inode) - \
 476                                 ((SIZE_OF_DIR_ENTRY + F2FS_SLOT_LEN) * \
 477                                 NR_INLINE_DENTRY(inode) + \
 478                                 INLINE_DENTRY_BITMAP_SIZE(inode)))
 479
 480 /*
 481  * For INODE and NODE manager
 482  */
 483 /* for directory operations */
 484
 485 struct f2fs_filename {
 486         /*
 487          * The filename the user specified.  This is NULL for some
 488          * filesystem-internal operations, e.g. converting an inline directory
 489          * to a non-inline one, or roll-forward recovering an encrypted dentry.
 490          */
 491         const struct qstr *usr_fname;
 492
 493         /*
 494          * The on-disk filename.  For encrypted directories, this is encrypted.
 495          * This may be NULL for lookups in an encrypted dir without the key.
 496          */
 497         struct fscrypt_str disk_name;
 498
 499         /* The dirhash of this filename */
 500         f2fs_hash_t hash;
 501
 502 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
 503         /*
 504          * For lookups in encrypted directories: either the buffer backing
 505          * disk_name, or a buffer that holds the decoded no-key name.
 506          */
 507         struct fscrypt_str crypto_buf;
 508 #endif
 509 #if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
 510         /*
 511          * For casefolded directories: the casefolded name, but it's left NULL
 512          * if the original name is not valid Unicode, if the directory is both
 513          * casefolded and encrypted and its encryption key is unavailable, or if
 514          * the filesystem is doing an internal operation where usr_fname is also
 515          * NULL.  In all these cases we fall back to treating the name as an
 516          * opaque byte sequence.
 517          */
 518         struct fscrypt_str cf_name;
 519 #endif
 520 };
 521
 522 struct f2fs_dentry_ptr {
 523         struct inode *inode;
 524         void *bitmap;
 525         struct f2fs_dir_entry *dentry;
 526         __u8 (*filename)[F2FS_SLOT_LEN];
 527         int max;
 528         int nr_bitmap;
 529 };
 530
 531 static inline void make_dentry_ptr_block(struct inode *inode,
 532                 struct f2fs_dentry_ptr *d, struct f2fs_dentry_block *t)
 533 {
 534         d->inode = inode;
 535         d->max = NR_DENTRY_IN_BLOCK;
 536         d->nr_bitmap = SIZE_OF_DENTRY_BITMAP;
 537         d->bitmap = t->dentry_bitmap;
 538         d->dentry = t->dentry;
 539         d->filename = t->filename;
 540 }
 541
 542 static inline void make_dentry_ptr_inline(struct inode *inode,
 543                                         struct f2fs_dentry_ptr *d, void *t)
 544 {
 545         int entry_cnt = NR_INLINE_DENTRY(inode);
 546         int bitmap_size = INLINE_DENTRY_BITMAP_SIZE(inode);
 547         int reserved_size = INLINE_RESERVED_SIZE(inode);
 548
 549         d->inode = inode;
 550         d->max = entry_cnt;
 551         d->nr_bitmap = bitmap_size;
 552         d->bitmap = t;
 553         d->dentry = t + bitmap_size + reserved_size;
 554         d->filename = t + bitmap_size + reserved_size +
 555                                         SIZE_OF_DIR_ENTRY * entry_cnt;
 556 }
 557
 558 /*
 559  * XATTR_NODE_OFFSET stores xattrs to one node block per file keeping -1
 560  * as its node offset to distinguish from index node blocks.
 561  * But some bits are used to mark the node block.
 562  */
 563 #define XATTR_NODE_OFFSET       ((((unsigned int)-1) << OFFSET_BIT_SHIFT) \
 564                                 >> OFFSET_BIT_SHIFT)
 565 enum {
 566         ALLOC_NODE,                     /* allocate a new node page if needed */
 567         LOOKUP_NODE,                    /* look up a node without readahead */
 568         LOOKUP_NODE_RA,                 /*
 569                                          * look up a node with readahead called
 570                                          * by get_data_block.
 571                                          */
 572 };
 573
 574 #define DEFAULT_RETRY_IO_COUNT  8       /* maximum retry read IO or flush count */
 575
 576 /* congestion wait timeout value, default: 20ms */
 577 #define DEFAULT_IO_TIMEOUT      (msecs_to_jiffies(20))
 578
 579 /* maximum retry quota flush count */
 580 #define DEFAULT_RETRY_QUOTA_FLUSH_COUNT         8
 581
 582 /* maximum retry of EIO'ed meta page */
 583 #define MAX_RETRY_META_PAGE_EIO                 100
 584
 585 #define F2FS_LINK_MAX   0xffffffff      /* maximum link count per file */
 586
 587 #define MAX_DIR_RA_PAGES        4       /* maximum ra pages of dir */
 588
 589 /* dirty segments threshold for triggering CP */
 590 #define DEFAULT_DIRTY_THRESHOLD         4
 591
 592 /* for in-memory extent cache entry */
 593 #define F2FS_MIN_EXTENT_LEN     64      /* minimum extent length */
 594
 595 /* number of extent info in extent cache we try to shrink */
 596 #define EXTENT_CACHE_SHRINK_NUMBER      128
 597
 598 #define RECOVERY_MAX_RA_BLOCKS          BIO_MAX_VECS
 599 #define RECOVERY_MIN_RA_BLOCKS          1
 600
 601 struct rb_entry {
 602         struct rb_node rb_node;         /* rb node located in rb-tree */
 603         union {
 604                 struct {
 605                         unsigned int ofs;       /* start offset of the entry */
 606                         unsigned int len;       /* length of the entry */
 607                 };
 608                 unsigned long long key;         /* 64-bits key */
 609         } __packed;
 610 };
 611
 612 struct extent_info {
 613         unsigned int fofs;              /* start offset in a file */
 614         unsigned int len;               /* length of the extent */
 615         u32 blk;                        /* start block address of the extent */
 616 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_COMPRESSION
 617         unsigned int c_len;             /* physical extent length of compressed blocks */
 618 #endif
 619 };
 620
 621 struct extent_node {
 622         struct rb_node rb_node;         /* rb node located in rb-tree */
 623         struct extent_info ei;          /* extent info */
 624         struct list_head list;          /* node in global extent list of sbi */
 625         struct extent_tree *et;         /* extent tree pointer */
 626 };
 627
 628 struct extent_tree {
 629         nid_t ino;                      /* inode number */
 630         struct rb_root_cached root;     /* root of extent info rb-tree */
 631         struct extent_node *cached_en;  /* recently accessed extent node */
 632         struct extent_info largest;     /* largested extent info */
 633         struct list_head list;          /* to be used by sbi->zombie_list */
 634         rwlock_t lock;                  /* protect extent info rb-tree */
 635         atomic_t node_cnt;              /* # of extent node in rb-tree*/
 636         bool largest_updated;           /* largest extent updated */
 637 };
 638
 639 /*
 640  * This structure is taken from ext4_map_blocks.
 641  *
 642  * Note that, however, f2fs uses NEW and MAPPED flags for f2fs_map_blocks().
 643  */
 644 #define F2FS_MAP_NEW            (1 << BH_New)
 645 #define F2FS_MAP_MAPPED         (1 << BH_Mapped)
 646 #define F2FS_MAP_UNWRITTEN      (1 << BH_Unwritten)
 647 #define F2FS_MAP_FLAGS          (F2FS_MAP_NEW | F2FS_MAP_MAPPED |\
 648                                 F2FS_MAP_UNWRITTEN)
 649
 650 struct f2fs_map_blocks {
 651         struct block_device *m_bdev;    /* for multi-device dio */
 652         block_t m_pblk;
 653         block_t m_lblk;
 654         unsigned int m_len;
 655         unsigned int m_flags;
 656         pgoff_t *m_next_pgofs;          /* point next possible non-hole pgofs */
 657         pgoff_t *m_next_extent;         /* point to next possible extent */
 658         int m_seg_type;
 659         bool m_may_create;              /* indicate it is from write path */
 660         bool m_multidev_dio;            /* indicate it allows multi-device dio */
 661 };
 662
 663 /* for flag in get_data_block */
 664 enum {
 665         F2FS_GET_BLOCK_DEFAULT,
 666         F2FS_GET_BLOCK_FIEMAP,
 667         F2FS_GET_BLOCK_BMAP,
 668         F2FS_GET_BLOCK_DIO,
 669         F2FS_GET_BLOCK_PRE_DIO,
 670         F2FS_GET_BLOCK_PRE_AIO,
 671         F2FS_GET_BLOCK_PRECACHE,
 672 };
 673
 674 /*
 675  * i_advise uses FADVISE_XXX_BIT. We can add additional hints later.
 676  */
 677 #define FADVISE_COLD_BIT        0x01
 678 #define FADVISE_LOST_PINO_BIT   0x02
 679 #define FADVISE_ENCRYPT_BIT     0x04
 680 #define FADVISE_ENC_NAME_BIT    0x08
 681 #define FADVISE_KEEP_SIZE_BIT   0x10
 682 #define FADVISE_HOT_BIT         0x20
 683 #define FADVISE_VERITY_BIT      0x40
 684 #define FADVISE_TRUNC_BIT       0x80
 685
 686 #define FADVISE_MODIFIABLE_BITS (FADVISE_COLD_BIT | FADVISE_HOT_BIT)
 687
 688 #define file_is_cold(inode)     is_file(inode, FADVISE_COLD_BIT)
 689 #define file_set_cold(inode)    set_file(inode, FADVISE_COLD_BIT)
 690 #define file_clear_cold(inode)  clear_file(inode, FADVISE_COLD_BIT)
 691
 692 #define file_wrong_pino(inode)  is_file(inode, FADVISE_LOST_PINO_BIT)
 693 #define file_lost_pino(inode)   set_file(inode, FADVISE_LOST_PINO_BIT)
 694 #define file_got_pino(inode)    clear_file(inode, FADVISE_LOST_PINO_BIT)
 695
 696 #define file_is_encrypt(inode)  is_file(inode, FADVISE_ENCRYPT_BIT)
 697 #define file_set_encrypt(inode) set_file(inode, FADVISE_ENCRYPT_BIT)
 698
 699 #define file_enc_name(inode)    is_file(inode, FADVISE_ENC_NAME_BIT)
 700 #define file_set_enc_name(inode) set_file(inode, FADVISE_ENC_NAME_BIT)
 701
 702 #define file_keep_isize(inode)  is_file(inode, FADVISE_KEEP_SIZE_BIT)
 703 #define file_set_keep_isize(inode) set_file(inode, FADVISE_KEEP_SIZE_BIT)
 704
 705 #define file_is_hot(inode)      is_file(inode, FADVISE_HOT_BIT)
 706 #define file_set_hot(inode)     set_file(inode, FADVISE_HOT_BIT)
 707 #define file_clear_hot(inode)   clear_file(inode, FADVISE_HOT_BIT)
 708
 709 #define file_is_verity(inode)   is_file(inode, FADVISE_VERITY_BIT)
 710 #define file_set_verity(inode)  set_file(inode, FADVISE_VERITY_BIT)
 711
 712 #define file_should_truncate(inode)     is_file(inode, FADVISE_TRUNC_BIT)
 713 #define file_need_truncate(inode)       set_file(inode, FADVISE_TRUNC_BIT)
 714 #define file_dont_truncate(inode)       clear_file(inode, FADVISE_TRUNC_BIT)
 715
 716 #define DEF_DIR_LEVEL           0
 717
 718 enum {
 719         GC_FAILURE_PIN,
 720         GC_FAILURE_ATOMIC,
 721         MAX_GC_FAILURE
 722 };
 723
 724 /* used for f2fs_inode_info->flags */
 725 enum {
 726         FI_NEW_INODE,           /* indicate newly allocated inode */
 727         FI_DIRTY_INODE,         /* indicate inode is dirty or not */
 728         FI_AUTO_RECOVER,        /* indicate inode is recoverable */
 729         FI_DIRTY_DIR,           /* indicate directory has dirty pages */
 730         FI_INC_LINK,            /* need to increment i_nlink */
 731         FI_ACL_MODE,            /* indicate acl mode */
 732         FI_NO_ALLOC,            /* should not allocate any blocks */
 733         FI_FREE_NID,            /* free allocated nide */
 734         FI_NO_EXTENT,           /* not to use the extent cache */
 735         FI_INLINE_XATTR,        /* used for inline xattr */
 736         FI_INLINE_DATA,         /* used for inline data*/
 737         FI_INLINE_DENTRY,       /* used for inline dentry */
 738         FI_APPEND_WRITE,        /* inode has appended data */
 739         FI_UPDATE_WRITE,        /* inode has in-place-update data */
 740         FI_NEED_IPU,            /* used for ipu per file */
 741         FI_ATOMIC_FILE,         /* indicate atomic file */
 742         FI_ATOMIC_COMMIT,       /* indicate the state of atomical committing */
 743         FI_VOLATILE_FILE,       /* indicate volatile file */
 744         FI_FIRST_BLOCK_WRITTEN, /* indicate #0 data block was written */
 745         FI_DROP_CACHE,          /* drop dirty page cache */
 746         FI_DATA_EXIST,          /* indicate data exists */
 747         FI_INLINE_DOTS,         /* indicate inline dot dentries */
 748         FI_SKIP_WRITES,         /* should skip data page writeback */
 749         FI_OPU_WRITE,           /* used for opu per file */
 750         FI_DIRTY_FILE,          /* indicate regular/symlink has dirty pages */
 751         FI_PREALLOCATED_ALL,    /* all blocks for write were preallocated */
 752         FI_HOT_DATA,            /* indicate file is hot */
 753         FI_EXTRA_ATTR,          /* indicate file has extra attribute */
 754         FI_PROJ_INHERIT,        /* indicate file inherits projectid */
 755         FI_PIN_FILE,            /* indicate file should not be gced */
 756         FI_ATOMIC_REVOKE_REQUEST, /* request to drop atomic data */
 757         FI_VERITY_IN_PROGRESS,  /* building fs-verity Merkle tree */
 758         FI_COMPRESSED_FILE,     /* indicate file's data can be compressed */
 759         FI_COMPRESS_CORRUPT,    /* indicate compressed cluster is corrupted */
 760         FI_MMAP_FILE,           /* indicate file was mmapped */
 761         FI_ENABLE_COMPRESS,     /* enable compression in "user" compression mode */
 762         FI_COMPRESS_RELEASED,   /* compressed blocks were released */
 763         FI_ALIGNED_WRITE,       /* enable aligned write */
 764         FI_MAX,                 /* max flag, never be used */
 765 };
 766
 767 struct f2fs_inode_info {
 768         struct inode vfs_inode;         /* serve a vfs inode */
 769         unsigned long i_flags;          /* keep an inode flags for ioctl */
 770         unsigned char i_advise;         /* use to give file attribute hints */
 771         unsigned char i_dir_level;      /* use for dentry level for large dir */
 772         unsigned int i_current_depth;   /* only for directory depth */
 773         /* for gc failure statistic */
 774         unsigned int i_gc_failures[MAX_GC_FAILURE];
 775         unsigned int i_pino;            /* parent inode number */
 776         umode_t i_acl_mode;             /* keep file acl mode temporarily */
 777
 778         /* Use below internally in f2fs*/
 779         unsigned long flags[BITS_TO_LONGS(FI_MAX)];     /* use to pass per-file flags */
 780         struct f2fs_rwsem i_sem;        /* protect fi info */
 781         atomic_t dirty_pages;           /* # of dirty pages */
 782         f2fs_hash_t chash;              /* hash value of given file name */
 783         unsigned int clevel;            /* maximum level of given file name */
 784         struct task_struct *task;       /* lookup and create consistency */
 785         struct task_struct *cp_task;    /* separate cp/wb IO stats*/
 786         nid_t i_xattr_nid;              /* node id that contains xattrs */
 787         loff_t  last_disk_size;         /* lastly written file size */
 788         spinlock_t i_size_lock;         /* protect last_disk_size */
 789
 790 #ifdef CONFIG_QUOTA
 791         struct dquot *i_dquot[MAXQUOTAS];
 792
 793         /* quota space reservation, managed internally by quota code */
 794         qsize_t i_reserved_quota;
 795 #endif
 796         struct list_head dirty_list;    /* dirty list for dirs and files */
 797         struct list_head gdirty_list;   /* linked in global dirty list */
 798         struct list_head inmem_ilist;   /* list for inmem inodes */
 799         struct list_head inmem_pages;   /* inmemory pages managed by f2fs */
 800         struct task_struct *inmem_task; /* store inmemory task */
 801         struct mutex inmem_lock;        /* lock for inmemory pages */
 802         struct extent_tree *extent_tree;        /* cached extent_tree entry */
 803
 804         /* avoid racing between foreground op and gc */
 805         struct f2fs_rwsem i_gc_rwsem[2];
 806         struct f2fs_rwsem i_xattr_sem; /* avoid racing between reading and changing EAs */
 807
 808         int i_extra_isize;              /* size of extra space located in i_addr */
 809         kprojid_t i_projid;             /* id for project quota */
 810         int i_inline_xattr_size;        /* inline xattr size */
 811         struct timespec64 i_crtime;     /* inode creation time */
 812         struct timespec64 i_disk_time[4];/* inode disk times */
 813
 814         /* for file compress */
 815         atomic_t i_compr_blocks;                /* # of compressed blocks */
 816         unsigned char i_compress_algorithm;     /* algorithm type */
 817         unsigned char i_log_cluster_size;       /* log of cluster size */
 818         unsigned char i_compress_level;         /* compress level (lz4hc,zstd) */
 819         unsigned short i_compress_flag;         /* compress flag */
 820         unsigned int i_cluster_size;            /* cluster size */
 821 };
 822
 823 static inline void get_extent_info(struct extent_info *ext,
 824                                         struct f2fs_extent *i_ext)
 825 {
 826         ext->fofs = le32_to_cpu(i_ext->fofs);
 827         ext->blk = le32_to_cpu(i_ext->blk);
 828         ext->len = le32_to_cpu(i_ext->len);
 829 }
 830
 831 static inline void set_raw_extent(struct extent_info *ext,
 832                                         struct f2fs_extent *i_ext)
 833 {
 834         i_ext->fofs = cpu_to_le32(ext->fofs);
 835         i_ext->blk = cpu_to_le32(ext->blk);
 836         i_ext->len = cpu_to_le32(ext->len);
 837 }
 838
 839 static inline void set_extent_info(struct extent_info *ei, unsigned int fofs,
 840                                                 u32 blk, unsigned int len)
 841 {
 842         ei->fofs = fofs;
 843         ei->blk = blk;
 844         ei->len = len;
 845 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_COMPRESSION
 846         ei->c_len = 0;
 847 #endif
 848 }
 849
 850 static inline bool __is_discard_mergeable(struct discard_info *back,
 851                         struct discard_info *front, unsigned int max_len)
 852 {
 853         return (back->lstart + back->len == front->lstart) &&
 854                 (back->len + front->len <= max_len);
 855 }
 856
 857 static inline bool __is_discard_back_mergeable(struct discard_info *cur,
 858                         struct discard_info *back, unsigned int max_len)
 859 {
 860         return __is_discard_mergeable(back, cur, max_len);
 861 }
 862
 863 static inline bool __is_discard_front_mergeable(struct discard_info *cur,
 864                         struct discard_info *front, unsigned int max_len)
 865 {
 866         return __is_discard_mergeable(cur, front, max_len);
 867 }
 868
 869 static inline bool __is_extent_mergeable(struct extent_info *back,
 870                                                 struct extent_info *front)
 871 {
 872 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_COMPRESSION
 873         if (back->c_len && back->len != back->c_len)
 874                 return false;
 875         if (front->c_len && front->len != front->c_len)
 876                 return false;
 877 #endif
 878         return (back->fofs + back->len == front->fofs &&
 879                         back->blk + back->len == front->blk);
 880 }
 881
 882 static inline bool __is_back_mergeable(struct extent_info *cur,
 883                                                 struct extent_info *back)
 884 {
 885         return __is_extent_mergeable(back, cur);
 886 }
 887
 888 static inline bool __is_front_mergeable(struct extent_info *cur,
 889                                                 struct extent_info *front)
 890 {
 891         return __is_extent_mergeable(cur, front);
 892 }
 893
 894 extern void f2fs_mark_inode_dirty_sync(struct inode *inode, bool sync);
 895 static inline void __try_update_largest_extent(struct extent_tree *et,
 896                                                 struct extent_node *en)
 897 {
 898         if (en->ei.len > et->largest.len) {
 899                 et->largest = en->ei;
 900                 et->largest_updated = true;
 901         }
 902 }
 903
 904 /*
 905  * For free nid management
 906  */
 907 enum nid_state {
 908         FREE_NID,               /* newly added to free nid list */
 909         PREALLOC_NID,           /* it is preallocated */
 910         MAX_NID_STATE,
 911 };
 912
 913 enum nat_state {
 914         TOTAL_NAT,
 915         DIRTY_NAT,
 916         RECLAIMABLE_NAT,
 917         MAX_NAT_STATE,
 918 };
 919
 920 struct f2fs_nm_info {
 921         block_t nat_blkaddr;            /* base disk address of NAT */
 922         nid_t max_nid;                  /* maximum possible node ids */
 923         nid_t available_nids;           /* # of available node ids */
 924         nid_t next_scan_nid;            /* the next nid to be scanned */
 925         nid_t max_rf_node_blocks;       /* max # of nodes for recovery */
 926         unsigned int ram_thresh;        /* control the memory footprint */
 927         unsigned int ra_nid_pages;      /* # of nid pages to be readaheaded */
 928         unsigned int dirty_nats_ratio;  /* control dirty nats ratio threshold */
 929
 930         /* NAT cache management */
 931         struct radix_tree_root nat_root;/* root of the nat entry cache */
 932         struct radix_tree_root nat_set_root;/* root of the nat set cache */
 933         struct f2fs_rwsem nat_tree_lock;        /* protect nat entry tree */
 934         struct list_head nat_entries;   /* cached nat entry list (clean) */
 935         spinlock_t nat_list_lock;       /* protect clean nat entry list */
 936         unsigned int nat_cnt[MAX_NAT_STATE]; /* the # of cached nat entries */
 937         unsigned int nat_blocks;        /* # of nat blocks */
 938
 939         /* free node ids management */
 940         struct radix_tree_root free_nid_root;/* root of the free_nid cache */
 941         struct list_head free_nid_list;         /* list for free nids excluding preallocated nids */
 942         unsigned int nid_cnt[MAX_NID_STATE];    /* the number of free node id */
 943         spinlock_t nid_list_lock;       /* protect nid lists ops */
 944         struct mutex build_lock;        /* lock for build free nids */
 945         unsigned char **free_nid_bitmap;
 946         unsigned char *nat_block_bitmap;
 947         unsigned short *free_nid_count; /* free nid count of NAT block */
 948
 949         /* for checkpoint */
 950         char *nat_bitmap;               /* NAT bitmap pointer */
 951
 952         unsigned int nat_bits_blocks;   /* # of nat bits blocks */
 953         unsigned char *nat_bits;        /* NAT bits blocks */
 954         unsigned char *full_nat_bits;   /* full NAT pages */
 955         unsigned char *empty_nat_bits;  /* empty NAT pages */
 956 #ifdef CONFIG_F2FS_CHECK_FS
 957         char *nat_bitmap_mir;           /* NAT bitmap mirror */
 958 #endif
 959         int bitmap_size;                /* bitmap size */
 960 };
 961
 962 /*
 963  * this structure is used as one of function parameters.
 964  * all the information are dedicated to a given direct node block determined
 965  * by the data offset in a file.
 966  */
 967 struct dnode_of_data {
 968         struct inode *inode;            /* vfs inode pointer */
 969         struct page *inode_page;        /* its inode page, NULL is possible */
 970         struct page *node_page;         /* cached direct node page */
 971         nid_t nid;                      /* node id of the direct node block */
 972         unsigned int ofs_in_node;       /* data offset in the node page */
 973         bool inode_page_locked;         /* inode page is locked or not */
 974         bool node_changed;              /* is node block changed */
 975         char cur_level;                 /* level of hole node page */
 976         char max_level;                 /* level of current page located */
 977         block_t data_blkaddr;           /* block address of the node block */
 978 };
 979
 980 static inline void set_new_dnode(struct dnode_of_data *dn, struct inode *inode,
 981                 struct page *ipage, struct page *npage, nid_t nid)
 982 {
 983         memset(dn, 0, sizeof(*dn));
 984         dn->inode = inode;
 985         dn->inode_page = ipage;
 986         dn->node_page = npage;
 987         dn->nid = nid;
 988 }
 989
 990 /*
 991  * For SIT manager
 992  *
 993  * By default, there are 6 active log areas across the whole main area.
 994  * When considering hot and cold data separation to reduce cleaning overhead,
 995  * we split 3 for data logs and 3 for node logs as hot, warm, and cold types,
 996  * respectively.
 997  * In the current design, you should not change the numbers intentionally.
 998  * Instead, as a mount option such as active_logs=x, you can use 2, 4, and 6
 999  * logs individually according to the underlying devices. (default: 6)
1000  * Just in case, on-disk layout covers maximum 16 logs that consist of 8 for
1001  * data and 8 for node logs.
1002  */
1003 #define NR_CURSEG_DATA_TYPE     (3)
1004 #define NR_CURSEG_NODE_TYPE     (3)
1005 #define NR_CURSEG_INMEM_TYPE    (2)
1006 #define NR_CURSEG_RO_TYPE       (2)
1007 #define NR_CURSEG_PERSIST_TYPE  (NR_CURSEG_DATA_TYPE + NR_CURSEG_NODE_TYPE)
1008 #define NR_CURSEG_TYPE          (NR_CURSEG_INMEM_TYPE + NR_CURSEG_PERSIST_TYPE)
1009
1010 enum {
1011         CURSEG_HOT_DATA = 0,    /* directory entry blocks */
1012         CURSEG_WARM_DATA,       /* data blocks */
1013         CURSEG_COLD_DATA,       /* multimedia or GCed data blocks */
1014         CURSEG_HOT_NODE,        /* direct node blocks of directory files */
1015         CURSEG_WARM_NODE,       /* direct node blocks of normal files */
1016         CURSEG_COLD_NODE,       /* indirect node blocks */
1017         NR_PERSISTENT_LOG,      /* number of persistent log */
1018         CURSEG_COLD_DATA_PINNED = NR_PERSISTENT_LOG,
1019                                 /* pinned file that needs consecutive block address */
1020         CURSEG_ALL_DATA_ATGC,   /* SSR alloctor in hot/warm/cold data area */
1021         NO_CHECK_TYPE,          /* number of persistent & inmem log */
1022 };
1023
1024 struct flush_cmd {
1025         struct completion wait;
1026         struct llist_node llnode;
1027         nid_t ino;
1028         int ret;
1029 };
1030
1031 struct flush_cmd_control {
1032         struct task_struct *f2fs_issue_flush;   /* flush thread */
1033         wait_queue_head_t flush_wait_queue;     /* waiting queue for wake-up */
1034         atomic_t issued_flush;                  /* # of issued flushes */
1035         atomic_t queued_flush;                  /* # of queued flushes */
1036         struct llist_head issue_list;           /* list for command issue */
1037         struct llist_node *dispatch_list;       /* list for command dispatch */
1038 };
1039
1040 struct f2fs_sm_info {
1041         struct sit_info *sit_info;              /* whole segment information */
1042         struct free_segmap_info *free_info;     /* free segment information */
1043         struct dirty_seglist_info *dirty_info;  /* dirty segment information */
1044         struct curseg_info *curseg_array;       /* active segment information */
1045
1046         struct f2fs_rwsem curseg_lock;  /* for preventing curseg change */
1047
1048         block_t seg0_blkaddr;           /* block address of 0'th segment */
1049         block_t main_blkaddr;           /* start block address of main area */
1050         block_t ssa_blkaddr;            /* start block address of SSA area */
1051
1052         unsigned int segment_count;     /* total # of segments */
1053         unsigned int main_segments;     /* # of segments in main area */
1054         unsigned int reserved_segments; /* # of reserved segments */
1055         unsigned int additional_reserved_segments;/* reserved segs for IO align feature */
1056         unsigned int ovp_segments;      /* # of overprovision segments */
1057
1058         /* a threshold to reclaim prefree segments */
1059         unsigned int rec_prefree_segments;
1060
1061         /* for batched trimming */
1062         unsigned int trim_sections;             /* # of sections to trim */
1063
1064         struct list_head sit_entry_set; /* sit entry set list */
1065
1066         unsigned int ipu_policy;        /* in-place-update policy */
1067         unsigned int min_ipu_util;      /* in-place-update threshold */
1068         unsigned int min_fsync_blocks;  /* threshold for fsync */
1069         unsigned int min_seq_blocks;    /* threshold for sequential blocks */
1070         unsigned int min_hot_blocks;    /* threshold for hot block allocation */
1071         unsigned int min_ssr_sections;  /* threshold to trigger SSR allocation */
1072
1073         /* for flush command control */
1074         struct flush_cmd_control *fcc_info;
1075
1076         /* for discard command control */
1077         struct discard_cmd_control *dcc_info;
1078 };
1079
1080 /*
1081  * For superblock
1082  */
1083 /*
1084  * COUNT_TYPE for monitoring
1085  *
1086  * f2fs monitors the number of several block types such as on-writeback,
1087  * dirty dentry blocks, dirty node blocks, and dirty meta blocks.
1088  */
1089 #define WB_DATA_TYPE(p) (__is_cp_guaranteed(p) ? F2FS_WB_CP_DATA : F2FS_WB_DATA)
1090 enum count_type {
1091         F2FS_DIRTY_DENTS,
1092         F2FS_DIRTY_DATA,
1093         F2FS_DIRTY_QDATA,
1094         F2FS_DIRTY_NODES,
1095         F2FS_DIRTY_META,
1096         F2FS_INMEM_PAGES,
1097         F2FS_DIRTY_IMETA,
1098         F2FS_WB_CP_DATA,
1099         F2FS_WB_DATA,
1100         F2FS_RD_DATA,
1101         F2FS_RD_NODE,
1102         F2FS_RD_META,
1103         F2FS_DIO_WRITE,
1104         F2FS_DIO_READ,
1105         NR_COUNT_TYPE,
1106 };
1107
1108 /*
1109  * The below are the page types of bios used in submit_bio().
1110  * The available types are:
1111  * DATA                 User data pages. It operates as async mode.
1112  * NODE                 Node pages. It operates as async mode.
1113  * META                 FS metadata pages such as SIT, NAT, CP.
1114  * NR_PAGE_TYPE         The number of page types.
1115  * META_FLUSH           Make sure the previous pages are written
1116  *                      with waiting the bio's completion
1117  * ...                  Only can be used with META.
1118  */
1119 #define PAGE_TYPE_OF_BIO(type)  ((type) > META ? META : (type))
1120 enum page_type {
1121         DATA,
1122         NODE,
1123         META,
1124         NR_PAGE_TYPE,
1125         META_FLUSH,
1126         INMEM,          /* the below types are used by tracepoints only. */
1127         INMEM_DROP,
1128         INMEM_INVALIDATE,
1129         INMEM_REVOKE,
1130         IPU,
1131         OPU,
1132 };
1133
1134 enum temp_type {
1135         HOT = 0,        /* must be zero for meta bio */
1136         WARM,
1137         COLD,
1138         NR_TEMP_TYPE,
1139 };
1140
1141 enum need_lock_type {
1142         LOCK_REQ = 0,
1143         LOCK_DONE,
1144         LOCK_RETRY,
1145 };
1146
1147 enum cp_reason_type {
1148         CP_NO_NEEDED,
1149         CP_NON_REGULAR,
1150         CP_COMPRESSED,
1151         CP_HARDLINK,
1152         CP_SB_NEED_CP,
1153         CP_WRONG_PINO,
1154         CP_NO_SPC_ROLL,
1155         CP_NODE_NEED_CP,
1156         CP_FASTBOOT_MODE,
1157         CP_SPEC_LOG_NUM,
1158         CP_RECOVER_DIR,
1159 };
1160
1161 enum iostat_type {
1162         /* WRITE IO */
1163         APP_DIRECT_IO,                  /* app direct write IOs */
1164         APP_BUFFERED_IO,                /* app buffered write IOs */
1165         APP_WRITE_IO,                   /* app write IOs */
1166         APP_MAPPED_IO,                  /* app mapped IOs */
1167         FS_DATA_IO,                     /* data IOs from kworker/fsync/reclaimer */
1168         FS_NODE_IO,                     /* node IOs from kworker/fsync/reclaimer */
1169         FS_META_IO,                     /* meta IOs from kworker/reclaimer */
1170         FS_GC_DATA_IO,                  /* data IOs from forground gc */
1171         FS_GC_NODE_IO,                  /* node IOs from forground gc */
1172         FS_CP_DATA_IO,                  /* data IOs from checkpoint */
1173         FS_CP_NODE_IO,                  /* node IOs from checkpoint */
1174         FS_CP_META_IO,                  /* meta IOs from checkpoint */
1175
1176         /* READ IO */
1177         APP_DIRECT_READ_IO,             /* app direct read IOs */
1178         APP_BUFFERED_READ_IO,           /* app buffered read IOs */
1179         APP_READ_IO,                    /* app read IOs */
1180         APP_MAPPED_READ_IO,             /* app mapped read IOs */
1181         FS_DATA_READ_IO,                /* data read IOs */
1182         FS_GDATA_READ_IO,               /* data read IOs from background gc */
1183         FS_CDATA_READ_IO,               /* compressed data read IOs */
1184         FS_NODE_READ_IO,                /* node read IOs */
1185         FS_META_READ_IO,                /* meta read IOs */
1186
1187         /* other */
1188         FS_DISCARD,                     /* discard */
1189         NR_IO_TYPE,
1190 };
1191
1192 struct f2fs_io_info {
1193         struct f2fs_sb_info *sbi;       /* f2fs_sb_info pointer */
1194         nid_t ino;              /* inode number */
1195         enum page_type type;    /* contains DATA/NODE/META/META_FLUSH */
1196         enum temp_type temp;    /* contains HOT/WARM/COLD */
1197         int op;                 /* contains REQ_OP_ */
1198         int op_flags;           /* req_flag_bits */
1199         block_t new_blkaddr;    /* new block address to be written */
1200         block_t old_blkaddr;    /* old block address before Cow */
1201         struct page *page;      /* page to be written */
1202         struct page *encrypted_page;    /* encrypted page */
1203         struct page *compressed_page;   /* compressed page */
1204         struct list_head list;          /* serialize IOs */
1205         bool submitted;         /* indicate IO submission */
1206         int need_lock;          /* indicate we need to lock cp_rwsem */
1207         bool in_list;           /* indicate fio is in io_list */
1208         bool is_por;            /* indicate IO is from recovery or not */
1209         bool retry;             /* need to reallocate block address */
1210         int compr_blocks;       /* # of compressed block addresses */
1211         bool encrypted;         /* indicate file is encrypted */
1212         enum iostat_type io_type;       /* io type */
1213         struct writeback_control *io_wbc; /* writeback control */
1214         struct bio **bio;               /* bio for ipu */
1215         sector_t *last_block;           /* last block number in bio */
1216         unsigned char version;          /* version of the node */
1217 };
1218
1219 struct bio_entry {
1220         struct bio *bio;
1221         struct list_head list;
1222 };
1223
1224 #define is_read_io(rw) ((rw) == READ)
1225 struct f2fs_bio_info {
1226         struct f2fs_sb_info *sbi;       /* f2fs superblock */
1227         struct bio *bio;                /* bios to merge */
1228         sector_t last_block_in_bio;     /* last block number */
1229         struct f2fs_io_info fio;        /* store buffered io info. */
1230         struct f2fs_rwsem io_rwsem;     /* blocking op for bio */
1231         spinlock_t io_lock;             /* serialize DATA/NODE IOs */
1232         struct list_head io_list;       /* track fios */
1233         struct list_head bio_list;      /* bio entry list head */
1234         struct f2fs_rwsem bio_list_lock;        /* lock to protect bio entry list */
1235 };
1236
1237 #define FDEV(i)                         (sbi->devs[i])
1238 #define RDEV(i)                         (raw_super->devs[i])
1239 struct f2fs_dev_info {
1240         struct block_device *bdev;
1241         char path[MAX_PATH_LEN];
1242         unsigned int total_segments;
1243         block_t start_blk;
1244         block_t end_blk;
1245 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
1246         unsigned int nr_blkz;           /* Total number of zones */
1247         unsigned long *blkz_seq;        /* Bitmap indicating sequential zones */
1248         block_t *zone_capacity_blocks;  /* Array of zone capacity in blks */
1249 #endif
1250 };
1251
1252 enum inode_type {
1253         DIR_INODE,                      /* for dirty dir inode */
1254         FILE_INODE,                     /* for dirty regular/symlink inode */
1255         DIRTY_META,                     /* for all dirtied inode metadata */
1256         ATOMIC_FILE,                    /* for all atomic files */
1257         NR_INODE_TYPE,
1258 };
1259
1260 /* for inner inode cache management */
1261 struct inode_management {
1262         struct radix_tree_root ino_root;        /* ino entry array */
1263         spinlock_t ino_lock;                    /* for ino entry lock */
1264         struct list_head ino_list;              /* inode list head */
1265         unsigned long ino_num;                  /* number of entries */
1266 };
1267
1268 /* for GC_AT */
1269 struct atgc_management {
1270         bool atgc_enabled;                      /* ATGC is enabled or not */
1271         struct rb_root_cached root;             /* root of victim rb-tree */
1272         struct list_head victim_list;           /* linked with all victim entries */
1273         unsigned int victim_count;              /* victim count in rb-tree */
1274         unsigned int candidate_ratio;           /* candidate ratio */
1275         unsigned int max_candidate_count;       /* max candidate count */
1276         unsigned int age_weight;                /* age weight, vblock_weight = 100 - age_weight */
1277         unsigned long long age_threshold;       /* age threshold */
1278 };
1279
1280 /* For s_flag in struct f2fs_sb_info */
1281 enum {
1282         SBI_IS_DIRTY,                           /* dirty flag for checkpoint */
1283         SBI_IS_CLOSE,                           /* specify unmounting */
1284         SBI_NEED_FSCK,                          /* need fsck.f2fs to fix */
1285         SBI_POR_DOING,                          /* recovery is doing or not */
1286         SBI_NEED_SB_WRITE,                      /* need to recover superblock */
1287         SBI_NEED_CP,                            /* need to checkpoint */
1288         SBI_IS_SHUTDOWN,                        /* shutdown by ioctl */
1289         SBI_IS_RECOVERED,                       /* recovered orphan/data */
1290         SBI_CP_DISABLED,                        /* CP was disabled last mount */
1291         SBI_CP_DISABLED_QUICK,                  /* CP was disabled quickly */
1292         SBI_QUOTA_NEED_FLUSH,                   /* need to flush quota info in CP */
1293         SBI_QUOTA_SKIP_FLUSH,                   /* skip flushing quota in current CP */
1294         SBI_QUOTA_NEED_REPAIR,                  /* quota file may be corrupted */
1295         SBI_IS_RESIZEFS,                        /* resizefs is in process */
1296         SBI_IS_FREEZING,                        /* freezefs is in process */
1297 };
1298
1299 enum {
1300         CP_TIME,
1301         REQ_TIME,
1302         DISCARD_TIME,
1303         GC_TIME,
1304         DISABLE_TIME,
1305         UMOUNT_DISCARD_TIMEOUT,
1306         MAX_TIME,
1307 };
1308
1309 enum {
1310         GC_NORMAL,
1311         GC_IDLE_CB,
1312         GC_IDLE_GREEDY,
1313         GC_IDLE_AT,
1314         GC_URGENT_HIGH,
1315         GC_URGENT_LOW,
1316         GC_URGENT_MID,
1317         MAX_GC_MODE,
1318 };
1319
1320 enum {
1321         BGGC_MODE_ON,           /* background gc is on */
1322         BGGC_MODE_OFF,          /* background gc is off */
1323         BGGC_MODE_SYNC,         /*
1324                                  * background gc is on, migrating blocks
1325                                  * like foreground gc
1326                                  */
1327 };
1328
1329 enum {
1330         FS_MODE_ADAPTIVE,               /* use both lfs/ssr allocation */
1331         FS_MODE_LFS,                    /* use lfs allocation only */
1332         FS_MODE_FRAGMENT_SEG,           /* segment fragmentation mode */
1333         FS_MODE_FRAGMENT_BLK,           /* block fragmentation mode */
1334 };
1335
1336 enum {
1337         WHINT_MODE_OFF,         /* not pass down write hints */
1338         WHINT_MODE_USER,        /* try to pass down hints given by users */
1339         WHINT_MODE_FS,          /* pass down hints with F2FS policy */
1340 };
1341
1342 enum {
1343         ALLOC_MODE_DEFAULT,     /* stay default */
1344         ALLOC_MODE_REUSE,       /* reuse segments as much as possible */
1345 };
1346
1347 enum fsync_mode {
1348         FSYNC_MODE_POSIX,       /* fsync follows posix semantics */
1349         FSYNC_MODE_STRICT,      /* fsync behaves in line with ext4 */
1350         FSYNC_MODE_NOBARRIER,   /* fsync behaves nobarrier based on posix */
1351 };
1352
1353 enum {
1354         COMPR_MODE_FS,          /*
1355                                  * automatically compress compression
1356                                  * enabled files
1357                                  */
1358         COMPR_MODE_USER,        /*
1359                                  * automatical compression is disabled.
1360                                  * user can control the file compression
1361                                  * using ioctls
1362                                  */
1363 };
1364
1365 enum {
1366         DISCARD_UNIT_BLOCK,     /* basic discard unit is block */
1367         DISCARD_UNIT_SEGMENT,   /* basic discard unit is segment */
1368         DISCARD_UNIT_SECTION,   /* basic discard unit is section */
1369 };
1370
1371 static inline int f2fs_test_bit(unsigned int nr, char *addr);
1372 static inline void f2fs_set_bit(unsigned int nr, char *addr);
1373 static inline void f2fs_clear_bit(unsigned int nr, char *addr);
1374
1375 /*
1376  * Layout of f2fs page.private:
1377  *
1378  * Layout A: lowest bit should be 1
1379  * | bit0 = 1 | bit1 | bit2 | ... | bit MAX | private data .... |
1380  * bit 0        PAGE_PRIVATE_NOT_POINTER
1381  * bit 1        PAGE_PRIVATE_ATOMIC_WRITE
1382  * bit 2        PAGE_PRIVATE_DUMMY_WRITE
1383  * bit 3        PAGE_PRIVATE_ONGOING_MIGRATION
1384  * bit 4        PAGE_PRIVATE_INLINE_INODE
1385  * bit 5        PAGE_PRIVATE_REF_RESOURCE
1386  * bit 6-       f2fs private data
1387  *
1388  * Layout B: lowest bit should be 0
1389  * page.private is a wrapped pointer.
1390  */
1391 enum {
1392         PAGE_PRIVATE_NOT_POINTER,               /* private contains non-pointer data */
1393         PAGE_PRIVATE_ATOMIC_WRITE,              /* data page from atomic write path */
1394         PAGE_PRIVATE_DUMMY_WRITE,               /* data page for padding aligned IO */
1395         PAGE_PRIVATE_ONGOING_MIGRATION,         /* data page which is on-going migrating */
1396         PAGE_PRIVATE_INLINE_INODE,              /* inode page contains inline data */
1397         PAGE_PRIVATE_REF_RESOURCE,              /* dirty page has referenced resources */
1398         PAGE_PRIVATE_MAX
1399 };
1400
1401 #define PAGE_PRIVATE_GET_FUNC(name, flagname) \
1402 static inline bool page_private_##name(struct page *page) \
1403 { \
1404         return PagePrivate(page) && \
1405                 test_bit(PAGE_PRIVATE_NOT_POINTER, &page_private(page)) && \
1406                 test_bit(PAGE_PRIVATE_##flagname, &page_private(page)); \
1407 }
1408
1409 #define PAGE_PRIVATE_SET_FUNC(name, flagname) \
1410 static inline void set_page_private_##name(struct page *page) \
1411 { \
1412         if (!PagePrivate(page)) { \
1413                 get_page(page); \
1414                 SetPagePrivate(page); \
1415                 set_page_private(page, 0); \
1416         } \
1417         set_bit(PAGE_PRIVATE_NOT_POINTER, &page_private(page)); \
1418         set_bit(PAGE_PRIVATE_##flagname, &page_private(page)); \
1419 }
1420
1421 #define PAGE_PRIVATE_CLEAR_FUNC(name, flagname) \
1422 static inline void clear_page_private_##name(struct page *page) \
1423 { \
1424         clear_bit(PAGE_PRIVATE_##flagname, &page_private(page)); \
1425         if (page_private(page) == 1 << PAGE_PRIVATE_NOT_POINTER) { \
1426                 set_page_private(page, 0); \
1427                 if (PagePrivate(page)) { \
1428                         ClearPagePrivate(page); \
1429                         put_page(page); \
1430                 }\
1431         } \
1432 }
1433
1434 PAGE_PRIVATE_GET_FUNC(nonpointer, NOT_POINTER);
1435 PAGE_PRIVATE_GET_FUNC(reference, REF_RESOURCE);
1436 PAGE_PRIVATE_GET_FUNC(inline, INLINE_INODE);
1437 PAGE_PRIVATE_GET_FUNC(gcing, ONGOING_MIGRATION);
1438 PAGE_PRIVATE_GET_FUNC(atomic, ATOMIC_WRITE);
1439 PAGE_PRIVATE_GET_FUNC(dummy, DUMMY_WRITE);
1440
1441 PAGE_PRIVATE_SET_FUNC(reference, REF_RESOURCE);
1442 PAGE_PRIVATE_SET_FUNC(inline, INLINE_INODE);
1443 PAGE_PRIVATE_SET_FUNC(gcing, ONGOING_MIGRATION);
1444 PAGE_PRIVATE_SET_FUNC(atomic, ATOMIC_WRITE);
1445 PAGE_PRIVATE_SET_FUNC(dummy, DUMMY_WRITE);
1446
1447 PAGE_PRIVATE_CLEAR_FUNC(reference, REF_RESOURCE);
1448 PAGE_PRIVATE_CLEAR_FUNC(inline, INLINE_INODE);
1449 PAGE_PRIVATE_CLEAR_FUNC(gcing, ONGOING_MIGRATION);
1450 PAGE_PRIVATE_CLEAR_FUNC(atomic, ATOMIC_WRITE);
1451 PAGE_PRIVATE_CLEAR_FUNC(dummy, DUMMY_WRITE);
1452
1453 static inline unsigned long get_page_private_data(struct page *page)
1454 {
1455         unsigned long data = page_private(page);
1456
1457         if (!test_bit(PAGE_PRIVATE_NOT_POINTER, &data))
1458                 return 0;
1459         return data >> PAGE_PRIVATE_MAX;
1460 }
1461
1462 static inline void set_page_private_data(struct page *page, unsigned long data)
1463 {
1464         if (!PagePrivate(page)) {
1465                 get_page(page);
1466                 SetPagePrivate(page);
1467                 set_page_private(page, 0);
1468         }
1469         set_bit(PAGE_PRIVATE_NOT_POINTER, &page_private(page));
1470         page_private(page) |= data << PAGE_PRIVATE_MAX;
1471 }
1472
1473 static inline void clear_page_private_data(struct page *page)
1474 {
1475         page_private(page) &= (1 << PAGE_PRIVATE_MAX) - 1;
1476         if (page_private(page) == 1 << PAGE_PRIVATE_NOT_POINTER) {
1477                 set_page_private(page, 0);
1478                 if (PagePrivate(page)) {
1479                         ClearPagePrivate(page);
1480                         put_page(page);
1481                 }
1482         }
1483 }
1484
1485 /* For compression */
1486 enum compress_algorithm_type {
1487         COMPRESS_LZO,
1488         COMPRESS_LZ4,
1489         COMPRESS_ZSTD,
1490         COMPRESS_LZORLE,
1491         COMPRESS_MAX,
1492 };
1493
1494 enum compress_flag {
1495         COMPRESS_CHKSUM,
1496         COMPRESS_MAX_FLAG,
1497 };
1498
1499 #define COMPRESS_WATERMARK                      20
1500 #define COMPRESS_PERCENT                        20
1501
1502 #define COMPRESS_DATA_RESERVED_SIZE             4
1503 struct compress_data {
1504         __le32 clen;                    /* compressed data size */
1505         __le32 chksum;                  /* compressed data chksum */
1506         __le32 reserved[COMPRESS_DATA_RESERVED_SIZE];   /* reserved */
1507         u8 cdata[];                     /* compressed data */
1508 };
1509
1510 #define COMPRESS_HEADER_SIZE    (sizeof(struct compress_data))
1511
1512 #define F2FS_COMPRESSED_PAGE_MAGIC      0xF5F2C000
1513
1514 #define COMPRESS_LEVEL_OFFSET   8
1515
1516 /* compress context */
1517 struct compress_ctx {
1518         struct inode *inode;            /* inode the context belong to */
1519         pgoff_t cluster_idx;            /* cluster index number */
1520         unsigned int cluster_size;      /* page count in cluster */
1521         unsigned int log_cluster_size;  /* log of cluster size */
1522         struct page **rpages;           /* pages store raw data in cluster */
1523         unsigned int nr_rpages;         /* total page number in rpages */
1524         struct page **cpages;           /* pages store compressed data in cluster */
1525         unsigned int nr_cpages;         /* total page number in cpages */
1526         unsigned int valid_nr_cpages;   /* valid page number in cpages */
1527         void *rbuf;                     /* virtual mapped address on rpages */
1528         struct compress_data *cbuf;     /* virtual mapped address on cpages */
1529         size_t rlen;                    /* valid data length in rbuf */
1530         size_t clen;                    /* valid data length in cbuf */
1531         void *private;                  /* payload buffer for specified compression algorithm */
1532         void *private2;                 /* extra payload buffer */
1533 };
1534
1535 /* compress context for write IO path */
1536 struct compress_io_ctx {
1537         u32 magic;                      /* magic number to indicate page is compressed */
1538         struct inode *inode;            /* inode the context belong to */
1539         struct page **rpages;           /* pages store raw data in cluster */
1540         unsigned int nr_rpages;         /* total page number in rpages */
1541         atomic_t pending_pages;         /* in-flight compressed page count */
1542 };
1543
1544 /* Context for decompressing one cluster on the read IO path */
1545 struct decompress_io_ctx {
1546         u32 magic;                      /* magic number to indicate page is compressed */
1547         struct inode *inode;            /* inode the context belong to */
1548         pgoff_t cluster_idx;            /* cluster index number */
1549         unsigned int cluster_size;      /* page count in cluster */
1550         unsigned int log_cluster_size;  /* log of cluster size */
1551         struct page **rpages;           /* pages store raw data in cluster */
1552         unsigned int nr_rpages;         /* total page number in rpages */
1553         struct page **cpages;           /* pages store compressed data in cluster */
1554         unsigned int nr_cpages;         /* total page number in cpages */
1555         struct page **tpages;           /* temp pages to pad holes in cluster */
1556         void *rbuf;                     /* virtual mapped address on rpages */
1557         struct compress_data *cbuf;     /* virtual mapped address on cpages */
1558         size_t rlen;                    /* valid data length in rbuf */
1559         size_t clen;                    /* valid data length in cbuf */
1560
1561         /*
1562          * The number of compressed pages remaining to be read in this cluster.
1563          * This is initially nr_cpages.  It is decremented by 1 each time a page
1564          * has been read (or failed to be read).  When it reaches 0, the cluster
1565          * is decompressed (or an error is reported).
1566          *
1567          * If an error occurs before all the pages have been submitted for I/O,
1568          * then this will never reach 0.  In this case the I/O submitter is
1569          * responsible for calling f2fs_decompress_end_io() instead.
1570          */
1571         atomic_t remaining_pages;
1572
1573         /*
1574          * Number of references to this decompress_io_ctx.
1575          *
1576          * One reference is held for I/O completion.  This reference is dropped
1577          * after the pagecache pages are updated and unlocked -- either after
1578          * decompression (and verity if enabled), or after an error.
1579          *
1580          * In addition, each compressed page holds a reference while it is in a
1581          * bio.  These references are necessary prevent compressed pages from
1582          * being freed while they are still in a bio.
1583          */
1584         refcount_t refcnt;
1585
1586         bool failed;                    /* IO error occurred before decompression? */
1587         bool need_verity;               /* need fs-verity verification after decompression? */
1588         void *private;                  /* payload buffer for specified decompression algorithm */
1589         void *private2;                 /* extra payload buffer */
1590         struct work_struct verity_work; /* work to verify the decompressed pages */
1591 };
1592
1593 #define NULL_CLUSTER                    ((unsigned int)(~0))
1594 #define MIN_COMPRESS_LOG_SIZE           2
1595 #define MAX_COMPRESS_LOG_SIZE           8
1596 #define MAX_COMPRESS_WINDOW_SIZE(log_size)      ((PAGE_SIZE) << (log_size))
1597
1598 struct f2fs_sb_info {
1599         struct super_block *sb;                 /* pointer to VFS super block */
1600         struct proc_dir_entry *s_proc;          /* proc entry */
1601         struct f2fs_super_block *raw_super;     /* raw super block pointer */
1602         struct f2fs_rwsem sb_lock;              /* lock for raw super block */
1603         int valid_super_block;                  /* valid super block no */
1604         unsigned long s_flag;                           /* flags for sbi */
1605         struct mutex writepages;                /* mutex for writepages() */
1606
1607 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
1608         unsigned int blocks_per_blkz;           /* F2FS blocks per zone */
1609         unsigned int log_blocks_per_blkz;       /* log2 F2FS blocks per zone */
1610 #endif
1611
1612         /* for node-related operations */
1613         struct f2fs_nm_info *nm_info;           /* node manager */
1614         struct inode *node_inode;               /* cache node blocks */
1615
1616         /* for segment-related operations */
1617         struct f2fs_sm_info *sm_info;           /* segment manager */
1618
1619         /* for bio operations */
1620         struct f2fs_bio_info *write_io[NR_PAGE_TYPE];   /* for write bios */
1621         /* keep migration IO order for LFS mode */
1622         struct f2fs_rwsem io_order_lock;
1623         mempool_t *write_io_dummy;              /* Dummy pages */
1624         pgoff_t metapage_eio_ofs;               /* EIO page offset */
1625         int metapage_eio_cnt;                   /* EIO count */
1626
1627         /* for checkpoint */
1628         struct f2fs_checkpoint *ckpt;           /* raw checkpoint pointer */
1629         int cur_cp_pack;                        /* remain current cp pack */
1630         spinlock_t cp_lock;                     /* for flag in ckpt */
1631         struct inode *meta_inode;               /* cache meta blocks */
1632         struct f2fs_rwsem cp_global_sem;        /* checkpoint procedure lock */
1633         struct f2fs_rwsem cp_rwsem;             /* blocking FS operations */
1634         struct f2fs_rwsem node_write;           /* locking node writes */
1635         struct f2fs_rwsem node_change;  /* locking node change */
1636         wait_queue_head_t cp_wait;
1637         unsigned long last_time[MAX_TIME];      /* to store time in jiffies */
1638         long interval_time[MAX_TIME];           /* to store thresholds */
1639         struct ckpt_req_control cprc_info;      /* for checkpoint request control */
1640
1641         struct inode_management im[MAX_INO_ENTRY];      /* manage inode cache */
1642
1643         spinlock_t fsync_node_lock;             /* for node entry lock */
1644         struct list_head fsync_node_list;       /* node list head */
1645         unsigned int fsync_seg_id;              /* sequence id */
1646         unsigned int fsync_node_num;            /* number of node entries */
1647
1648         /* for orphan inode, use 0'th array */
1649         unsigned int max_orphans;               /* max orphan inodes */
1650
1651         /* for inode management */
1652         struct list_head inode_list[NR_INODE_TYPE];     /* dirty inode list */
1653         spinlock_t inode_lock[NR_INODE_TYPE];   /* for dirty inode list lock */
1654         struct mutex flush_lock;                /* for flush exclusion */
1655
1656         /* for extent tree cache */
1657         struct radix_tree_root extent_tree_root;/* cache extent cache entries */
1658         struct mutex extent_tree_lock;  /* locking extent radix tree */
1659         struct list_head extent_list;           /* lru list for shrinker */
1660         spinlock_t extent_lock;                 /* locking extent lru list */
1661         atomic_t total_ext_tree;                /* extent tree count */
1662         struct list_head zombie_list;           /* extent zombie tree list */
1663         atomic_t total_zombie_tree;             /* extent zombie tree count */
1664         atomic_t total_ext_node;                /* extent info count */
1665
1666         /* basic filesystem units */
1667         unsigned int log_sectors_per_block;     /* log2 sectors per block */
1668         unsigned int log_blocksize;             /* log2 block size */
1669         unsigned int blocksize;                 /* block size */
1670         unsigned int root_ino_num;              /* root inode number*/
1671         unsigned int node_ino_num;              /* node inode number*/
1672         unsigned int meta_ino_num;              /* meta inode number*/
1673         unsigned int log_blocks_per_seg;        /* log2 blocks per segment */
1674         unsigned int blocks_per_seg;            /* blocks per segment */
1675         unsigned int segs_per_sec;              /* segments per section */
1676         unsigned int secs_per_zone;             /* sections per zone */
1677         unsigned int total_sections;            /* total section count */
1678         unsigned int total_node_count;          /* total node block count */
1679         unsigned int total_valid_node_count;    /* valid node block count */
1680         int dir_level;                          /* directory level */
1681         int readdir_ra;                         /* readahead inode in readdir */
1682         u64 max_io_bytes;                       /* max io bytes to merge IOs */
1683
1684         block_t user_block_count;               /* # of user blocks */
1685         block_t total_valid_block_count;        /* # of valid blocks */
1686         block_t discard_blks;                   /* discard command candidats */
1687         block_t last_valid_block_count;         /* for recovery */
1688         block_t reserved_blocks;                /* configurable reserved blocks */
1689         block_t current_reserved_blocks;        /* current reserved blocks */
1690
1691         /* Additional tracking for no checkpoint mode */
1692         block_t unusable_block_count;           /* # of blocks saved by last cp */
1693
1694         unsigned int nquota_files;              /* # of quota sysfile */
1695         struct f2fs_rwsem quota_sem;            /* blocking cp for flags */
1696
1697         /* # of pages, see count_type */
1698         atomic_t nr_pages[NR_COUNT_TYPE];
1699         /* # of allocated blocks */
1700         struct percpu_counter alloc_valid_block_count;
1701         /* # of node block writes as roll forward recovery */
1702         struct percpu_counter rf_node_block_count;
1703
1704         /* writeback control */
1705         atomic_t wb_sync_req[META];     /* count # of WB_SYNC threads */
1706
1707         /* valid inode count */
1708         struct percpu_counter total_valid_inode_count;
1709
1710         struct f2fs_mount_info mount_opt;       /* mount options */
1711
1712         /* for cleaning operations */
1713         struct f2fs_rwsem gc_lock;              /*
1714                                                  * semaphore for GC, avoid
1715                                                  * race between GC and GC or CP
1716                                                  */
1717         struct f2fs_gc_kthread  *gc_thread;     /* GC thread */
1718         struct atgc_management am;              /* atgc management */
1719         unsigned int cur_victim_sec;            /* current victim section num */
1720         unsigned int gc_mode;                   /* current GC state */
1721         unsigned int next_victim_seg[2];        /* next segment in victim section */
1722         spinlock_t gc_urgent_high_lock;
1723         bool gc_urgent_high_limited;            /* indicates having limited trial count */
1724         unsigned int gc_urgent_high_remaining;  /* remaining trial count for GC_URGENT_HIGH */
1725
1726         /* for skip statistic */
1727         unsigned int atomic_files;              /* # of opened atomic file */
1728         unsigned long long skipped_atomic_files[2];     /* FG_GC and BG_GC */
1729         unsigned long long skipped_gc_rwsem;            /* FG_GC only */
1730
1731         /* threshold for gc trials on pinned files */
1732         u64 gc_pin_file_threshold;
1733         struct f2fs_rwsem pin_sem;
1734
1735         /* maximum # of trials to find a victim segment for SSR and GC */
1736         unsigned int max_victim_search;
1737         /* migration granularity of garbage collection, unit: segment */
1738         unsigned int migration_granularity;
1739
1740         /*
1741          * for stat information.
1742          * one is for the LFS mode, and the other is for the SSR mode.
1743          */
1744 #ifdef CONFIG_F2FS_STAT_FS
1745         struct f2fs_stat_info *stat_info;       /* FS status information */
1746         atomic_t meta_count[META_MAX];          /* # of meta blocks */
1747         unsigned int segment_count[2];          /* # of allocated segments */
1748         unsigned int block_count[2];            /* # of allocated blocks */
1749         atomic_t inplace_count;         /* # of inplace update */
1750         atomic64_t total_hit_ext;               /* # of lookup extent cache */
1751         atomic64_t read_hit_rbtree;             /* # of hit rbtree extent node */
1752         atomic64_t read_hit_largest;            /* # of hit largest extent node */
1753         atomic64_t read_hit_cached;             /* # of hit cached extent node */
1754         atomic_t inline_xattr;                  /* # of inline_xattr inodes */
1755         atomic_t inline_inode;                  /* # of inline_data inodes */
1756         atomic_t inline_dir;                    /* # of inline_dentry inodes */
1757         atomic_t compr_inode;                   /* # of compressed inodes */
1758         atomic64_t compr_blocks;                /* # of compressed blocks */
1759         atomic_t vw_cnt;                        /* # of volatile writes */
1760         atomic_t max_aw_cnt;                    /* max # of atomic writes */
1761         atomic_t max_vw_cnt;                    /* max # of volatile writes */
1762         unsigned int io_skip_bggc;              /* skip background gc for in-flight IO */
1763         unsigned int other_skip_bggc;           /* skip background gc for other reasons */
1764         unsigned int ndirty_inode[NR_INODE_TYPE];       /* # of dirty inodes */
1765 #endif
1766         spinlock_t stat_lock;                   /* lock for stat operations */
1767
1768         /* to attach REQ_META|REQ_FUA flags */
1769         unsigned int data_io_flag;
1770         unsigned int node_io_flag;
1771
1772         /* For sysfs suppport */
1773         struct kobject s_kobj;                  /* /sys/fs/f2fs/<devname> */
1774         struct completion s_kobj_unregister;
1775
1776         struct kobject s_stat_kobj;             /* /sys/fs/f2fs/<devname>/stat */
1777         struct completion s_stat_kobj_unregister;
1778
1779         struct kobject s_feature_list_kobj;             /* /sys/fs/f2fs/<devname>/feature_list */
1780         struct completion s_feature_list_kobj_unregister;
1781
1782         /* For shrinker support */
1783         struct list_head s_list;
1784         struct mutex umount_mutex;
1785         unsigned int shrinker_run_no;
1786
1787         /* For multi devices */
1788         int s_ndevs;                            /* number of devices */
1789         struct f2fs_dev_info *devs;             /* for device list */
1790         unsigned int dirty_device;              /* for checkpoint data flush */
1791         spinlock_t dev_lock;                    /* protect dirty_device */
1792         bool aligned_blksize;                   /* all devices has the same logical blksize */
1793
1794         /* For write statistics */
1795         u64 sectors_written_start;
1796         u64 kbytes_written;
1797
1798         /* Reference to checksum algorithm driver via cryptoapi */
1799         struct crypto_shash *s_chksum_driver;
1800
1801         /* Precomputed FS UUID checksum for seeding other checksums */
1802         __u32 s_chksum_seed;
1803
1804         struct workqueue_struct *post_read_wq;  /* post read workqueue */
1805
1806         struct kmem_cache *inline_xattr_slab;   /* inline xattr entry */
1807         unsigned int inline_xattr_slab_size;    /* default inline xattr slab size */
1808
1809         /* For reclaimed segs statistics per each GC mode */
1810         unsigned int gc_segment_mode;           /* GC state for reclaimed segments */
1811         unsigned int gc_reclaimed_segs[MAX_GC_MODE];    /* Reclaimed segs for each mode */
1812
1813         unsigned long seq_file_ra_mul;          /* multiplier for ra_pages of seq. files in fadvise */
1814
1815         int max_fragment_chunk;                 /* max chunk size for block fragmentation mode */
1816         int max_fragment_hole;                  /* max hole size for block fragmentation mode */
1817
1818 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_COMPRESSION
1819         struct kmem_cache *page_array_slab;     /* page array entry */
1820         unsigned int page_array_slab_size;      /* default page array slab size */
1821
1822         /* For runtime compression statistics */
1823         u64 compr_written_block;
1824         u64 compr_saved_block;
1825         u32 compr_new_inode;
1826
1827         /* For compressed block cache */
1828         struct inode *compress_inode;           /* cache compressed blocks */
1829         unsigned int compress_percent;          /* cache page percentage */
1830         unsigned int compress_watermark;        /* cache page watermark */
1831         atomic_t compress_page_hit;             /* cache hit count */
1832 #endif
1833
1834 #ifdef CONFIG_F2FS_IOSTAT
1835         /* For app/fs IO statistics */
1836         spinlock_t iostat_lock;
1837         unsigned long long rw_iostat[NR_IO_TYPE];
1838         unsigned long long prev_rw_iostat[NR_IO_TYPE];
1839         bool iostat_enable;
1840         unsigned long iostat_next_period;
1841         unsigned int iostat_period_ms;
1842
1843         /* For io latency related statistics info in one iostat period */
1844         spinlock_t iostat_lat_lock;
1845         struct iostat_lat_info *iostat_io_lat;
1846 #endif
1847 };
1848
1849 #ifdef CONFIG_F2FS_FAULT_INJECTION
1850 #define f2fs_show_injection_info(sbi, type)                                     \
1851         printk_ratelimited("%sF2FS-fs (%s) : inject %s in %s of %pS\n", \
1852                 KERN_INFO, sbi->sb->s_id,                               \
1853                 f2fs_fault_name[type],                                  \
1854                 __func__, __builtin_return_address(0))
1855 static inline bool time_to_inject(struct f2fs_sb_info *sbi, int type)
1856 {
1857         struct f2fs_fault_info *ffi = &F2FS_OPTION(sbi).fault_info;
1858
1859         if (!ffi->inject_rate)
1860                 return false;
1861
1862         if (!IS_FAULT_SET(ffi, type))
1863                 return false;
1864
1865         atomic_inc(&ffi->inject_ops);
1866         if (atomic_read(&ffi->inject_ops) >= ffi->inject_rate) {
1867                 atomic_set(&ffi->inject_ops, 0);
1868                 return true;
1869         }
1870         return false;
1871 }
1872 #else
1873 #define f2fs_show_injection_info(sbi, type) do { } while (0)
1874 static inline bool time_to_inject(struct f2fs_sb_info *sbi, int type)
1875 {
1876         return false;
1877 }
1878 #endif
1879
1880 /*
1881  * Test if the mounted volume is a multi-device volume.
1882  *   - For a single regular disk volume, sbi->s_ndevs is 0.
1883  *   - For a single zoned disk volume, sbi->s_ndevs is 1.
1884  *   - For a multi-device volume, sbi->s_ndevs is always 2 or more.
1885  */
1886 static inline bool f2fs_is_multi_device(struct f2fs_sb_info *sbi)
1887 {
1888         return sbi->s_ndevs > 1;
1889 }
1890
1891 static inline void f2fs_update_time(struct f2fs_sb_info *sbi, int type)
1892 {
1893         unsigned long now = jiffies;
1894
1895         sbi->last_time[type] = now;
1896
1897         /* DISCARD_TIME and GC_TIME are based on REQ_TIME */
1898         if (type == REQ_TIME) {
1899                 sbi->last_time[DISCARD_TIME] = now;
1900                 sbi->last_time[GC_TIME] = now;
1901         }
1902 }
1903
1904 static inline bool f2fs_time_over(struct f2fs_sb_info *sbi, int type)
1905 {
1906         unsigned long interval = sbi->interval_time[type] * HZ;
1907
1908         return time_after(jiffies, sbi->last_time[type] + interval);
1909 }
1910
1911 static inline unsigned int f2fs_time_to_wait(struct f2fs_sb_info *sbi,
1912                                                 int type)
1913 {
1914         unsigned long interval = sbi->interval_time[type] * HZ;
1915         unsigned int wait_ms = 0;
1916         long delta;
1917
1918         delta = (sbi->last_time[type] + interval) - jiffies;
1919         if (delta > 0)
1920                 wait_ms = jiffies_to_msecs(delta);
1921
1922         return wait_ms;
1923 }
1924
1925 /*
1926  * Inline functions
1927  */
1928 static inline u32 __f2fs_crc32(struct f2fs_sb_info *sbi, u32 crc,
1929                               const void *address, unsigned int length)
1930 {
1931         struct {
1932                 struct shash_desc shash;
1933                 char ctx[4];
1934         } desc;
1935         int err;
1936
1937         BUG_ON(crypto_shash_descsize(sbi->s_chksum_driver) != sizeof(desc.ctx));
1938
1939         desc.shash.tfm = sbi->s_chksum_driver;
1940         *(u32 *)desc.ctx = crc;
1941
1942         err = crypto_shash_update(&desc.shash, address, length);
1943         BUG_ON(err);
1944
1945         return *(u32 *)desc.ctx;
1946 }
1947
1948 static inline u32 f2fs_crc32(struct f2fs_sb_info *sbi, const void *address,
1949                            unsigned int length)
1950 {
1951         return __f2fs_crc32(sbi, F2FS_SUPER_MAGIC, address, length);
1952 }
1953
1954 static inline bool f2fs_crc_valid(struct f2fs_sb_info *sbi, __u32 blk_crc,
1955                                   void *buf, size_t buf_size)
1956 {
1957         return f2fs_crc32(sbi, buf, buf_size) == blk_crc;
1958 }
1959
1960 static inline u32 f2fs_chksum(struct f2fs_sb_info *sbi, u32 crc,
1961                               const void *address, unsigned int length)
1962 {
1963         return __f2fs_crc32(sbi, crc, address, length);
1964 }
1965
1966 static inline struct f2fs_inode_info *F2FS_I(struct inode *inode)
1967 {
1968         return container_of(inode, struct f2fs_inode_info, vfs_inode);
1969 }
1970
1971 static inline struct f2fs_sb_info *F2FS_SB(struct super_block *sb)
1972 {
1973         return sb->s_fs_info;
1974 }
1975
1976 static inline struct f2fs_sb_info *F2FS_I_SB(struct inode *inode)
1977 {
1978         return F2FS_SB(inode->i_sb);
1979 }
1980
1981 static inline struct f2fs_sb_info *F2FS_M_SB(struct address_space *mapping)
1982 {
1983         return F2FS_I_SB(mapping->host);
1984 }
1985
1986 static inline struct f2fs_sb_info *F2FS_P_SB(struct page *page)
1987 {
1988         return F2FS_M_SB(page_file_mapping(page));
1989 }
1990
1991 static inline struct f2fs_super_block *F2FS_RAW_SUPER(struct f2fs_sb_info *sbi)
1992 {
1993         return (struct f2fs_super_block *)(sbi->raw_super);
1994 }
1995
1996 static inline struct f2fs_checkpoint *F2FS_CKPT(struct f2fs_sb_info *sbi)
1997 {
1998         return (struct f2fs_checkpoint *)(sbi->ckpt);
1999 }
2000
2001 static inline struct f2fs_node *F2FS_NODE(struct page *page)
2002 {
2003         return (struct f2fs_node *)page_address(page);
2004 }
2005
2006 static inline struct f2fs_inode *F2FS_INODE(struct page *page)
2007 {
2008         return &((struct f2fs_node *)page_address(page))->i;
2009 }
2010
2011 static inline struct f2fs_nm_info *NM_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
2012 {
2013         return (struct f2fs_nm_info *)(sbi->nm_info);
2014 }
2015
2016 static inline struct f2fs_sm_info *SM_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
2017 {
2018         return (struct f2fs_sm_info *)(sbi->sm_info);
2019 }
2020
2021 static inline struct sit_info *SIT_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
2022 {
2023         return (struct sit_info *)(SM_I(sbi)->sit_info);
2024 }
2025
2026 static inline struct free_segmap_info *FREE_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
2027 {
2028         return (struct free_segmap_info *)(SM_I(sbi)->free_info);
2029 }
2030
2031 static inline struct dirty_seglist_info *DIRTY_I(struct f2fs_sb_info *sbi)
2032 {
2033         return (struct dirty_seglist_info *)(SM_I(sbi)->dirty_info);
2034 }
2035
2036 static inline struct address_space *META_MAPPING(struct f2fs_sb_info *sbi)
2037 {
2038         return sbi->meta_inode->i_mapping;
2039 }
2040
2041 static inline struct address_space *NODE_MAPPING(struct f2fs_sb_info *sbi)
2042 {
2043         return sbi->node_inode->i_mapping;
2044 }
2045
2046 static inline bool is_sbi_flag_set(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int type)
2047 {
2048         return test_bit(type, &sbi->s_flag);
2049 }
2050
2051 static inline void set_sbi_flag(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int type)
2052 {
2053         set_bit(type, &sbi->s_flag);
2054 }
2055
2056 static inline void clear_sbi_flag(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int type)
2057 {
2058         clear_bit(type, &sbi->s_flag);
2059 }
2060
2061 static inline unsigned long long cur_cp_version(struct f2fs_checkpoint *cp)
2062 {
2063         return le64_to_cpu(cp->checkpoint_ver);
2064 }
2065
2066 static inline unsigned long f2fs_qf_ino(struct super_block *sb, int type)
2067 {
2068         if (type < F2FS_MAX_QUOTAS)
2069                 return le32_to_cpu(F2FS_SB(sb)->raw_super->qf_ino[type]);
2070         return 0;
2071 }
2072
2073 static inline __u64 cur_cp_crc(struct f2fs_checkpoint *cp)
2074 {
2075         size_t crc_offset = le32_to_cpu(cp->checksum_offset);
2076         return le32_to_cpu(*((__le32 *)((unsigned char *)cp + crc_offset)));
2077 }
2078
2079 static inline bool __is_set_ckpt_flags(struct f2fs_checkpoint *cp, unsigned int f)
2080 {
2081         unsigned int ckpt_flags = le32_to_cpu(cp->ckpt_flags);
2082
2083         return ckpt_flags & f;
2084 }
2085
2086 static inline bool is_set_ckpt_flags(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int f)
2087 {
2088         return __is_set_ckpt_flags(F2FS_CKPT(sbi), f);
2089 }
2090
2091 static inline void __set_ckpt_flags(struct f2fs_checkpoint *cp, unsigned int f)
2092 {
2093         unsigned int ckpt_flags;
2094
2095         ckpt_flags = le32_to_cpu(cp->ckpt_flags);
2096         ckpt_flags |= f;
2097         cp->ckpt_flags = cpu_to_le32(ckpt_flags);
2098 }
2099
2100 static inline void set_ckpt_flags(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int f)
2101 {
2102         unsigned long flags;
2103
2104         spin_lock_irqsave(&sbi->cp_lock, flags);
2105         __set_ckpt_flags(F2FS_CKPT(sbi), f);
2106         spin_unlock_irqrestore(&sbi->cp_lock, flags);
2107 }
2108
2109 static inline void __clear_ckpt_flags(struct f2fs_checkpoint *cp, unsigned int f)
2110 {
2111         unsigned int ckpt_flags;
2112
2113         ckpt_flags = le32_to_cpu(cp->ckpt_flags);
2114         ckpt_flags &= (~f);
2115         cp->ckpt_flags = cpu_to_le32(ckpt_flags);
2116 }
2117
2118 static inline void clear_ckpt_flags(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int f)
2119 {
2120         unsigned long flags;
2121
2122         spin_lock_irqsave(&sbi->cp_lock, flags);
2123         __clear_ckpt_flags(F2FS_CKPT(sbi), f);
2124         spin_unlock_irqrestore(&sbi->cp_lock, flags);
2125 }
2126
2127 #define init_f2fs_rwsem(sem)                                    \
2128 do {                                                            \
2129         static struct lock_class_key __key;                     \
2130                                                                 \
2131         __init_f2fs_rwsem((sem), #sem, &__key);                 \
2132 } while (0)
2133
2134 static inline void __init_f2fs_rwsem(struct f2fs_rwsem *sem,
2135                 const char *sem_name, struct lock_class_key *key)
2136 {
2137         __init_rwsem(&sem->internal_rwsem, sem_name, key);
2138 #ifdef CONFIG_F2FS_UNFAIR_RWSEM
2139         init_waitqueue_head(&sem->read_waiters);
2140 #endif
2141 }
2142
2143 static inline int f2fs_rwsem_is_locked(struct f2fs_rwsem *sem)
2144 {
2145         return rwsem_is_locked(&sem->internal_rwsem);
2146 }
2147
2148 static inline int f2fs_rwsem_is_contended(struct f2fs_rwsem *sem)
2149 {
2150         return rwsem_is_contended(&sem->internal_rwsem);
2151 }
2152
2153 static inline void f2fs_down_read(struct f2fs_rwsem *sem)
2154 {
2155 #ifdef CONFIG_F2FS_UNFAIR_RWSEM
2156         wait_event(sem->read_waiters, down_read_trylock(&sem->internal_rwsem));
2157 #else
2158         down_read(&sem->internal_rwsem);
2159 #endif
2160 }
2161
2162 static inline int f2fs_down_read_trylock(struct f2fs_rwsem *sem)
2163 {
2164         return down_read_trylock(&sem->internal_rwsem);
2165 }
2166
2167 #ifdef CONFIG_DEBUG_LOCK_ALLOC
2168 static inline void f2fs_down_read_nested(struct f2fs_rwsem *sem, int subclass)
2169 {
2170         down_read_nested(&sem->internal_rwsem, subclass);
2171 }
2172 #else
2173 #define f2fs_down_read_nested(sem, subclass) f2fs_down_read(sem)
2174 #endif
2175
2176 static inline void f2fs_up_read(struct f2fs_rwsem *sem)
2177 {
2178         up_read(&sem->internal_rwsem);
2179 }
2180
2181 static inline void f2fs_down_write(struct f2fs_rwsem *sem)
2182 {
2183         down_write(&sem->internal_rwsem);
2184 }
2185
2186 static inline int f2fs_down_write_trylock(struct f2fs_rwsem *sem)
2187 {
2188         return down_write_trylock(&sem->internal_rwsem);
2189 }
2190
2191 static inline void f2fs_up_write(struct f2fs_rwsem *sem)
2192 {
2193         up_write(&sem->internal_rwsem);
2194 #ifdef CONFIG_F2FS_UNFAIR_RWSEM
2195         wake_up_all(&sem->read_waiters);
2196 #endif
2197 }
2198
2199 static inline void f2fs_lock_op(struct f2fs_sb_info *sbi)
2200 {
2201         f2fs_down_read(&sbi->cp_rwsem);
2202 }
2203
2204 static inline int f2fs_trylock_op(struct f2fs_sb_info *sbi)
2205 {
2206         if (time_to_inject(sbi, FAULT_LOCK_OP)) {
2207                 f2fs_show_injection_info(sbi, FAULT_LOCK_OP);
2208                 return 0;
2209         }
2210         return f2fs_down_read_trylock(&sbi->cp_rwsem);
2211 }
2212
2213 static inline void f2fs_unlock_op(struct f2fs_sb_info *sbi)
2214 {
2215         f2fs_up_read(&sbi->cp_rwsem);
2216 }
2217
2218 static inline void f2fs_lock_all(struct f2fs_sb_info *sbi)
2219 {
2220         f2fs_down_write(&sbi->cp_rwsem);
2221 }
2222
2223 static inline void f2fs_unlock_all(struct f2fs_sb_info *sbi)
2224 {
2225         f2fs_up_write(&sbi->cp_rwsem);
2226 }
2227
2228 static inline int __get_cp_reason(struct f2fs_sb_info *sbi)
2229 {
2230         int reason = CP_SYNC;
2231
2232         if (test_opt(sbi, FASTBOOT))
2233                 reason = CP_FASTBOOT;
2234         if (is_sbi_flag_set(sbi, SBI_IS_CLOSE))
2235                 reason = CP_UMOUNT;
2236         return reason;
2237 }
2238
2239 static inline bool __remain_node_summaries(int reason)
2240 {
2241         return (reason & (CP_UMOUNT | CP_FASTBOOT));
2242 }
2243
2244 static inline bool __exist_node_summaries(struct f2fs_sb_info *sbi)
2245 {
2246         return (is_set_ckpt_flags(sbi, CP_UMOUNT_FLAG) ||
2247                         is_set_ckpt_flags(sbi, CP_FASTBOOT_FLAG));
2248 }
2249
2250 /*
2251  * Check whether the inode has blocks or not
2252  */
2253 static inline int F2FS_HAS_BLOCKS(struct inode *inode)
2254 {
2255         block_t xattr_block = F2FS_I(inode)->i_xattr_nid ? 1 : 0;
2256
2257         return (inode->i_blocks >> F2FS_LOG_SECTORS_PER_BLOCK) > xattr_block;
2258 }
2259
2260 static inline bool f2fs_has_xattr_block(unsigned int ofs)
2261 {
2262         return ofs == XATTR_NODE_OFFSET;
2263 }
2264
2265 static inline bool __allow_reserved_blocks(struct f2fs_sb_info *sbi,
2266                                         struct inode *inode, bool cap)
2267 {
2268         if (!inode)
2269                 return true;
2270         if (!test_opt(sbi, RESERVE_ROOT))
2271                 return false;
2272         if (IS_NOQUOTA(inode))
2273                 return true;
2274         if (uid_eq(F2FS_OPTION(sbi).s_resuid, current_fsuid()))
2275                 return true;
2276         if (!gid_eq(F2FS_OPTION(sbi).s_resgid, GLOBAL_ROOT_GID) &&
2277                                         in_group_p(F2FS_OPTION(sbi).s_resgid))
2278                 return true;
2279         if (cap && capable(CAP_SYS_RESOURCE))
2280                 return true;
2281         return false;
2282 }
2283
2284 static inline void f2fs_i_blocks_write(struct inode *, block_t, bool, bool);
2285 static inline int inc_valid_block_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
2286                                  struct inode *inode, blkcnt_t *count)
2287 {
2288         blkcnt_t diff = 0, release = 0;
2289         block_t avail_user_block_count;
2290         int ret;
2291
2292         ret = dquot_reserve_block(inode, *count);
2293         if (ret)
2294                 return ret;
2295
2296         if (time_to_inject(sbi, FAULT_BLOCK)) {
2297                 f2fs_show_injection_info(sbi, FAULT_BLOCK);
2298                 release = *count;
2299                 goto release_quota;
2300         }
2301
2302         /*
2303          * let's increase this in prior to actual block count change in order
2304          * for f2fs_sync_file to avoid data races when deciding checkpoint.
2305          */
2306         percpu_counter_add(&sbi->alloc_valid_block_count, (*count));
2307
2308         spin_lock(&sbi->stat_lock);
2309         sbi->total_valid_block_count += (block_t)(*count);
2310         avail_user_block_count = sbi->user_block_count -
2311                                         sbi->current_reserved_blocks;
2312
2313         if (!__allow_reserved_blocks(sbi, inode, true))
2314                 avail_user_block_count -= F2FS_OPTION(sbi).root_reserved_blocks;
2315
2316         if (F2FS_IO_ALIGNED(sbi))
2317                 avail_user_block_count -= sbi->blocks_per_seg *
2318                                 SM_I(sbi)->additional_reserved_segments;
2319
2320         if (unlikely(is_sbi_flag_set(sbi, SBI_CP_DISABLED))) {
2321                 if (avail_user_block_count > sbi->unusable_block_count)
2322                         avail_user_block_count -= sbi->unusable_block_count;
2323                 else
2324                         avail_user_block_count = 0;
2325         }
2326         if (unlikely(sbi->total_valid_block_count > avail_user_block_count)) {
2327                 diff = sbi->total_valid_block_count - avail_user_block_count;
2328                 if (diff > *count)
2329                         diff = *count;
2330                 *count -= diff;
2331                 release = diff;
2332                 sbi->total_valid_block_count -= diff;
2333                 if (!*count) {
2334                         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2335                         goto enospc;
2336                 }
2337         }
2338         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2339
2340         if (unlikely(release)) {
2341                 percpu_counter_sub(&sbi->alloc_valid_block_count, release);
2342                 dquot_release_reservation_block(inode, release);
2343         }
2344         f2fs_i_blocks_write(inode, *count, true, true);
2345         return 0;
2346
2347 enospc:
2348         percpu_counter_sub(&sbi->alloc_valid_block_count, release);
2349 release_quota:
2350         dquot_release_reservation_block(inode, release);
2351         return -ENOSPC;
2352 }
2353
2354 __printf(2, 3)
2355 void f2fs_printk(struct f2fs_sb_info *sbi, const char *fmt, ...);
2356
2357 #define f2fs_err(sbi, fmt, ...)                                         \
2358         f2fs_printk(sbi, KERN_ERR fmt, ##__VA_ARGS__)
2359 #define f2fs_warn(sbi, fmt, ...)                                        \
2360         f2fs_printk(sbi, KERN_WARNING fmt, ##__VA_ARGS__)
2361 #define f2fs_notice(sbi, fmt, ...)                                      \
2362         f2fs_printk(sbi, KERN_NOTICE fmt, ##__VA_ARGS__)
2363 #define f2fs_info(sbi, fmt, ...)                                        \
2364         f2fs_printk(sbi, KERN_INFO fmt, ##__VA_ARGS__)
2365 #define f2fs_debug(sbi, fmt, ...)                                       \
2366         f2fs_printk(sbi, KERN_DEBUG fmt, ##__VA_ARGS__)
2367
2368 static inline void dec_valid_block_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
2369                                                 struct inode *inode,
2370                                                 block_t count)
2371 {
2372         blkcnt_t sectors = count << F2FS_LOG_SECTORS_PER_BLOCK;
2373
2374         spin_lock(&sbi->stat_lock);
2375         f2fs_bug_on(sbi, sbi->total_valid_block_count < (block_t) count);
2376         sbi->total_valid_block_count -= (block_t)count;
2377         if (sbi->reserved_blocks &&
2378                 sbi->current_reserved_blocks < sbi->reserved_blocks)
2379                 sbi->current_reserved_blocks = min(sbi->reserved_blocks,
2380                                         sbi->current_reserved_blocks + count);
2381         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2382         if (unlikely(inode->i_blocks < sectors)) {
2383                 f2fs_warn(sbi, "Inconsistent i_blocks, ino:%lu, iblocks:%llu, sectors:%llu",
2384                           inode->i_ino,
2385                           (unsigned long long)inode->i_blocks,
2386                           (unsigned long long)sectors);
2387                 set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK);
2388                 return;
2389         }
2390         f2fs_i_blocks_write(inode, count, false, true);
2391 }
2392
2393 static inline void inc_page_count(struct f2fs_sb_info *sbi, int count_type)
2394 {
2395         atomic_inc(&sbi->nr_pages[count_type]);
2396
2397         if (count_type == F2FS_DIRTY_DENTS ||
2398                         count_type == F2FS_DIRTY_NODES ||
2399                         count_type == F2FS_DIRTY_META ||
2400                         count_type == F2FS_DIRTY_QDATA ||
2401                         count_type == F2FS_DIRTY_IMETA)
2402                 set_sbi_flag(sbi, SBI_IS_DIRTY);
2403 }
2404
2405 static inline void inode_inc_dirty_pages(struct inode *inode)
2406 {
2407         atomic_inc(&F2FS_I(inode)->dirty_pages);
2408         inc_page_count(F2FS_I_SB(inode), S_ISDIR(inode->i_mode) ?
2409                                 F2FS_DIRTY_DENTS : F2FS_DIRTY_DATA);
2410         if (IS_NOQUOTA(inode))
2411                 inc_page_count(F2FS_I_SB(inode), F2FS_DIRTY_QDATA);
2412 }
2413
2414 static inline void dec_page_count(struct f2fs_sb_info *sbi, int count_type)
2415 {
2416         atomic_dec(&sbi->nr_pages[count_type]);
2417 }
2418
2419 static inline void inode_dec_dirty_pages(struct inode *inode)
2420 {
2421         if (!S_ISDIR(inode->i_mode) && !S_ISREG(inode->i_mode) &&
2422                         !S_ISLNK(inode->i_mode))
2423                 return;
2424
2425         atomic_dec(&F2FS_I(inode)->dirty_pages);
2426         dec_page_count(F2FS_I_SB(inode), S_ISDIR(inode->i_mode) ?
2427                                 F2FS_DIRTY_DENTS : F2FS_DIRTY_DATA);
2428         if (IS_NOQUOTA(inode))
2429                 dec_page_count(F2FS_I_SB(inode), F2FS_DIRTY_QDATA);
2430 }
2431
2432 static inline s64 get_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, int count_type)
2433 {
2434         return atomic_read(&sbi->nr_pages[count_type]);
2435 }
2436
2437 static inline int get_dirty_pages(struct inode *inode)
2438 {
2439         return atomic_read(&F2FS_I(inode)->dirty_pages);
2440 }
2441
2442 static inline int get_blocktype_secs(struct f2fs_sb_info *sbi, int block_type)
2443 {
2444         unsigned int pages_per_sec = sbi->segs_per_sec * sbi->blocks_per_seg;
2445         unsigned int segs = (get_pages(sbi, block_type) + pages_per_sec - 1) >>
2446                                                 sbi->log_blocks_per_seg;
2447
2448         return segs / sbi->segs_per_sec;
2449 }
2450
2451 static inline block_t valid_user_blocks(struct f2fs_sb_info *sbi)
2452 {
2453         return sbi->total_valid_block_count;
2454 }
2455
2456 static inline block_t discard_blocks(struct f2fs_sb_info *sbi)
2457 {
2458         return sbi->discard_blks;
2459 }
2460
2461 static inline unsigned long __bitmap_size(struct f2fs_sb_info *sbi, int flag)
2462 {
2463         struct f2fs_checkpoint *ckpt = F2FS_CKPT(sbi);
2464
2465         /* return NAT or SIT bitmap */
2466         if (flag == NAT_BITMAP)
2467                 return le32_to_cpu(ckpt->nat_ver_bitmap_bytesize);
2468         else if (flag == SIT_BITMAP)
2469                 return le32_to_cpu(ckpt->sit_ver_bitmap_bytesize);
2470
2471         return 0;
2472 }
2473
2474 static inline block_t __cp_payload(struct f2fs_sb_info *sbi)
2475 {
2476         return le32_to_cpu(F2FS_RAW_SUPER(sbi)->cp_payload);
2477 }
2478
2479 static inline void *__bitmap_ptr(struct f2fs_sb_info *sbi, int flag)
2480 {
2481         struct f2fs_checkpoint *ckpt = F2FS_CKPT(sbi);
2482         void *tmp_ptr = &ckpt->sit_nat_version_bitmap;
2483         int offset;
2484
2485         if (is_set_ckpt_flags(sbi, CP_LARGE_NAT_BITMAP_FLAG)) {
2486                 offset = (flag == SIT_BITMAP) ?
2487                         le32_to_cpu(ckpt->nat_ver_bitmap_bytesize) : 0;
2488                 /*
2489                  * if large_nat_bitmap feature is enabled, leave checksum
2490                  * protection for all nat/sit bitmaps.
2491                  */
2492                 return tmp_ptr + offset + sizeof(__le32);
2493         }
2494
2495         if (__cp_payload(sbi) > 0) {
2496                 if (flag == NAT_BITMAP)
2497                         return &ckpt->sit_nat_version_bitmap;
2498                 else
2499                         return (unsigned char *)ckpt + F2FS_BLKSIZE;
2500         } else {
2501                 offset = (flag == NAT_BITMAP) ?
2502                         le32_to_cpu(ckpt->sit_ver_bitmap_bytesize) : 0;
2503                 return tmp_ptr + offset;
2504         }
2505 }
2506
2507 static inline block_t __start_cp_addr(struct f2fs_sb_info *sbi)
2508 {
2509         block_t start_addr = le32_to_cpu(F2FS_RAW_SUPER(sbi)->cp_blkaddr);
2510
2511         if (sbi->cur_cp_pack == 2)
2512                 start_addr += sbi->blocks_per_seg;
2513         return start_addr;
2514 }
2515
2516 static inline block_t __start_cp_next_addr(struct f2fs_sb_info *sbi)
2517 {
2518         block_t start_addr = le32_to_cpu(F2FS_RAW_SUPER(sbi)->cp_blkaddr);
2519
2520         if (sbi->cur_cp_pack == 1)
2521                 start_addr += sbi->blocks_per_seg;
2522         return start_addr;
2523 }
2524
2525 static inline void __set_cp_next_pack(struct f2fs_sb_info *sbi)
2526 {
2527         sbi->cur_cp_pack = (sbi->cur_cp_pack == 1) ? 2 : 1;
2528 }
2529
2530 static inline block_t __start_sum_addr(struct f2fs_sb_info *sbi)
2531 {
2532         return le32_to_cpu(F2FS_CKPT(sbi)->cp_pack_start_sum);
2533 }
2534
2535 static inline int inc_valid_node_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
2536                                         struct inode *inode, bool is_inode)
2537 {
2538         block_t valid_block_count;
2539         unsigned int valid_node_count, user_block_count;
2540         int err;
2541
2542         if (is_inode) {
2543                 if (inode) {
2544                         err = dquot_alloc_inode(inode);
2545                         if (err)
2546                                 return err;
2547                 }
2548         } else {
2549                 err = dquot_reserve_block(inode, 1);
2550                 if (err)
2551                         return err;
2552         }
2553
2554         if (time_to_inject(sbi, FAULT_BLOCK)) {
2555                 f2fs_show_injection_info(sbi, FAULT_BLOCK);
2556                 goto enospc;
2557         }
2558
2559         spin_lock(&sbi->stat_lock);
2560
2561         valid_block_count = sbi->total_valid_block_count +
2562                                         sbi->current_reserved_blocks + 1;
2563
2564         if (!__allow_reserved_blocks(sbi, inode, false))
2565                 valid_block_count += F2FS_OPTION(sbi).root_reserved_blocks;
2566
2567         if (F2FS_IO_ALIGNED(sbi))
2568                 valid_block_count += sbi->blocks_per_seg *
2569                                 SM_I(sbi)->additional_reserved_segments;
2570
2571         user_block_count = sbi->user_block_count;
2572         if (unlikely(is_sbi_flag_set(sbi, SBI_CP_DISABLED)))
2573                 user_block_count -= sbi->unusable_block_count;
2574
2575         if (unlikely(valid_block_count > user_block_count)) {
2576                 spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2577                 goto enospc;
2578         }
2579
2580         valid_node_count = sbi->total_valid_node_count + 1;
2581         if (unlikely(valid_node_count > sbi->total_node_count)) {
2582                 spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2583                 goto enospc;
2584         }
2585
2586         sbi->total_valid_node_count++;
2587         sbi->total_valid_block_count++;
2588         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2589
2590         if (inode) {
2591                 if (is_inode)
2592                         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
2593                 else
2594                         f2fs_i_blocks_write(inode, 1, true, true);
2595         }
2596
2597         percpu_counter_inc(&sbi->alloc_valid_block_count);
2598         return 0;
2599
2600 enospc:
2601         if (is_inode) {
2602                 if (inode)
2603                         dquot_free_inode(inode);
2604         } else {
2605                 dquot_release_reservation_block(inode, 1);
2606         }
2607         return -ENOSPC;
2608 }
2609
2610 static inline void dec_valid_node_count(struct f2fs_sb_info *sbi,
2611                                         struct inode *inode, bool is_inode)
2612 {
2613         spin_lock(&sbi->stat_lock);
2614
2615         f2fs_bug_on(sbi, !sbi->total_valid_block_count);
2616         f2fs_bug_on(sbi, !sbi->total_valid_node_count);
2617
2618         sbi->total_valid_node_count--;
2619         sbi->total_valid_block_count--;
2620         if (sbi->reserved_blocks &&
2621                 sbi->current_reserved_blocks < sbi->reserved_blocks)
2622                 sbi->current_reserved_blocks++;
2623
2624         spin_unlock(&sbi->stat_lock);
2625
2626         if (is_inode) {
2627                 dquot_free_inode(inode);
2628         } else {
2629                 if (unlikely(inode->i_blocks == 0)) {
2630                         f2fs_warn(sbi, "dec_valid_node_count: inconsistent i_blocks, ino:%lu, iblocks:%llu",
2631                                   inode->i_ino,
2632                                   (unsigned long long)inode->i_blocks);
2633                         set_sbi_flag(sbi, SBI_NEED_FSCK);
2634                         return;
2635                 }
2636                 f2fs_i_blocks_write(inode, 1, false, true);
2637         }
2638 }
2639
2640 static inline unsigned int valid_node_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
2641 {
2642         return sbi->total_valid_node_count;
2643 }
2644
2645 static inline void inc_valid_inode_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
2646 {
2647         percpu_counter_inc(&sbi->total_valid_inode_count);
2648 }
2649
2650 static inline void dec_valid_inode_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
2651 {
2652         percpu_counter_dec(&sbi->total_valid_inode_count);
2653 }
2654
2655 static inline s64 valid_inode_count(struct f2fs_sb_info *sbi)
2656 {
2657         return percpu_counter_sum_positive(&sbi->total_valid_inode_count);
2658 }
2659
2660 static inline struct page *f2fs_grab_cache_page(struct address_space *mapping,
2661                                                 pgoff_t index, bool for_write)
2662 {
2663         struct page *page;
2664
2665         if (IS_ENABLED(CONFIG_F2FS_FAULT_INJECTION)) {
2666                 if (!for_write)
2667                         page = find_get_page_flags(mapping, index,
2668                                                         FGP_LOCK | FGP_ACCESSED);
2669                 else
2670                         page = find_lock_page(mapping, index);
2671                 if (page)
2672                         return page;
2673
2674                 if (time_to_inject(F2FS_M_SB(mapping), FAULT_PAGE_ALLOC)) {
2675                         f2fs_show_injection_info(F2FS_M_SB(mapping),
2676                                                         FAULT_PAGE_ALLOC);
2677                         return NULL;
2678                 }
2679         }
2680
2681         if (!for_write)
2682                 return grab_cache_page(mapping, index);
2683         return grab_cache_page_write_begin(mapping, index, AOP_FLAG_NOFS);
2684 }
2685
2686 static inline struct page *f2fs_pagecache_get_page(
2687                                 struct address_space *mapping, pgoff_t index,
2688                                 int fgp_flags, gfp_t gfp_mask)
2689 {
2690         if (time_to_inject(F2FS_M_SB(mapping), FAULT_PAGE_GET)) {
2691                 f2fs_show_injection_info(F2FS_M_SB(mapping), FAULT_PAGE_GET);
2692                 return NULL;
2693         }
2694
2695         return pagecache_get_page(mapping, index, fgp_flags, gfp_mask);
2696 }
2697
2698 static inline void f2fs_copy_page(struct page *src, struct page *dst)
2699 {
2700         char *src_kaddr = kmap(src);
2701         char *dst_kaddr = kmap(dst);
2702
2703         memcpy(dst_kaddr, src_kaddr, PAGE_SIZE);
2704         kunmap(dst);
2705         kunmap(src);
2706 }
2707
2708 static inline void f2fs_put_page(struct page *page, int unlock)
2709 {
2710         if (!page)
2711                 return;
2712
2713         if (unlock) {
2714                 f2fs_bug_on(F2FS_P_SB(page), !PageLocked(page));
2715                 unlock_page(page);
2716         }
2717         put_page(page);
2718 }
2719
2720 static inline void f2fs_put_dnode(struct dnode_of_data *dn)
2721 {
2722         if (dn->node_page)
2723                 f2fs_put_page(dn->node_page, 1);
2724         if (dn->inode_page && dn->node_page != dn->inode_page)
2725                 f2fs_put_page(dn->inode_page, 0);
2726         dn->node_page = NULL;
2727         dn->inode_page = NULL;
2728 }
2729
2730 static inline struct kmem_cache *f2fs_kmem_cache_create(const char *name,
2731                                         size_t size)
2732 {
2733         return kmem_cache_create(name, size, 0, SLAB_RECLAIM_ACCOUNT, NULL);
2734 }
2735
2736 static inline void *f2fs_kmem_cache_alloc_nofail(struct kmem_cache *cachep,
2737                                                 gfp_t flags)
2738 {
2739         void *entry;
2740
2741         entry = kmem_cache_alloc(cachep, flags);
2742         if (!entry)
2743                 entry = kmem_cache_alloc(cachep, flags | __GFP_NOFAIL);
2744         return entry;
2745 }
2746
2747 static inline void *f2fs_kmem_cache_alloc(struct kmem_cache *cachep,
2748                         gfp_t flags, bool nofail, struct f2fs_sb_info *sbi)
2749 {
2750         if (nofail)
2751                 return f2fs_kmem_cache_alloc_nofail(cachep, flags);
2752
2753         if (time_to_inject(sbi, FAULT_SLAB_ALLOC)) {
2754                 f2fs_show_injection_info(sbi, FAULT_SLAB_ALLOC);
2755                 return NULL;
2756         }
2757
2758         return kmem_cache_alloc(cachep, flags);
2759 }
2760
2761 static inline bool is_inflight_io(struct f2fs_sb_info *sbi, int type)
2762 {
2763         if (get_pages(sbi, F2FS_RD_DATA) || get_pages(sbi, F2FS_RD_NODE) ||
2764                 get_pages(sbi, F2FS_RD_META) || get_pages(sbi, F2FS_WB_DATA) ||
2765                 get_pages(sbi, F2FS_WB_CP_DATA) ||
2766                 get_pages(sbi, F2FS_DIO_READ) ||
2767                 get_pages(sbi, F2FS_DIO_WRITE))
2768                 return true;
2769
2770         if (type != DISCARD_TIME && SM_I(sbi) && SM_I(sbi)->dcc_info &&
2771                         atomic_read(&SM_I(sbi)->dcc_info->queued_discard))
2772                 return true;
2773
2774         if (SM_I(sbi) && SM_I(sbi)->fcc_info &&
2775                         atomic_read(&SM_I(sbi)->fcc_info->queued_flush))
2776                 return true;
2777         return false;
2778 }
2779
2780 static inline bool is_idle(struct f2fs_sb_info *sbi, int type)
2781 {
2782         if (sbi->gc_mode == GC_URGENT_HIGH)
2783                 return true;
2784
2785         if (is_inflight_io(sbi, type))
2786                 return false;
2787
2788         if (sbi->gc_mode == GC_URGENT_MID)
2789                 return true;
2790
2791         if (sbi->gc_mode == GC_URGENT_LOW &&
2792                         (type == DISCARD_TIME || type == GC_TIME))
2793                 return true;
2794
2795         return f2fs_time_over(sbi, type);
2796 }
2797
2798 static inline void f2fs_radix_tree_insert(struct radix_tree_root *root,
2799                                 unsigned long index, void *item)
2800 {
2801         while (radix_tree_insert(root, index, item))
2802                 cond_resched();
2803 }
2804
2805 #define RAW_IS_INODE(p) ((p)->footer.nid == (p)->footer.ino)
2806
2807 static inline bool IS_INODE(struct page *page)
2808 {
2809         struct f2fs_node *p = F2FS_NODE(page);
2810
2811         return RAW_IS_INODE(p);
2812 }
2813
2814 static inline int offset_in_addr(struct f2fs_inode *i)
2815 {
2816         return (i->i_inline & F2FS_EXTRA_ATTR) ?
2817                         (le16_to_cpu(i->i_extra_isize) / sizeof(__le32)) : 0;
2818 }
2819
2820 static inline __le32 *blkaddr_in_node(struct f2fs_node *node)
2821 {
2822         return RAW_IS_INODE(node) ? node->i.i_addr : node->dn.addr;
2823 }
2824
2825 static inline int f2fs_has_extra_attr(struct inode *inode);
2826 static inline block_t data_blkaddr(struct inode *inode,
2827                         struct page *node_page, unsigned int offset)
2828 {
2829         struct f2fs_node *raw_node;
2830         __le32 *addr_array;
2831         int base = 0;
2832         bool is_inode = IS_INODE(node_page);
2833
2834         raw_node = F2FS_NODE(node_page);
2835
2836         if (is_inode) {
2837                 if (!inode)
2838                         /* from GC path only */
2839                         base = offset_in_addr(&raw_node->i);
2840                 else if (f2fs_has_extra_attr(inode))
2841                         base = get_extra_isize(inode);
2842         }
2843
2844         addr_array = blkaddr_in_node(raw_node);
2845         return le32_to_cpu(addr_array[base + offset]);
2846 }
2847
2848 static inline block_t f2fs_data_blkaddr(struct dnode_of_data *dn)
2849 {
2850         return data_blkaddr(dn->inode, dn->node_page, dn->ofs_in_node);
2851 }
2852
2853 static inline int f2fs_test_bit(unsigned int nr, char *addr)
2854 {
2855         int mask;
2856
2857         addr += (nr >> 3);
2858         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
2859         return mask & *addr;
2860 }
2861
2862 static inline void f2fs_set_bit(unsigned int nr, char *addr)
2863 {
2864         int mask;
2865
2866         addr += (nr >> 3);
2867         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
2868         *addr |= mask;
2869 }
2870
2871 static inline void f2fs_clear_bit(unsigned int nr, char *addr)
2872 {
2873         int mask;
2874
2875         addr += (nr >> 3);
2876         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
2877         *addr &= ~mask;
2878 }
2879
2880 static inline int f2fs_test_and_set_bit(unsigned int nr, char *addr)
2881 {
2882         int mask;
2883         int ret;
2884
2885         addr += (nr >> 3);
2886         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
2887         ret = mask & *addr;
2888         *addr |= mask;
2889         return ret;
2890 }
2891
2892 static inline int f2fs_test_and_clear_bit(unsigned int nr, char *addr)
2893 {
2894         int mask;
2895         int ret;
2896
2897         addr += (nr >> 3);
2898         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
2899         ret = mask & *addr;
2900         *addr &= ~mask;
2901         return ret;
2902 }
2903
2904 static inline void f2fs_change_bit(unsigned int nr, char *addr)
2905 {
2906         int mask;
2907
2908         addr += (nr >> 3);
2909         mask = 1 << (7 - (nr & 0x07));
2910         *addr ^= mask;
2911 }
2912
2913 /*
2914  * On-disk inode flags (f2fs_inode::i_flags)
2915  */
2916 #define F2FS_COMPR_FL                   0x00000004 /* Compress file */
2917 #define F2FS_SYNC_FL                    0x00000008 /* Synchronous updates */
2918 #define F2FS_IMMUTABLE_FL               0x00000010 /* Immutable file */
2919 #define F2FS_APPEND_FL                  0x00000020 /* writes to file may only append */
2920 #define F2FS_NODUMP_FL                  0x00000040 /* do not dump file */
2921 #define F2FS_NOATIME_FL                 0x00000080 /* do not update atime */
2922 #define F2FS_NOCOMP_FL                  0x00000400 /* Don't compress */
2923 #define F2FS_INDEX_FL                   0x00001000 /* hash-indexed directory */
2924 #define F2FS_DIRSYNC_FL                 0x00010000 /* dirsync behaviour (directories only) */
2925 #define F2FS_PROJINHERIT_FL             0x20000000 /* Create with parents projid */
2926 #define F2FS_CASEFOLD_FL                0x40000000 /* Casefolded file */
2927
2928 /* Flags that should be inherited by new inodes from their parent. */
2929 #define F2FS_FL_INHERITED (F2FS_SYNC_FL | F2FS_NODUMP_FL | F2FS_NOATIME_FL | \
2930                            F2FS_DIRSYNC_FL | F2FS_PROJINHERIT_FL | \
2931                            F2FS_CASEFOLD_FL | F2FS_COMPR_FL | F2FS_NOCOMP_FL)
2932
2933 /* Flags that are appropriate for regular files (all but dir-specific ones). */
2934 #define F2FS_REG_FLMASK         (~(F2FS_DIRSYNC_FL | F2FS_PROJINHERIT_FL | \
2935                                 F2FS_CASEFOLD_FL))
2936
2937 /* Flags that are appropriate for non-directories/regular files. */
2938 #define F2FS_OTHER_FLMASK       (F2FS_NODUMP_FL | F2FS_NOATIME_FL)
2939
2940 static inline __u32 f2fs_mask_flags(umode_t mode, __u32 flags)
2941 {
2942         if (S_ISDIR(mode))
2943                 return flags;
2944         else if (S_ISREG(mode))
2945                 return flags & F2FS_REG_FLMASK;
2946         else
2947                 return flags & F2FS_OTHER_FLMASK;
2948 }
2949
2950 static inline void __mark_inode_dirty_flag(struct inode *inode,
2951                                                 int flag, bool set)
2952 {
2953         switch (flag) {
2954         case FI_INLINE_XATTR:
2955         case FI_INLINE_DATA:
2956         case FI_INLINE_DENTRY:
2957         case FI_NEW_INODE:
2958                 if (set)
2959                         return;
2960                 fallthrough;
2961         case FI_DATA_EXIST:
2962         case FI_INLINE_DOTS:
2963         case FI_PIN_FILE:
2964         case FI_COMPRESS_RELEASED:
2965                 f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
2966         }
2967 }
2968
2969 static inline void set_inode_flag(struct inode *inode, int flag)
2970 {
2971         set_bit(flag, F2FS_I(inode)->flags);
2972         __mark_inode_dirty_flag(inode, flag, true);
2973 }
2974
2975 static inline int is_inode_flag_set(struct inode *inode, int flag)
2976 {
2977         return test_bit(flag, F2FS_I(inode)->flags);
2978 }
2979
2980 static inline void clear_inode_flag(struct inode *inode, int flag)
2981 {
2982         clear_bit(flag, F2FS_I(inode)->flags);
2983         __mark_inode_dirty_flag(inode, flag, false);
2984 }
2985
2986 static inline bool f2fs_verity_in_progress(struct inode *inode)
2987 {
2988         return IS_ENABLED(CONFIG_FS_VERITY) &&
2989                is_inode_flag_set(inode, FI_VERITY_IN_PROGRESS);
2990 }
2991
2992 static inline void set_acl_inode(struct inode *inode, umode_t mode)
2993 {
2994         F2FS_I(inode)->i_acl_mode = mode;
2995         set_inode_flag(inode, FI_ACL_MODE);
2996         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, false);
2997 }
2998
2999 static inline void f2fs_i_links_write(struct inode *inode, bool inc)
3000 {
3001         if (inc)
3002                 inc_nlink(inode);
3003         else
3004                 drop_nlink(inode);
3005         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3006 }
3007
3008 static inline void f2fs_i_blocks_write(struct inode *inode,
3009                                         block_t diff, bool add, bool claim)
3010 {
3011         bool clean = !is_inode_flag_set(inode, FI_DIRTY_INODE);
3012         bool recover = is_inode_flag_set(inode, FI_AUTO_RECOVER);
3013
3014         /* add = 1, claim = 1 should be dquot_reserve_block in pair */
3015         if (add) {
3016                 if (claim)
3017                         dquot_claim_block(inode, diff);
3018                 else
3019                         dquot_alloc_block_nofail(inode, diff);
3020         } else {
3021                 dquot_free_block(inode, diff);
3022         }
3023
3024         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3025         if (clean || recover)
3026                 set_inode_flag(inode, FI_AUTO_RECOVER);
3027 }
3028
3029 static inline void f2fs_i_size_write(struct inode *inode, loff_t i_size)
3030 {
3031         bool clean = !is_inode_flag_set(inode, FI_DIRTY_INODE);
3032         bool recover = is_inode_flag_set(inode, FI_AUTO_RECOVER);
3033
3034         if (i_size_read(inode) == i_size)
3035                 return;
3036
3037         i_size_write(inode, i_size);
3038         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3039         if (clean || recover)
3040                 set_inode_flag(inode, FI_AUTO_RECOVER);
3041 }
3042
3043 static inline void f2fs_i_depth_write(struct inode *inode, unsigned int depth)
3044 {
3045         F2FS_I(inode)->i_current_depth = depth;
3046         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3047 }
3048
3049 static inline void f2fs_i_gc_failures_write(struct inode *inode,
3050                                         unsigned int count)
3051 {
3052         F2FS_I(inode)->i_gc_failures[GC_FAILURE_PIN] = count;
3053         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3054 }
3055
3056 static inline void f2fs_i_xnid_write(struct inode *inode, nid_t xnid)
3057 {
3058         F2FS_I(inode)->i_xattr_nid = xnid;
3059         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3060 }
3061
3062 static inline void f2fs_i_pino_write(struct inode *inode, nid_t pino)
3063 {
3064         F2FS_I(inode)->i_pino = pino;
3065         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3066 }
3067
3068 static inline void get_inline_info(struct inode *inode, struct f2fs_inode *ri)
3069 {
3070         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
3071
3072         if (ri->i_inline & F2FS_INLINE_XATTR)
3073                 set_bit(FI_INLINE_XATTR, fi->flags);
3074         if (ri->i_inline & F2FS_INLINE_DATA)
3075                 set_bit(FI_INLINE_DATA, fi->flags);
3076         if (ri->i_inline & F2FS_INLINE_DENTRY)
3077                 set_bit(FI_INLINE_DENTRY, fi->flags);
3078         if (ri->i_inline & F2FS_DATA_EXIST)
3079                 set_bit(FI_DATA_EXIST, fi->flags);
3080         if (ri->i_inline & F2FS_INLINE_DOTS)
3081                 set_bit(FI_INLINE_DOTS, fi->flags);
3082         if (ri->i_inline & F2FS_EXTRA_ATTR)
3083                 set_bit(FI_EXTRA_ATTR, fi->flags);
3084         if (ri->i_inline & F2FS_PIN_FILE)
3085                 set_bit(FI_PIN_FILE, fi->flags);
3086         if (ri->i_inline & F2FS_COMPRESS_RELEASED)
3087                 set_bit(FI_COMPRESS_RELEASED, fi->flags);
3088 }
3089
3090 static inline void set_raw_inline(struct inode *inode, struct f2fs_inode *ri)
3091 {
3092         ri->i_inline = 0;
3093
3094         if (is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_XATTR))
3095                 ri->i_inline |= F2FS_INLINE_XATTR;
3096         if (is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_DATA))
3097                 ri->i_inline |= F2FS_INLINE_DATA;
3098         if (is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_DENTRY))
3099                 ri->i_inline |= F2FS_INLINE_DENTRY;
3100         if (is_inode_flag_set(inode, FI_DATA_EXIST))
3101                 ri->i_inline |= F2FS_DATA_EXIST;
3102         if (is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_DOTS))
3103                 ri->i_inline |= F2FS_INLINE_DOTS;
3104         if (is_inode_flag_set(inode, FI_EXTRA_ATTR))
3105                 ri->i_inline |= F2FS_EXTRA_ATTR;
3106         if (is_inode_flag_set(inode, FI_PIN_FILE))
3107                 ri->i_inline |= F2FS_PIN_FILE;
3108         if (is_inode_flag_set(inode, FI_COMPRESS_RELEASED))
3109                 ri->i_inline |= F2FS_COMPRESS_RELEASED;
3110 }
3111
3112 static inline int f2fs_has_extra_attr(struct inode *inode)
3113 {
3114         return is_inode_flag_set(inode, FI_EXTRA_ATTR);
3115 }
3116
3117 static inline int f2fs_has_inline_xattr(struct inode *inode)
3118 {
3119         return is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_XATTR);
3120 }
3121
3122 static inline int f2fs_compressed_file(struct inode *inode)
3123 {
3124         return S_ISREG(inode->i_mode) &&
3125                 is_inode_flag_set(inode, FI_COMPRESSED_FILE);
3126 }
3127
3128 static inline bool f2fs_need_compress_data(struct inode *inode)
3129 {
3130         int compress_mode = F2FS_OPTION(F2FS_I_SB(inode)).compress_mode;
3131
3132         if (!f2fs_compressed_file(inode))
3133                 return false;
3134
3135         if (compress_mode == COMPR_MODE_FS)
3136                 return true;
3137         else if (compress_mode == COMPR_MODE_USER &&
3138                         is_inode_flag_set(inode, FI_ENABLE_COMPRESS))
3139                 return true;
3140
3141         return false;
3142 }
3143
3144 static inline unsigned int addrs_per_inode(struct inode *inode)
3145 {
3146         unsigned int addrs = CUR_ADDRS_PER_INODE(inode) -
3147                                 get_inline_xattr_addrs(inode);
3148
3149         if (!f2fs_compressed_file(inode))
3150                 return addrs;
3151         return ALIGN_DOWN(addrs, F2FS_I(inode)->i_cluster_size);
3152 }
3153
3154 static inline unsigned int addrs_per_block(struct inode *inode)
3155 {
3156         if (!f2fs_compressed_file(inode))
3157                 return DEF_ADDRS_PER_BLOCK;
3158         return ALIGN_DOWN(DEF_ADDRS_PER_BLOCK, F2FS_I(inode)->i_cluster_size);
3159 }
3160
3161 static inline void *inline_xattr_addr(struct inode *inode, struct page *page)
3162 {
3163         struct f2fs_inode *ri = F2FS_INODE(page);
3164
3165         return (void *)&(ri->i_addr[DEF_ADDRS_PER_INODE -
3166                                         get_inline_xattr_addrs(inode)]);
3167 }
3168
3169 static inline int inline_xattr_size(struct inode *inode)
3170 {
3171         if (f2fs_has_inline_xattr(inode))
3172                 return get_inline_xattr_addrs(inode) * sizeof(__le32);
3173         return 0;
3174 }
3175
3176 static inline int f2fs_has_inline_data(struct inode *inode)
3177 {
3178         return is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_DATA);
3179 }
3180
3181 static inline int f2fs_exist_data(struct inode *inode)
3182 {
3183         return is_inode_flag_set(inode, FI_DATA_EXIST);
3184 }
3185
3186 static inline int f2fs_has_inline_dots(struct inode *inode)
3187 {
3188         return is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_DOTS);
3189 }
3190
3191 static inline int f2fs_is_mmap_file(struct inode *inode)
3192 {
3193         return is_inode_flag_set(inode, FI_MMAP_FILE);
3194 }
3195
3196 static inline bool f2fs_is_pinned_file(struct inode *inode)
3197 {
3198         return is_inode_flag_set(inode, FI_PIN_FILE);
3199 }
3200
3201 static inline bool f2fs_is_atomic_file(struct inode *inode)
3202 {
3203         return is_inode_flag_set(inode, FI_ATOMIC_FILE);
3204 }
3205
3206 static inline bool f2fs_is_commit_atomic_write(struct inode *inode)
3207 {
3208         return is_inode_flag_set(inode, FI_ATOMIC_COMMIT);
3209 }
3210
3211 static inline bool f2fs_is_volatile_file(struct inode *inode)
3212 {
3213         return is_inode_flag_set(inode, FI_VOLATILE_FILE);
3214 }
3215
3216 static inline bool f2fs_is_first_block_written(struct inode *inode)
3217 {
3218         return is_inode_flag_set(inode, FI_FIRST_BLOCK_WRITTEN);
3219 }
3220
3221 static inline bool f2fs_is_drop_cache(struct inode *inode)
3222 {
3223         return is_inode_flag_set(inode, FI_DROP_CACHE);
3224 }
3225
3226 static inline void *inline_data_addr(struct inode *inode, struct page *page)
3227 {
3228         struct f2fs_inode *ri = F2FS_INODE(page);
3229         int extra_size = get_extra_isize(inode);
3230
3231         return (void *)&(ri->i_addr[extra_size + DEF_INLINE_RESERVED_SIZE]);
3232 }
3233
3234 static inline int f2fs_has_inline_dentry(struct inode *inode)
3235 {
3236         return is_inode_flag_set(inode, FI_INLINE_DENTRY);
3237 }
3238
3239 static inline int is_file(struct inode *inode, int type)
3240 {
3241         return F2FS_I(inode)->i_advise & type;
3242 }
3243
3244 static inline void set_file(struct inode *inode, int type)
3245 {
3246         if (is_file(inode, type))
3247                 return;
3248         F2FS_I(inode)->i_advise |= type;
3249         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3250 }
3251
3252 static inline void clear_file(struct inode *inode, int type)
3253 {
3254         if (!is_file(inode, type))
3255                 return;
3256         F2FS_I(inode)->i_advise &= ~type;
3257         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
3258 }
3259
3260 static inline bool f2fs_is_time_consistent(struct inode *inode)
3261 {
3262         if (!timespec64_equal(F2FS_I(inode)->i_disk_time, &inode->i_atime))
3263                 return false;
3264         if (!timespec64_equal(F2FS_I(inode)->i_disk_time + 1, &inode->i_ctime))
3265                 return false;
3266         if (!timespec64_equal(F2FS_I(inode)->i_disk_time + 2, &inode->i_mtime))
3267                 return false;
3268         if (!timespec64_equal(F2FS_I(inode)->i_disk_time + 3,
3269                                                 &F2FS_I(inode)->i_crtime))
3270                 return false;
3271         return true;
3272 }
3273
3274 static inline bool f2fs_skip_inode_update(struct inode *inode, int dsync)
3275 {
3276         bool ret;
3277
3278         if (dsync) {
3279                 struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
3280
3281                 spin_lock(&sbi->inode_lock[DIRTY_META]);
3282                 ret = list_empty(&F2FS_I(inode)->gdirty_list);
3283                 spin_unlock(&sbi->inode_lock[DIRTY_META]);
3284                 return ret;
3285         }
3286         if (!is_inode_flag_set(inode, FI_AUTO_RECOVER) ||
3287                         file_keep_isize(inode) ||
3288                         i_size_read(inode) & ~PAGE_MASK)
3289                 return false;
3290
3291         if (!f2fs_is_time_consistent(inode))
3292                 return false;
3293
3294         spin_lock(&F2FS_I(inode)->i_size_lock);
3295         ret = F2FS_I(inode)->last_disk_size == i_size_read(inode);
3296         spin_unlock(&F2FS_I(inode)->i_size_lock);
3297
3298         return ret;
3299 }
3300
3301 static inline bool f2fs_readonly(struct super_block *sb)
3302 {
3303         return sb_rdonly(sb);
3304 }
3305
3306 static inline bool f2fs_cp_error(struct f2fs_sb_info *sbi)
3307 {
3308         return is_set_ckpt_flags(sbi, CP_ERROR_FLAG);
3309 }
3310
3311 static inline bool is_dot_dotdot(const u8 *name, size_t len)
3312 {
3313         if (len == 1 && name[0] == '.')
3314                 return true;
3315
3316         if (len == 2 && name[0] == '.' && name[1] == '.')
3317                 return true;
3318
3319         return false;
3320 }
3321
3322 static inline void *f2fs_kmalloc(struct f2fs_sb_info *sbi,
3323                                         size_t size, gfp_t flags)
3324 {
3325         if (time_to_inject(sbi, FAULT_KMALLOC)) {
3326                 f2fs_show_injection_info(sbi, FAULT_KMALLOC);
3327                 return NULL;
3328         }
3329
3330         return kmalloc(size, flags);
3331 }
3332
3333 static inline void *f2fs_kzalloc(struct f2fs_sb_info *sbi,
3334                                         size_t size, gfp_t flags)
3335 {
3336         return f2fs_kmalloc(sbi, size, flags | __GFP_ZERO);
3337 }
3338
3339 static inline void *f2fs_kvmalloc(struct f2fs_sb_info *sbi,
3340                                         size_t size, gfp_t flags)
3341 {
3342         if (time_to_inject(sbi, FAULT_KVMALLOC)) {
3343                 f2fs_show_injection_info(sbi, FAULT_KVMALLOC);
3344                 return NULL;
3345         }
3346
3347         return kvmalloc(size, flags);
3348 }
3349
3350 static inline void *f2fs_kvzalloc(struct f2fs_sb_info *sbi,
3351                                         size_t size, gfp_t flags)
3352 {
3353         return f2fs_kvmalloc(sbi, size, flags | __GFP_ZERO);
3354 }
3355
3356 static inline int get_extra_isize(struct inode *inode)
3357 {
3358         return F2FS_I(inode)->i_extra_isize / sizeof(__le32);
3359 }
3360
3361 static inline int get_inline_xattr_addrs(struct inode *inode)
3362 {
3363         return F2FS_I(inode)->i_inline_xattr_size;
3364 }
3365
3366 #define f2fs_get_inode_mode(i) \
3367         ((is_inode_flag_set(i, FI_ACL_MODE)) ? \
3368          (F2FS_I(i)->i_acl_mode) : ((i)->i_mode))
3369
3370 #define F2FS_TOTAL_EXTRA_ATTR_SIZE                      \
3371         (offsetof(struct f2fs_inode, i_extra_end) -     \
3372         offsetof(struct f2fs_inode, i_extra_isize))     \
3373
3374 #define F2FS_OLD_ATTRIBUTE_SIZE (offsetof(struct f2fs_inode, i_addr))
3375 #define F2FS_FITS_IN_INODE(f2fs_inode, extra_isize, field)              \
3376                 ((offsetof(typeof(*(f2fs_inode)), field) +      \
3377                 sizeof((f2fs_inode)->field))                    \
3378                 <= (F2FS_OLD_ATTRIBUTE_SIZE + (extra_isize)))   \
3379
3380 #define __is_large_section(sbi)         ((sbi)->segs_per_sec > 1)
3381
3382 #define __is_meta_io(fio) (PAGE_TYPE_OF_BIO((fio)->type) == META)
3383
3384 bool f2fs_is_valid_blkaddr(struct f2fs_sb_info *sbi,
3385                                         block_t blkaddr, int type);
3386 static inline void verify_blkaddr(struct f2fs_sb_info *sbi,
3387                                         block_t blkaddr, int type)
3388 {
3389         if (!f2fs_is_valid_blkaddr(sbi, blkaddr, type)) {
3390                 f2fs_err(sbi, "invalid blkaddr: %u, type: %d, run fsck to fix.",
3391                          blkaddr, type);
3392                 f2fs_bug_on(sbi, 1);
3393         }
3394 }
3395
3396 static inline bool __is_valid_data_blkaddr(block_t blkaddr)
3397 {
3398         if (blkaddr == NEW_ADDR || blkaddr == NULL_ADDR ||
3399                         blkaddr == COMPRESS_ADDR)
3400                 return false;
3401         return true;
3402 }
3403
3404 /*
3405  * file.c
3406  */
3407 int f2fs_sync_file(struct file *file, loff_t start, loff_t end, int datasync);
3408 void f2fs_truncate_data_blocks(struct dnode_of_data *dn);
3409 int f2fs_do_truncate_blocks(struct inode *inode, u64 from, bool lock);
3410 int f2fs_truncate_blocks(struct inode *inode, u64 from, bool lock);
3411 int f2fs_truncate(struct inode *inode);
3412 int f2fs_getattr(struct user_namespace *mnt_userns, const struct path *path,
3413                  struct kstat *stat, u32 request_mask, unsigned int flags);
3414 int f2fs_setattr(struct user_namespace *mnt_userns, struct dentry *dentry,
3415                  struct iattr *attr);
3416 int f2fs_truncate_hole(struct inode *inode, pgoff_t pg_start, pgoff_t pg_end);
3417 void f2fs_truncate_data_blocks_range(struct dnode_of_data *dn, int count);
3418 int f2fs_precache_extents(struct inode *inode);
3419 int f2fs_fileattr_get(struct dentry *dentry, struct fileattr *fa);
3420 int f2fs_fileattr_set(struct user_namespace *mnt_userns,
3421                       struct dentry *dentry, struct fileattr *fa);
3422 long f2fs_ioctl(struct file *filp, unsigned int cmd, unsigned long arg);
3423 long f2fs_compat_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg);
3424 int f2fs_transfer_project_quota(struct inode *inode, kprojid_t kprojid);
3425 int f2fs_pin_file_control(struct inode *inode, bool inc);
3426
3427 /*
3428  * inode.c
3429  */
3430 void f2fs_set_inode_flags(struct inode *inode);
3431 bool f2fs_inode_chksum_verify(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page);
3432 void f2fs_inode_chksum_set(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page);
3433 struct inode *f2fs_iget(struct super_block *sb, unsigned long ino);
3434 struct inode *f2fs_iget_retry(struct super_block *sb, unsigned long ino);
3435 int f2fs_try_to_free_nats(struct f2fs_sb_info *sbi, int nr_shrink);
3436 void f2fs_update_inode(struct inode *inode, struct page *node_page);
3437 void f2fs_update_inode_page(struct inode *inode);
3438 int f2fs_write_inode(struct inode *inode, struct writeback_control *wbc);
3439 void f2fs_evict_inode(struct inode *inode);
3440 void f2fs_handle_failed_inode(struct inode *inode);
3441
3442 /*
3443  * namei.c
3444  */
3445 int f2fs_update_extension_list(struct f2fs_sb_info *sbi, const char *name,
3446                                                         bool hot, bool set);
3447 struct dentry *f2fs_get_parent(struct dentry *child);
3448
3449 /*
3450  * dir.c
3451  */
3452 unsigned char f2fs_get_de_type(struct f2fs_dir_entry *de);
3453 int f2fs_init_casefolded_name(const struct inode *dir,
3454                               struct f2fs_filename *fname);
3455 int f2fs_setup_filename(struct inode *dir, const struct qstr *iname,
3456                         int lookup, struct f2fs_filename *fname);
3457 int f2fs_prepare_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
3458                         struct f2fs_filename *fname);
3459 void f2fs_free_filename(struct f2fs_filename *fname);
3460 struct f2fs_dir_entry *f2fs_find_target_dentry(const struct f2fs_dentry_ptr *d,
3461                         const struct f2fs_filename *fname, int *max_slots);
3462 int f2fs_fill_dentries(struct dir_context *ctx, struct f2fs_dentry_ptr *d,
3463                         unsigned int start_pos, struct fscrypt_str *fstr);
3464 void f2fs_do_make_empty_dir(struct inode *inode, struct inode *parent,
3465                         struct f2fs_dentry_ptr *d);
3466 struct page *f2fs_init_inode_metadata(struct inode *inode, struct inode *dir,
3467                         const struct f2fs_filename *fname, struct page *dpage);
3468 void f2fs_update_parent_metadata(struct inode *dir, struct inode *inode,
3469                         unsigned int current_depth);
3470 int f2fs_room_for_filename(const void *bitmap, int slots, int max_slots);
3471 void f2fs_drop_nlink(struct inode *dir, struct inode *inode);
3472 struct f2fs_dir_entry *__f2fs_find_entry(struct inode *dir,
3473                                          const struct f2fs_filename *fname,
3474                                          struct page **res_page);
3475 struct f2fs_dir_entry *f2fs_find_entry(struct inode *dir,
3476                         const struct qstr *child, struct page **res_page);
3477 struct f2fs_dir_entry *f2fs_parent_dir(struct inode *dir, struct page **p);
3478 ino_t f2fs_inode_by_name(struct inode *dir, const struct qstr *qstr,
3479                         struct page **page);
3480 void f2fs_set_link(struct inode *dir, struct f2fs_dir_entry *de,
3481                         struct page *page, struct inode *inode);
3482 bool f2fs_has_enough_room(struct inode *dir, struct page *ipage,
3483                           const struct f2fs_filename *fname);
3484 void f2fs_update_dentry(nid_t ino, umode_t mode, struct f2fs_dentry_ptr *d,
3485                         const struct fscrypt_str *name, f2fs_hash_t name_hash,
3486                         unsigned int bit_pos);
3487 int f2fs_add_regular_entry(struct inode *dir, const struct f2fs_filename *fname,
3488                         struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode);
3489 int f2fs_add_dentry(struct inode *dir, const struct f2fs_filename *fname,
3490                         struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode);
3491 int f2fs_do_add_link(struct inode *dir, const struct qstr *name,
3492                         struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode);
3493 void f2fs_delete_entry(struct f2fs_dir_entry *dentry, struct page *page,
3494                         struct inode *dir, struct inode *inode);
3495 int f2fs_do_tmpfile(struct inode *inode, struct inode *dir);
3496 bool f2fs_empty_dir(struct inode *dir);
3497
3498 static inline int f2fs_add_link(struct dentry *dentry, struct inode *inode)
3499 {
3500         if (fscrypt_is_nokey_name(dentry))
3501                 return -ENOKEY;
3502         return f2fs_do_add_link(d_inode(dentry->d_parent), &dentry->d_name,
3503                                 inode, inode->i_ino, inode->i_mode);
3504 }
3505
3506 /*
3507  * super.c
3508  */
3509 int f2fs_inode_dirtied(struct inode *inode, bool sync);
3510 void f2fs_inode_synced(struct inode *inode);
3511 int f2fs_dquot_initialize(struct inode *inode);
3512 int f2fs_enable_quota_files(struct f2fs_sb_info *sbi, bool rdonly);
3513 int f2fs_quota_sync(struct super_block *sb, int type);
3514 loff_t max_file_blocks(struct inode *inode);
3515 void f2fs_quota_off_umount(struct super_block *sb);
3516 int f2fs_commit_super(struct f2fs_sb_info *sbi, bool recover);
3517 int f2fs_sync_fs(struct super_block *sb, int sync);
3518 int f2fs_sanity_check_ckpt(struct f2fs_sb_info *sbi);
3519
3520 /*
3521  * hash.c
3522  */
3523 void f2fs_hash_filename(const struct inode *dir, struct f2fs_filename *fname);
3524
3525 /*
3526  * node.c
3527  */
3528 struct node_info;
3529
3530 int f2fs_check_nid_range(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid);
3531 bool f2fs_available_free_memory(struct f2fs_sb_info *sbi, int type);
3532 bool f2fs_in_warm_node_list(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page);
3533 void f2fs_init_fsync_node_info(struct f2fs_sb_info *sbi);
3534 void f2fs_del_fsync_node_entry(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page);
3535 void f2fs_reset_fsync_node_info(struct f2fs_sb_info *sbi);
3536 int f2fs_need_dentry_mark(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid);
3537 bool f2fs_is_checkpointed_node(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid);
3538 bool f2fs_need_inode_block_update(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino);
3539 int f2fs_get_node_info(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid,
3540                                 struct node_info *ni, bool checkpoint_context);
3541 pgoff_t f2fs_get_next_page_offset(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t pgofs);
3542 int f2fs_get_dnode_of_data(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t index, int mode);
3543 int f2fs_truncate_inode_blocks(struct inode *inode, pgoff_t from);
3544 int f2fs_truncate_xattr_node(struct inode *inode);
3545 int f2fs_wait_on_node_pages_writeback(struct f2fs_sb_info *sbi,
3546                                         unsigned int seq_id);
3547 bool f2fs_nat_bitmap_enabled(struct f2fs_sb_info *sbi);
3548 int f2fs_remove_inode_page(struct inode *inode);
3549 struct page *f2fs_new_inode_page(struct inode *inode);
3550 struct page *f2fs_new_node_page(struct dnode_of_data *dn, unsigned int ofs);
3551 void f2fs_ra_node_page(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid);
3552 struct page *f2fs_get_node_page(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t nid);
3553 struct page *f2fs_get_node_page_ra(struct page *parent, int start);
3554 int f2fs_move_node_page(struct page *node_page, int gc_type);
3555 void f2fs_flush_inline_data(struct f2fs_sb_info *sbi);
3556 int f2fs_fsync_node_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, struct inode *inode,
3557                         struct writeback_control *wbc, bool atomic,
3558                         unsigned int *seq_id);
3559 int f2fs_sync_node_pages(struct f2fs_sb_info *sbi,
3560                         struct writeback_control *wbc,
3561                         bool do_balance, enum iostat_type io_type);
3562 int f2fs_build_free_nids(struct f2fs_sb_info *sbi, bool sync, bool mount);
3563 bool f2fs_alloc_nid(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t *nid);
3564 void f2fs_alloc_nid_done(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid);
3565 void f2fs_alloc_nid_failed(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t nid);
3566 int f2fs_try_to_free_nids(struct f2fs_sb_info *sbi, int nr_shrink);
3567 int f2fs_recover_inline_xattr(struct inode *inode, struct page *page);
3568 int f2fs_recover_xattr_data(struct inode *inode, struct page *page);
3569 int f2fs_recover_inode_page(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page);
3570 int f2fs_restore_node_summary(struct f2fs_sb_info *sbi,
3571                         unsigned int segno, struct f2fs_summary_block *sum);
3572 void f2fs_enable_nat_bits(struct f2fs_sb_info *sbi);
3573 int f2fs_flush_nat_entries(struct f2fs_sb_info *sbi, struct cp_control *cpc);
3574 int f2fs_build_node_manager(struct f2fs_sb_info *sbi);
3575 void f2fs_destroy_node_manager(struct f2fs_sb_info *sbi);
3576 int __init f2fs_create_node_manager_caches(void);
3577 void f2fs_destroy_node_manager_caches(void);
3578
3579 /*
3580  * segment.c
3581  */
3582 bool f2fs_need_SSR(struct f2fs_sb_info *sbi);
3583 void f2fs_register_inmem_page(struct inode *inode, struct page *page);
3584 void f2fs_drop_inmem_pages_all(struct f2fs_sb_info *sbi, bool gc_failure);
3585 void f2fs_drop_inmem_pages(struct inode *inode);
3586 void f2fs_drop_inmem_page(struct inode *inode, struct page *page);
3587 int f2fs_commit_inmem_pages(struct inode *inode);
3588 void f2fs_balance_fs(struct f2fs_sb_info *sbi, bool need);
3589 void f2fs_balance_fs_bg(struct f2fs_sb_info *sbi, bool from_bg);
3590 int f2fs_issue_flush(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino);
3591 int f2fs_create_flush_cmd_control(struct f2fs_sb_info *sbi);
3592 int f2fs_flush_device_cache(struct f2fs_sb_info *sbi);
3593 void f2fs_destroy_flush_cmd_control(struct f2fs_sb_info *sbi, bool free);
3594 void f2fs_invalidate_blocks(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t addr);
3595 bool f2fs_is_checkpointed_data(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t blkaddr);
3596 int f2fs_start_discard_thread(struct f2fs_sb_info *sbi);
3597 void f2fs_drop_discard_cmd(struct f2fs_sb_info *sbi);
3598 void f2fs_stop_discard_thread(struct f2fs_sb_info *sbi);
3599 bool f2fs_issue_discard_timeout(struct f2fs_sb_info *sbi);
3600 void f2fs_clear_prefree_segments(struct f2fs_sb_info *sbi,
3601                                         struct cp_control *cpc);
3602 void f2fs_dirty_to_prefree(struct f2fs_sb_info *sbi);
3603 block_t f2fs_get_unusable_blocks(struct f2fs_sb_info *sbi);
3604 int f2fs_disable_cp_again(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t unusable);
3605 void f2fs_release_discard_addrs(struct f2fs_sb_info *sbi);
3606 int f2fs_npages_for_summary_flush(struct f2fs_sb_info *sbi, bool for_ra);
3607 bool f2fs_segment_has_free_slot(struct f2fs_sb_info *sbi, int segno);
3608 void f2fs_init_inmem_curseg(struct f2fs_sb_info *sbi);
3609 void f2fs_save_inmem_curseg(struct f2fs_sb_info *sbi);
3610 void f2fs_restore_inmem_curseg(struct f2fs_sb_info *sbi);
3611 void f2fs_get_new_segment(struct f2fs_sb_info *sbi,
3612                         unsigned int *newseg, bool new_sec, int dir);
3613 void f2fs_allocate_segment_for_resize(struct f2fs_sb_info *sbi, int type,
3614                                         unsigned int start, unsigned int end);
3615 void f2fs_allocate_new_section(struct f2fs_sb_info *sbi, int type, bool force);
3616 void f2fs_allocate_new_segments(struct f2fs_sb_info *sbi);
3617 int f2fs_trim_fs(struct f2fs_sb_info *sbi, struct fstrim_range *range);
3618 bool f2fs_exist_trim_candidates(struct f2fs_sb_info *sbi,
3619                                         struct cp_control *cpc);
3620 struct page *f2fs_get_sum_page(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int segno);
3621 void f2fs_update_meta_page(struct f2fs_sb_info *sbi, void *src,
3622                                         block_t blk_addr);
3623 void f2fs_do_write_meta_page(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page,
3624                                                 enum iostat_type io_type);
3625 void f2fs_do_write_node_page(unsigned int nid, struct f2fs_io_info *fio);
3626 void f2fs_outplace_write_data(struct dnode_of_data *dn,
3627                         struct f2fs_io_info *fio);
3628 int f2fs_inplace_write_data(struct f2fs_io_info *fio);
3629 void f2fs_do_replace_block(struct f2fs_sb_info *sbi, struct f2fs_summary *sum,
3630                         block_t old_blkaddr, block_t new_blkaddr,
3631                         bool recover_curseg, bool recover_newaddr,
3632                         bool from_gc);
3633 void f2fs_replace_block(struct f2fs_sb_info *sbi, struct dnode_of_data *dn,
3634                         block_t old_addr, block_t new_addr,
3635                         unsigned char version, bool recover_curseg,
3636                         bool recover_newaddr);
3637 void f2fs_allocate_data_block(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page,
3638                         block_t old_blkaddr, block_t *new_blkaddr,
3639                         struct f2fs_summary *sum, int type,
3640                         struct f2fs_io_info *fio);
3641 void f2fs_update_device_state(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino,
3642                                         block_t blkaddr, unsigned int blkcnt);
3643 void f2fs_wait_on_page_writeback(struct page *page,
3644                         enum page_type type, bool ordered, bool locked);
3645 void f2fs_wait_on_block_writeback(struct inode *inode, block_t blkaddr);
3646 void f2fs_wait_on_block_writeback_range(struct inode *inode, block_t blkaddr,
3647                                                                 block_t len);
3648 void f2fs_write_data_summaries(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t start_blk);
3649 void f2fs_write_node_summaries(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t start_blk);
3650 int f2fs_lookup_journal_in_cursum(struct f2fs_journal *journal, int type,
3651                         unsigned int val, int alloc);
3652 void f2fs_flush_sit_entries(struct f2fs_sb_info *sbi, struct cp_control *cpc);
3653 int f2fs_fix_curseg_write_pointer(struct f2fs_sb_info *sbi);
3654 int f2fs_check_write_pointer(struct f2fs_sb_info *sbi);
3655 int f2fs_build_segment_manager(struct f2fs_sb_info *sbi);
3656 void f2fs_destroy_segment_manager(struct f2fs_sb_info *sbi);
3657 int __init f2fs_create_segment_manager_caches(void);
3658 void f2fs_destroy_segment_manager_caches(void);
3659 int f2fs_rw_hint_to_seg_type(enum rw_hint hint);
3660 enum rw_hint f2fs_io_type_to_rw_hint(struct f2fs_sb_info *sbi,
3661                         enum page_type type, enum temp_type temp);
3662 unsigned int f2fs_usable_segs_in_sec(struct f2fs_sb_info *sbi,
3663                         unsigned int segno);
3664 unsigned int f2fs_usable_blks_in_seg(struct f2fs_sb_info *sbi,
3665                         unsigned int segno);
3666
3667 #define DEF_FRAGMENT_SIZE       4
3668 #define MIN_FRAGMENT_SIZE       1
3669 #define MAX_FRAGMENT_SIZE       512
3670
3671 static inline bool f2fs_need_rand_seg(struct f2fs_sb_info *sbi)
3672 {
3673         return F2FS_OPTION(sbi).fs_mode == FS_MODE_FRAGMENT_SEG ||
3674                 F2FS_OPTION(sbi).fs_mode == FS_MODE_FRAGMENT_BLK;
3675 }
3676
3677 /*
3678  * checkpoint.c
3679  */
3680 void f2fs_stop_checkpoint(struct f2fs_sb_info *sbi, bool end_io);
3681 struct page *f2fs_grab_meta_page(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t index);
3682 struct page *f2fs_get_meta_page(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t index);
3683 struct page *f2fs_get_meta_page_retry(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t index);
3684 struct page *f2fs_get_tmp_page(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t index);
3685 bool f2fs_is_valid_blkaddr(struct f2fs_sb_info *sbi,
3686                                         block_t blkaddr, int type);
3687 int f2fs_ra_meta_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t start, int nrpages,
3688                         int type, bool sync);
3689 void f2fs_ra_meta_pages_cond(struct f2fs_sb_info *sbi, pgoff_t index,
3690                                                         unsigned int ra_blocks);
3691 long f2fs_sync_meta_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, enum page_type type,
3692                         long nr_to_write, enum iostat_type io_type);
3693 void f2fs_add_ino_entry(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino, int type);
3694 void f2fs_remove_ino_entry(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino, int type);
3695 void f2fs_release_ino_entry(struct f2fs_sb_info *sbi, bool all);
3696 bool f2fs_exist_written_data(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino, int mode);
3697 void f2fs_set_dirty_device(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino,
3698                                         unsigned int devidx, int type);
3699 bool f2fs_is_dirty_device(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino,
3700                                         unsigned int devidx, int type);
3701 int f2fs_sync_inode_meta(struct f2fs_sb_info *sbi);
3702 int f2fs_acquire_orphan_inode(struct f2fs_sb_info *sbi);
3703 void f2fs_release_orphan_inode(struct f2fs_sb_info *sbi);
3704 void f2fs_add_orphan_inode(struct inode *inode);
3705 void f2fs_remove_orphan_inode(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino);
3706 int f2fs_recover_orphan_inodes(struct f2fs_sb_info *sbi);
3707 int f2fs_get_valid_checkpoint(struct f2fs_sb_info *sbi);
3708 void f2fs_update_dirty_folio(struct inode *inode, struct folio *folio);
3709 void f2fs_remove_dirty_inode(struct inode *inode);
3710 int f2fs_sync_dirty_inodes(struct f2fs_sb_info *sbi, enum inode_type type);
3711 void f2fs_wait_on_all_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, int type);
3712 u64 f2fs_get_sectors_written(struct f2fs_sb_info *sbi);
3713 int f2fs_write_checkpoint(struct f2fs_sb_info *sbi, struct cp_control *cpc);
3714 void f2fs_init_ino_entry_info(struct f2fs_sb_info *sbi);
3715 int __init f2fs_create_checkpoint_caches(void);
3716 void f2fs_destroy_checkpoint_caches(void);
3717 int f2fs_issue_checkpoint(struct f2fs_sb_info *sbi);
3718 int f2fs_start_ckpt_thread(struct f2fs_sb_info *sbi);
3719 void f2fs_stop_ckpt_thread(struct f2fs_sb_info *sbi);
3720 void f2fs_init_ckpt_req_control(struct f2fs_sb_info *sbi);
3721
3722 /*
3723  * data.c
3724  */
3725 int __init f2fs_init_bioset(void);
3726 void f2fs_destroy_bioset(void);
3727 int f2fs_init_bio_entry_cache(void);
3728 void f2fs_destroy_bio_entry_cache(void);
3729 void f2fs_submit_bio(struct f2fs_sb_info *sbi,
3730                                 struct bio *bio, enum page_type type);
3731 void f2fs_submit_merged_write(struct f2fs_sb_info *sbi, enum page_type type);
3732 void f2fs_submit_merged_write_cond(struct f2fs_sb_info *sbi,
3733                                 struct inode *inode, struct page *page,
3734                                 nid_t ino, enum page_type type);
3735 void f2fs_submit_merged_ipu_write(struct f2fs_sb_info *sbi,
3736                                         struct bio **bio, struct page *page);
3737 void f2fs_flush_merged_writes(struct f2fs_sb_info *sbi);
3738 int f2fs_submit_page_bio(struct f2fs_io_info *fio);
3739 int f2fs_merge_page_bio(struct f2fs_io_info *fio);
3740 void f2fs_submit_page_write(struct f2fs_io_info *fio);
3741 struct block_device *f2fs_target_device(struct f2fs_sb_info *sbi,
3742                 block_t blk_addr, sector_t *sector);
3743 int f2fs_target_device_index(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t blkaddr);
3744 void f2fs_set_data_blkaddr(struct dnode_of_data *dn);
3745 void f2fs_update_data_blkaddr(struct dnode_of_data *dn, block_t blkaddr);
3746 int f2fs_reserve_new_blocks(struct dnode_of_data *dn, blkcnt_t count);
3747 int f2fs_reserve_new_block(struct dnode_of_data *dn);
3748 int f2fs_get_block(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t index);
3749 int f2fs_reserve_block(struct dnode_of_data *dn, pgoff_t index);
3750 struct page *f2fs_get_read_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index,
3751                         int op_flags, bool for_write);
3752 struct page *f2fs_find_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index);
3753 struct page *f2fs_get_lock_data_page(struct inode *inode, pgoff_t index,
3754                         bool for_write);
3755 struct page *f2fs_get_new_data_page(struct inode *inode,
3756                         struct page *ipage, pgoff_t index, bool new_i_size);
3757 int f2fs_do_write_data_page(struct f2fs_io_info *fio);
3758 void f2fs_do_map_lock(struct f2fs_sb_info *sbi, int flag, bool lock);
3759 int f2fs_map_blocks(struct inode *inode, struct f2fs_map_blocks *map,
3760                         int create, int flag);
3761 int f2fs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
3762                         u64 start, u64 len);
3763 int f2fs_encrypt_one_page(struct f2fs_io_info *fio);
3764 bool f2fs_should_update_inplace(struct inode *inode, struct f2fs_io_info *fio);
3765 bool f2fs_should_update_outplace(struct inode *inode, struct f2fs_io_info *fio);
3766 int f2fs_write_single_data_page(struct page *page, int *submitted,
3767                                 struct bio **bio, sector_t *last_block,
3768                                 struct writeback_control *wbc,
3769                                 enum iostat_type io_type,
3770                                 int compr_blocks, bool allow_balance);
3771 void f2fs_write_failed(struct inode *inode, loff_t to);
3772 void f2fs_invalidate_folio(struct folio *folio, size_t offset, size_t length);
3773 int f2fs_release_page(struct page *page, gfp_t wait);
3774 #ifdef CONFIG_MIGRATION
3775 int f2fs_migrate_page(struct address_space *mapping, struct page *newpage,
3776                         struct page *page, enum migrate_mode mode);
3777 #endif
3778 bool f2fs_overwrite_io(struct inode *inode, loff_t pos, size_t len);
3779 void f2fs_clear_page_cache_dirty_tag(struct page *page);
3780 int f2fs_init_post_read_processing(void);
3781 void f2fs_destroy_post_read_processing(void);
3782 int f2fs_init_post_read_wq(struct f2fs_sb_info *sbi);
3783 void f2fs_destroy_post_read_wq(struct f2fs_sb_info *sbi);
3784 extern const struct iomap_ops f2fs_iomap_ops;
3785
3786 /*
3787  * gc.c
3788  */
3789 int f2fs_start_gc_thread(struct f2fs_sb_info *sbi);
3790 void f2fs_stop_gc_thread(struct f2fs_sb_info *sbi);
3791 block_t f2fs_start_bidx_of_node(unsigned int node_ofs, struct inode *inode);
3792 int f2fs_gc(struct f2fs_sb_info *sbi, bool sync, bool background, bool force,
3793                         unsigned int segno);
3794 void f2fs_build_gc_manager(struct f2fs_sb_info *sbi);
3795 int f2fs_resize_fs(struct f2fs_sb_info *sbi, __u64 block_count);
3796 int __init f2fs_create_garbage_collection_cache(void);
3797 void f2fs_destroy_garbage_collection_cache(void);
3798
3799 /*
3800  * recovery.c
3801  */
3802 int f2fs_recover_fsync_data(struct f2fs_sb_info *sbi, bool check_only);
3803 bool f2fs_space_for_roll_forward(struct f2fs_sb_info *sbi);
3804 int __init f2fs_create_recovery_cache(void);
3805 void f2fs_destroy_recovery_cache(void);
3806
3807 /*
3808  * debug.c
3809  */
3810 #ifdef CONFIG_F2FS_STAT_FS
3811 struct f2fs_stat_info {
3812         struct list_head stat_list;
3813         struct f2fs_sb_info *sbi;
3814         int all_area_segs, sit_area_segs, nat_area_segs, ssa_area_segs;
3815         int main_area_segs, main_area_sections, main_area_zones;
3816         unsigned long long hit_largest, hit_cached, hit_rbtree;
3817         unsigned long long hit_total, total_ext;
3818         int ext_tree, zombie_tree, ext_node;
3819         int ndirty_node, ndirty_dent, ndirty_meta, ndirty_imeta;
3820         int ndirty_data, ndirty_qdata;
3821         int inmem_pages;
3822         unsigned int ndirty_dirs, ndirty_files, nquota_files, ndirty_all;
3823         int nats, dirty_nats, sits, dirty_sits;
3824         int free_nids, avail_nids, alloc_nids;
3825         int total_count, utilization;
3826         int bg_gc, nr_wb_cp_data, nr_wb_data;
3827         int nr_rd_data, nr_rd_node, nr_rd_meta;
3828         int nr_dio_read, nr_dio_write;
3829         unsigned int io_skip_bggc, other_skip_bggc;
3830         int nr_flushing, nr_flushed, flush_list_empty;
3831         int nr_discarding, nr_discarded;
3832         int nr_discard_cmd;
3833         unsigned int undiscard_blks;
3834         int nr_issued_ckpt, nr_total_ckpt, nr_queued_ckpt;
3835         unsigned int cur_ckpt_time, peak_ckpt_time;
3836         int inline_xattr, inline_inode, inline_dir, append, update, orphans;
3837         int compr_inode;
3838         unsigned long long compr_blocks;
3839         int aw_cnt, max_aw_cnt, vw_cnt, max_vw_cnt;
3840         unsigned int valid_count, valid_node_count, valid_inode_count, discard_blks;
3841         unsigned int bimodal, avg_vblocks;
3842         int util_free, util_valid, util_invalid;
3843         int rsvd_segs, overp_segs;
3844         int dirty_count, node_pages, meta_pages, compress_pages;
3845         int compress_page_hit;
3846         int prefree_count, call_count, cp_count, bg_cp_count;
3847         int tot_segs, node_segs, data_segs, free_segs, free_secs;
3848         int bg_node_segs, bg_data_segs;
3849         int tot_blks, data_blks, node_blks;
3850         int bg_data_blks, bg_node_blks;
3851         unsigned long long skipped_atomic_files[2];
3852         int curseg[NR_CURSEG_TYPE];
3853         int cursec[NR_CURSEG_TYPE];
3854         int curzone[NR_CURSEG_TYPE];
3855         unsigned int dirty_seg[NR_CURSEG_TYPE];
3856         unsigned int full_seg[NR_CURSEG_TYPE];
3857         unsigned int valid_blks[NR_CURSEG_TYPE];
3858
3859         unsigned int meta_count[META_MAX];
3860         unsigned int segment_count[2];
3861         unsigned int block_count[2];
3862         unsigned int inplace_count;
3863         unsigned long long base_mem, cache_mem, page_mem;
3864 };
3865
3866 static inline struct f2fs_stat_info *F2FS_STAT(struct f2fs_sb_info *sbi)
3867 {
3868         return (struct f2fs_stat_info *)sbi->stat_info;
3869 }
3870
3871 #define stat_inc_cp_count(si)           ((si)->cp_count++)
3872 #define stat_inc_bg_cp_count(si)        ((si)->bg_cp_count++)
3873 #define stat_inc_call_count(si)         ((si)->call_count++)
3874 #define stat_inc_bggc_count(si)         ((si)->bg_gc++)
3875 #define stat_io_skip_bggc_count(sbi)    ((sbi)->io_skip_bggc++)
3876 #define stat_other_skip_bggc_count(sbi) ((sbi)->other_skip_bggc++)
3877 #define stat_inc_dirty_inode(sbi, type) ((sbi)->ndirty_inode[type]++)
3878 #define stat_dec_dirty_inode(sbi, type) ((sbi)->ndirty_inode[type]--)
3879 #define stat_inc_total_hit(sbi)         (atomic64_inc(&(sbi)->total_hit_ext))
3880 #define stat_inc_rbtree_node_hit(sbi)   (atomic64_inc(&(sbi)->read_hit_rbtree))
3881 #define stat_inc_largest_node_hit(sbi)  (atomic64_inc(&(sbi)->read_hit_largest))
3882 #define stat_inc_cached_node_hit(sbi)   (atomic64_inc(&(sbi)->read_hit_cached))
3883 #define stat_inc_inline_xattr(inode)                                    \
3884         do {                                                            \
3885                 if (f2fs_has_inline_xattr(inode))                       \
3886                         (atomic_inc(&F2FS_I_SB(inode)->inline_xattr));  \
3887         } while (0)
3888 #define stat_dec_inline_xattr(inode)                                    \
3889         do {                                                            \
3890                 if (f2fs_has_inline_xattr(inode))                       \
3891                         (atomic_dec(&F2FS_I_SB(inode)->inline_xattr));  \
3892         } while (0)
3893 #define stat_inc_inline_inode(inode)                                    \
3894         do {                                                            \
3895                 if (f2fs_has_inline_data(inode))                        \
3896                         (atomic_inc(&F2FS_I_SB(inode)->inline_inode));  \
3897         } while (0)
3898 #define stat_dec_inline_inode(inode)                                    \
3899         do {                                                            \
3900                 if (f2fs_has_inline_data(inode))                        \
3901                         (atomic_dec(&F2FS_I_SB(inode)->inline_inode));  \
3902         } while (0)
3903 #define stat_inc_inline_dir(inode)                                      \
3904         do {                                                            \
3905                 if (f2fs_has_inline_dentry(inode))                      \
3906                         (atomic_inc(&F2FS_I_SB(inode)->inline_dir));    \
3907         } while (0)
3908 #define stat_dec_inline_dir(inode)                                      \
3909         do {                                                            \
3910                 if (f2fs_has_inline_dentry(inode))                      \
3911                         (atomic_dec(&F2FS_I_SB(inode)->inline_dir));    \
3912         } while (0)
3913 #define stat_inc_compr_inode(inode)                                     \
3914         do {                                                            \
3915                 if (f2fs_compressed_file(inode))                        \
3916                         (atomic_inc(&F2FS_I_SB(inode)->compr_inode));   \
3917         } while (0)
3918 #define stat_dec_compr_inode(inode)                                     \
3919         do {                                                            \
3920                 if (f2fs_compressed_file(inode))                        \
3921                         (atomic_dec(&F2FS_I_SB(inode)->compr_inode));   \
3922         } while (0)
3923 #define stat_add_compr_blocks(inode, blocks)                            \
3924                 (atomic64_add(blocks, &F2FS_I_SB(inode)->compr_blocks))
3925 #define stat_sub_compr_blocks(inode, blocks)                            \
3926                 (atomic64_sub(blocks, &F2FS_I_SB(inode)->compr_blocks))
3927 #define stat_inc_meta_count(sbi, blkaddr)                               \
3928         do {                                                            \
3929                 if (blkaddr < SIT_I(sbi)->sit_base_addr)                \
3930                         atomic_inc(&(sbi)->meta_count[META_CP]);        \
3931                 else if (blkaddr < NM_I(sbi)->nat_blkaddr)              \
3932                         atomic_inc(&(sbi)->meta_count[META_SIT]);       \
3933                 else if (blkaddr < SM_I(sbi)->ssa_blkaddr)              \
3934                         atomic_inc(&(sbi)->meta_count[META_NAT]);       \
3935                 else if (blkaddr < SM_I(sbi)->main_blkaddr)             \
3936                         atomic_inc(&(sbi)->meta_count[META_SSA]);       \
3937         } while (0)
3938 #define stat_inc_seg_type(sbi, curseg)                                  \
3939                 ((sbi)->segment_count[(curseg)->alloc_type]++)
3940 #define stat_inc_block_count(sbi, curseg)                               \
3941                 ((sbi)->block_count[(curseg)->alloc_type]++)
3942 #define stat_inc_inplace_blocks(sbi)                                    \
3943                 (atomic_inc(&(sbi)->inplace_count))
3944 #define stat_update_max_atomic_write(inode)                             \
3945         do {                                                            \
3946                 int cur = F2FS_I_SB(inode)->atomic_files;       \
3947                 int max = atomic_read(&F2FS_I_SB(inode)->max_aw_cnt);   \
3948                 if (cur > max)                                          \
3949                         atomic_set(&F2FS_I_SB(inode)->max_aw_cnt, cur); \
3950         } while (0)
3951 #define stat_inc_volatile_write(inode)                                  \
3952                 (atomic_inc(&F2FS_I_SB(inode)->vw_cnt))
3953 #define stat_dec_volatile_write(inode)                                  \
3954                 (atomic_dec(&F2FS_I_SB(inode)->vw_cnt))
3955 #define stat_update_max_volatile_write(inode)                           \
3956         do {                                                            \
3957                 int cur = atomic_read(&F2FS_I_SB(inode)->vw_cnt);       \
3958                 int max = atomic_read(&F2FS_I_SB(inode)->max_vw_cnt);   \
3959                 if (cur > max)                                          \
3960                         atomic_set(&F2FS_I_SB(inode)->max_vw_cnt, cur); \
3961         } while (0)
3962 #define stat_inc_seg_count(sbi, type, gc_type)                          \
3963         do {                                                            \
3964                 struct f2fs_stat_info *si = F2FS_STAT(sbi);             \
3965                 si->tot_segs++;                                         \
3966                 if ((type) == SUM_TYPE_DATA) {                          \
3967                         si->data_segs++;                                \
3968                         si->bg_data_segs += (gc_type == BG_GC) ? 1 : 0; \
3969                 } else {                                                \
3970                         si->node_segs++;                                \
3971                         si->bg_node_segs += (gc_type == BG_GC) ? 1 : 0; \
3972                 }                                                       \
3973         } while (0)
3974
3975 #define stat_inc_tot_blk_count(si, blks)                                \
3976         ((si)->tot_blks += (blks))
3977
3978 #define stat_inc_data_blk_count(sbi, blks, gc_type)                     \
3979         do {                                                            \
3980                 struct f2fs_stat_info *si = F2FS_STAT(sbi);             \
3981                 stat_inc_tot_blk_count(si, blks);                       \
3982                 si->data_blks += (blks);                                \
3983                 si->bg_data_blks += ((gc_type) == BG_GC) ? (blks) : 0;  \
3984         } while (0)
3985
3986 #define stat_inc_node_blk_count(sbi, blks, gc_type)                     \
3987         do {                                                            \
3988                 struct f2fs_stat_info *si = F2FS_STAT(sbi);             \
3989                 stat_inc_tot_blk_count(si, blks);                       \
3990                 si->node_blks += (blks);                                \
3991                 si->bg_node_blks += ((gc_type) == BG_GC) ? (blks) : 0;  \
3992         } while (0)
3993
3994 int f2fs_build_stats(struct f2fs_sb_info *sbi);
3995 void f2fs_destroy_stats(struct f2fs_sb_info *sbi);
3996 void __init f2fs_create_root_stats(void);
3997 void f2fs_destroy_root_stats(void);
3998 void f2fs_update_sit_info(struct f2fs_sb_info *sbi);
3999 #else
4000 #define stat_inc_cp_count(si)                           do { } while (0)
4001 #define stat_inc_bg_cp_count(si)                        do { } while (0)
4002 #define stat_inc_call_count(si)                         do { } while (0)
4003 #define stat_inc_bggc_count(si)                         do { } while (0)
4004 #define stat_io_skip_bggc_count(sbi)                    do { } while (0)
4005 #define stat_other_skip_bggc_count(sbi)                 do { } while (0)
4006 #define stat_inc_dirty_inode(sbi, type)                 do { } while (0)
4007 #define stat_dec_dirty_inode(sbi, type)                 do { } while (0)
4008 #define stat_inc_total_hit(sbi)                         do { } while (0)
4009 #define stat_inc_rbtree_node_hit(sbi)                   do { } while (0)
4010 #define stat_inc_largest_node_hit(sbi)                  do { } while (0)
4011 #define stat_inc_cached_node_hit(sbi)                   do { } while (0)
4012 #define stat_inc_inline_xattr(inode)                    do { } while (0)
4013 #define stat_dec_inline_xattr(inode)                    do { } while (0)
4014 #define stat_inc_inline_inode(inode)                    do { } while (0)
4015 #define stat_dec_inline_inode(inode)                    do { } while (0)
4016 #define stat_inc_inline_dir(inode)                      do { } while (0)
4017 #define stat_dec_inline_dir(inode)                      do { } while (0)
4018 #define stat_inc_compr_inode(inode)                     do { } while (0)
4019 #define stat_dec_compr_inode(inode)                     do { } while (0)
4020 #define stat_add_compr_blocks(inode, blocks)            do { } while (0)
4021 #define stat_sub_compr_blocks(inode, blocks)            do { } while (0)
4022 #define stat_update_max_atomic_write(inode)             do { } while (0)
4023 #define stat_inc_volatile_write(inode)                  do { } while (0)
4024 #define stat_dec_volatile_write(inode)                  do { } while (0)
4025 #define stat_update_max_volatile_write(inode)           do { } while (0)
4026 #define stat_inc_meta_count(sbi, blkaddr)               do { } while (0)
4027 #define stat_inc_seg_type(sbi, curseg)                  do { } while (0)
4028 #define stat_inc_block_count(sbi, curseg)               do { } while (0)
4029 #define stat_inc_inplace_blocks(sbi)                    do { } while (0)
4030 #define stat_inc_seg_count(sbi, type, gc_type)          do { } while (0)
4031 #define stat_inc_tot_blk_count(si, blks)                do { } while (0)
4032 #define stat_inc_data_blk_count(sbi, blks, gc_type)     do { } while (0)
4033 #define stat_inc_node_blk_count(sbi, blks, gc_type)     do { } while (0)
4034
4035 static inline int f2fs_build_stats(struct f2fs_sb_info *sbi) { return 0; }
4036 static inline void f2fs_destroy_stats(struct f2fs_sb_info *sbi) { }
4037 static inline void __init f2fs_create_root_stats(void) { }
4038 static inline void f2fs_destroy_root_stats(void) { }
4039 static inline void f2fs_update_sit_info(struct f2fs_sb_info *sbi) {}
4040 #endif
4041
4042 extern const struct file_operations f2fs_dir_operations;
4043 extern const struct file_operations f2fs_file_operations;
4044 extern const struct inode_operations f2fs_file_inode_operations;
4045 extern const struct address_space_operations f2fs_dblock_aops;
4046 extern const struct address_space_operations f2fs_node_aops;
4047 extern const struct address_space_operations f2fs_meta_aops;
4048 extern const struct inode_operations f2fs_dir_inode_operations;
4049 extern const struct inode_operations f2fs_symlink_inode_operations;
4050 extern const struct inode_operations f2fs_encrypted_symlink_inode_operations;
4051 extern const struct inode_operations f2fs_special_inode_operations;
4052 extern struct kmem_cache *f2fs_inode_entry_slab;
4053
4054 /*
4055  * inline.c
4056  */
4057 bool f2fs_may_inline_data(struct inode *inode);
4058 bool f2fs_may_inline_dentry(struct inode *inode);
4059 void f2fs_do_read_inline_data(struct page *page, struct page *ipage);
4060 void f2fs_truncate_inline_inode(struct inode *inode,
4061                                                 struct page *ipage, u64 from);
4062 int f2fs_read_inline_data(struct inode *inode, struct page *page);
4063 int f2fs_convert_inline_page(struct dnode_of_data *dn, struct page *page);
4064 int f2fs_convert_inline_inode(struct inode *inode);
4065 int f2fs_try_convert_inline_dir(struct inode *dir, struct dentry *dentry);
4066 int f2fs_write_inline_data(struct inode *inode, struct page *page);
4067 int f2fs_recover_inline_data(struct inode *inode, struct page *npage);
4068 struct f2fs_dir_entry *f2fs_find_in_inline_dir(struct inode *dir,
4069                                         const struct f2fs_filename *fname,
4070                                         struct page **res_page);
4071 int f2fs_make_empty_inline_dir(struct inode *inode, struct inode *parent,
4072                         struct page *ipage);
4073 int f2fs_add_inline_entry(struct inode *dir, const struct f2fs_filename *fname,
4074                         struct inode *inode, nid_t ino, umode_t mode);
4075 void f2fs_delete_inline_entry(struct f2fs_dir_entry *dentry,
4076                                 struct page *page, struct inode *dir,
4077                                 struct inode *inode);
4078 bool f2fs_empty_inline_dir(struct inode *dir);
4079 int f2fs_read_inline_dir(struct file *file, struct dir_context *ctx,
4080                         struct fscrypt_str *fstr);
4081 int f2fs_inline_data_fiemap(struct inode *inode,
4082                         struct fiemap_extent_info *fieinfo,
4083                         __u64 start, __u64 len);
4084
4085 /*
4086  * shrinker.c
4087  */
4088 unsigned long f2fs_shrink_count(struct shrinker *shrink,
4089                         struct shrink_control *sc);
4090 unsigned long f2fs_shrink_scan(struct shrinker *shrink,
4091                         struct shrink_control *sc);
4092 void f2fs_join_shrinker(struct f2fs_sb_info *sbi);
4093 void f2fs_leave_shrinker(struct f2fs_sb_info *sbi);
4094
4095 /*
4096  * extent_cache.c
4097  */
4098 struct rb_entry *f2fs_lookup_rb_tree(struct rb_root_cached *root,
4099                                 struct rb_entry *cached_re, unsigned int ofs);
4100 struct rb_node **f2fs_lookup_rb_tree_ext(struct f2fs_sb_info *sbi,
4101                                 struct rb_root_cached *root,
4102                                 struct rb_node **parent,
4103                                 unsigned long long key, bool *left_most);
4104 struct rb_node **f2fs_lookup_rb_tree_for_insert(struct f2fs_sb_info *sbi,
4105                                 struct rb_root_cached *root,
4106                                 struct rb_node **parent,
4107                                 unsigned int ofs, bool *leftmost);
4108 struct rb_entry *f2fs_lookup_rb_tree_ret(struct rb_root_cached *root,
4109                 struct rb_entry *cached_re, unsigned int ofs,
4110                 struct rb_entry **prev_entry, struct rb_entry **next_entry,
4111                 struct rb_node ***insert_p, struct rb_node **insert_parent,
4112                 bool force, bool *leftmost);
4113 bool f2fs_check_rb_tree_consistence(struct f2fs_sb_info *sbi,
4114                                 struct rb_root_cached *root, bool check_key);
4115 unsigned int f2fs_shrink_extent_tree(struct f2fs_sb_info *sbi, int nr_shrink);
4116 void f2fs_init_extent_tree(struct inode *inode, struct page *ipage);
4117 void f2fs_drop_extent_tree(struct inode *inode);
4118 unsigned int f2fs_destroy_extent_node(struct inode *inode);
4119 void f2fs_destroy_extent_tree(struct inode *inode);
4120 bool f2fs_lookup_extent_cache(struct inode *inode, pgoff_t pgofs,
4121                         struct extent_info *ei);
4122 void f2fs_update_extent_cache(struct dnode_of_data *dn);
4123 void f2fs_update_extent_cache_range(struct dnode_of_data *dn,
4124                         pgoff_t fofs, block_t blkaddr, unsigned int len);
4125 void f2fs_init_extent_cache_info(struct f2fs_sb_info *sbi);
4126 int __init f2fs_create_extent_cache(void);
4127 void f2fs_destroy_extent_cache(void);
4128
4129 /*
4130  * sysfs.c
4131  */
4132 #define MIN_RA_MUL      2
4133 #define MAX_RA_MUL      256
4134
4135 int __init f2fs_init_sysfs(void);
4136 void f2fs_exit_sysfs(void);
4137 int f2fs_register_sysfs(struct f2fs_sb_info *sbi);
4138 void f2fs_unregister_sysfs(struct f2fs_sb_info *sbi);
4139
4140 /* verity.c */
4141 extern const struct fsverity_operations f2fs_verityops;
4142
4143 /*
4144  * crypto support
4145  */
4146 static inline bool f2fs_encrypted_file(struct inode *inode)
4147 {
4148         return IS_ENCRYPTED(inode) && S_ISREG(inode->i_mode);
4149 }
4150
4151 static inline void f2fs_set_encrypted_inode(struct inode *inode)
4152 {
4153 #ifdef CONFIG_FS_ENCRYPTION
4154         file_set_encrypt(inode);
4155         f2fs_set_inode_flags(inode);
4156 #endif
4157 }
4158
4159 /*
4160  * Returns true if the reads of the inode's data need to undergo some
4161  * postprocessing step, like decryption or authenticity verification.
4162  */
4163 static inline bool f2fs_post_read_required(struct inode *inode)
4164 {
4165         return f2fs_encrypted_file(inode) || fsverity_active(inode) ||
4166                 f2fs_compressed_file(inode);
4167 }
4168
4169 /*
4170  * compress.c
4171  */
4172 #ifdef CONFIG_F2FS_FS_COMPRESSION
4173 bool f2fs_is_compressed_page(struct page *page);
4174 struct page *f2fs_compress_control_page(struct page *page);
4175 int f2fs_prepare_compress_overwrite(struct inode *inode,
4176                         struct page **pagep, pgoff_t index, void **fsdata);
4177 bool f2fs_compress_write_end(struct inode *inode, void *fsdata,
4178                                         pgoff_t index, unsigned copied);
4179 int f2fs_truncate_partial_cluster(struct inode *inode, u64 from, bool lock);
4180 void f2fs_compress_write_end_io(struct bio *bio, struct page *page);
4181 bool f2fs_is_compress_backend_ready(struct inode *inode);
4182 int f2fs_init_compress_mempool(void);
4183 void f2fs_destroy_compress_mempool(void);
4184 void f2fs_decompress_cluster(struct decompress_io_ctx *dic);
4185 void f2fs_end_read_compressed_page(struct page *page, bool failed,
4186                                                         block_t blkaddr);
4187 bool f2fs_cluster_is_empty(struct compress_ctx *cc);
4188 bool f2fs_cluster_can_merge_page(struct compress_ctx *cc, pgoff_t index);
4189 bool f2fs_all_cluster_page_loaded(struct compress_ctx *cc, struct pagevec *pvec,
4190                                 int index, int nr_pages);
4191 bool f2fs_sanity_check_cluster(struct dnode_of_data *dn);
4192 void f2fs_compress_ctx_add_page(struct compress_ctx *cc, struct page *page);
4193 int f2fs_write_multi_pages(struct compress_ctx *cc,
4194                                                 int *submitted,
4195                                                 struct writeback_control *wbc,
4196                                                 enum iostat_type io_type);
4197 int f2fs_is_compressed_cluster(struct inode *inode, pgoff_t index);
4198 void f2fs_update_extent_tree_range_compressed(struct inode *inode,
4199                                 pgoff_t fofs, block_t blkaddr, unsigned int llen,
4200                                 unsigned int c_len);
4201 int f2fs_read_multi_pages(struct compress_ctx *cc, struct bio **bio_ret,
4202                                 unsigned nr_pages, sector_t *last_block_in_bio,
4203                                 bool is_readahead, bool for_write);
4204 struct decompress_io_ctx *f2fs_alloc_dic(struct compress_ctx *cc);
4205 void f2fs_decompress_end_io(struct decompress_io_ctx *dic, bool failed);
4206 void f2fs_put_page_dic(struct page *page);
4207 unsigned int f2fs_cluster_blocks_are_contiguous(struct dnode_of_data *dn);
4208 int f2fs_init_compress_ctx(struct compress_ctx *cc);
4209 void f2fs_destroy_compress_ctx(struct compress_ctx *cc, bool reuse);
4210 void f2fs_init_compress_info(struct f2fs_sb_info *sbi);
4211 int f2fs_init_compress_inode(struct f2fs_sb_info *sbi);
4212 void f2fs_destroy_compress_inode(struct f2fs_sb_info *sbi);
4213 int f2fs_init_page_array_cache(struct f2fs_sb_info *sbi);
4214 void f2fs_destroy_page_array_cache(struct f2fs_sb_info *sbi);
4215 int __init f2fs_init_compress_cache(void);
4216 void f2fs_destroy_compress_cache(void);
4217 struct address_space *COMPRESS_MAPPING(struct f2fs_sb_info *sbi);
4218 void f2fs_invalidate_compress_page(struct f2fs_sb_info *sbi, block_t blkaddr);
4219 void f2fs_cache_compressed_page(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page,
4220                                                 nid_t ino, block_t blkaddr);
4221 bool f2fs_load_compressed_page(struct f2fs_sb_info *sbi, struct page *page,
4222                                                                 block_t blkaddr);
4223 void f2fs_invalidate_compress_pages(struct f2fs_sb_info *sbi, nid_t ino);
4224 #define inc_compr_inode_stat(inode)                                     \
4225         do {                                                            \
4226                 struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);            \
4227                 sbi->compr_new_inode++;                                 \
4228         } while (0)
4229 #define add_compr_block_stat(inode, blocks)                             \
4230         do {                                                            \
4231                 struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);            \
4232                 int diff = F2FS_I(inode)->i_cluster_size - blocks;      \
4233                 sbi->compr_written_block += blocks;                     \
4234                 sbi->compr_saved_block += diff;                         \
4235         } while (0)
4236 #else
4237 static inline bool f2fs_is_compressed_page(struct page *page) { return false; }
4238 static inline bool f2fs_is_compress_backend_ready(struct inode *inode)
4239 {
4240         if (!f2fs_compressed_file(inode))
4241                 return true;
4242         /* not support compression */
4243         return false;
4244 }
4245 static inline struct page *f2fs_compress_control_page(struct page *page)
4246 {
4247         WARN_ON_ONCE(1);
4248         return ERR_PTR(-EINVAL);
4249 }
4250 static inline int f2fs_init_compress_mempool(void) { return 0; }
4251 static inline void f2fs_destroy_compress_mempool(void) { }
4252 static inline void f2fs_decompress_cluster(struct decompress_io_ctx *dic) { }
4253 static inline void f2fs_end_read_compressed_page(struct page *page,
4254                                                 bool failed, block_t blkaddr)
4255 {
4256         WARN_ON_ONCE(1);
4257 }
4258 static inline void f2fs_put_page_dic(struct page *page)
4259 {
4260         WARN_ON_ONCE(1);
4261 }
4262 static inline unsigned int f2fs_cluster_blocks_are_contiguous(struct dnode_of_data *dn) { return 0; }
4263 static inline bool f2fs_sanity_check_cluster(struct dnode_of_data *dn) { return false; }
4264 static inline int f2fs_init_compress_inode(struct f2fs_sb_info *sbi) { return 0; }
4265 static inline void f2fs_destroy_compress_inode(struct f2fs_sb_info *sbi) { }
4266 static inline int f2fs_init_page_array_cache(struct f2fs_sb_info *sbi) { return 0; }
4267 static inline void f2fs_destroy_page_array_cache(struct f2fs_sb_info *sbi) { }
4268 static inline int __init f2fs_init_compress_cache(void) { return 0; }
4269 static inline void f2fs_destroy_compress_cache(void) { }
4270 static inline void f2fs_invalidate_compress_page(struct f2fs_sb_info *sbi,
4271                                 block_t blkaddr) { }
4272 static inline void f2fs_cache_compressed_page(struct f2fs_sb_info *sbi,
4273                                 struct page *page, nid_t ino, block_t blkaddr) { }
4274 static inline bool f2fs_load_compressed_page(struct f2fs_sb_info *sbi,
4275                                 struct page *page, block_t blkaddr) { return false; }
4276 static inline void f2fs_invalidate_compress_pages(struct f2fs_sb_info *sbi,
4277                                                         nid_t ino) { }
4278 #define inc_compr_inode_stat(inode)             do { } while (0)
4279 static inline void f2fs_update_extent_tree_range_compressed(struct inode *inode,
4280                                 pgoff_t fofs, block_t blkaddr, unsigned int llen,
4281                                 unsigned int c_len) { }
4282 #endif
4283
4284 static inline void set_compress_context(struct inode *inode)
4285 {
4286         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
4287
4288         F2FS_I(inode)->i_compress_algorithm =
4289                         F2FS_OPTION(sbi).compress_algorithm;
4290         F2FS_I(inode)->i_log_cluster_size =
4291                         F2FS_OPTION(sbi).compress_log_size;
4292         F2FS_I(inode)->i_compress_flag =
4293                         F2FS_OPTION(sbi).compress_chksum ?
4294                                 1 << COMPRESS_CHKSUM : 0;
4295         F2FS_I(inode)->i_cluster_size =
4296                         1 << F2FS_I(inode)->i_log_cluster_size;
4297         if ((F2FS_I(inode)->i_compress_algorithm == COMPRESS_LZ4 ||
4298                 F2FS_I(inode)->i_compress_algorithm == COMPRESS_ZSTD) &&
4299                         F2FS_OPTION(sbi).compress_level)
4300                 F2FS_I(inode)->i_compress_flag |=
4301                                 F2FS_OPTION(sbi).compress_level <<
4302                                 COMPRESS_LEVEL_OFFSET;
4303         F2FS_I(inode)->i_flags |= F2FS_COMPR_FL;
4304         set_inode_flag(inode, FI_COMPRESSED_FILE);
4305         stat_inc_compr_inode(inode);
4306         inc_compr_inode_stat(inode);
4307         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
4308 }
4309
4310 static inline bool f2fs_disable_compressed_file(struct inode *inode)
4311 {
4312         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
4313
4314         if (!f2fs_compressed_file(inode))
4315                 return true;
4316         if (S_ISREG(inode->i_mode) && F2FS_HAS_BLOCKS(inode))
4317                 return false;
4318
4319         fi->i_flags &= ~F2FS_COMPR_FL;
4320         stat_dec_compr_inode(inode);
4321         clear_inode_flag(inode, FI_COMPRESSED_FILE);
4322         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
4323         return true;
4324 }
4325
4326 #define F2FS_FEATURE_FUNCS(name, flagname) \
4327 static inline int f2fs_sb_has_##name(struct f2fs_sb_info *sbi) \
4328 { \
4329         return F2FS_HAS_FEATURE(sbi, F2FS_FEATURE_##flagname); \
4330 }
4331
4332 F2FS_FEATURE_FUNCS(encrypt, ENCRYPT);
4333 F2FS_FEATURE_FUNCS(blkzoned, BLKZONED);
4334 F2FS_FEATURE_FUNCS(extra_attr, EXTRA_ATTR);
4335 F2FS_FEATURE_FUNCS(project_quota, PRJQUOTA);
4336 F2FS_FEATURE_FUNCS(inode_chksum, INODE_CHKSUM);
4337 F2FS_FEATURE_FUNCS(flexible_inline_xattr, FLEXIBLE_INLINE_XATTR);
4338 F2FS_FEATURE_FUNCS(quota_ino, QUOTA_INO);
4339 F2FS_FEATURE_FUNCS(inode_crtime, INODE_CRTIME);
4340 F2FS_FEATURE_FUNCS(lost_found, LOST_FOUND);
4341 F2FS_FEATURE_FUNCS(verity, VERITY);
4342 F2FS_FEATURE_FUNCS(sb_chksum, SB_CHKSUM);
4343 F2FS_FEATURE_FUNCS(casefold, CASEFOLD);
4344 F2FS_FEATURE_FUNCS(compression, COMPRESSION);
4345 F2FS_FEATURE_FUNCS(readonly, RO);
4346
4347 static inline bool f2fs_may_extent_tree(struct inode *inode)
4348 {
4349         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
4350
4351         if (!test_opt(sbi, EXTENT_CACHE) ||
4352                         is_inode_flag_set(inode, FI_NO_EXTENT) ||
4353                         (is_inode_flag_set(inode, FI_COMPRESSED_FILE) &&
4354                          !f2fs_sb_has_readonly(sbi)))
4355                 return false;
4356
4357         /*
4358          * for recovered files during mount do not create extents
4359          * if shrinker is not registered.
4360          */
4361         if (list_empty(&sbi->s_list))
4362                 return false;
4363
4364         return S_ISREG(inode->i_mode);
4365 }
4366
4367 #ifdef CONFIG_BLK_DEV_ZONED
4368 static inline bool f2fs_blkz_is_seq(struct f2fs_sb_info *sbi, int devi,
4369                                     block_t blkaddr)
4370 {
4371         unsigned int zno = blkaddr >> sbi->log_blocks_per_blkz;
4372
4373         return test_bit(zno, FDEV(devi).blkz_seq);
4374 }
4375 #endif
4376
4377 static inline bool f2fs_hw_should_discard(struct f2fs_sb_info *sbi)
4378 {
4379         return f2fs_sb_has_blkzoned(sbi);
4380 }
4381
4382 static inline bool f2fs_bdev_support_discard(struct block_device *bdev)
4383 {
4384         return blk_queue_discard(bdev_get_queue(bdev)) ||
4385                bdev_is_zoned(bdev);
4386 }
4387
4388 static inline bool f2fs_hw_support_discard(struct f2fs_sb_info *sbi)
4389 {
4390         int i;
4391
4392         if (!f2fs_is_multi_device(sbi))
4393                 return f2fs_bdev_support_discard(sbi->sb->s_bdev);
4394
4395         for (i = 0; i < sbi->s_ndevs; i++)
4396                 if (f2fs_bdev_support_discard(FDEV(i).bdev))
4397                         return true;
4398         return false;
4399 }
4400
4401 static inline bool f2fs_realtime_discard_enable(struct f2fs_sb_info *sbi)
4402 {
4403         return (test_opt(sbi, DISCARD) && f2fs_hw_support_discard(sbi)) ||
4404                                         f2fs_hw_should_discard(sbi);
4405 }
4406
4407 static inline bool f2fs_hw_is_readonly(struct f2fs_sb_info *sbi)
4408 {
4409         int i;
4410
4411         if (!f2fs_is_multi_device(sbi))
4412                 return bdev_read_only(sbi->sb->s_bdev);
4413
4414         for (i = 0; i < sbi->s_ndevs; i++)
4415                 if (bdev_read_only(FDEV(i).bdev))
4416                         return true;
4417         return false;
4418 }
4419
4420 static inline bool f2fs_lfs_mode(struct f2fs_sb_info *sbi)
4421 {
4422         return F2FS_OPTION(sbi).fs_mode == FS_MODE_LFS;
4423 }
4424
4425 static inline bool f2fs_may_compress(struct inode *inode)
4426 {
4427         if (IS_SWAPFILE(inode) || f2fs_is_pinned_file(inode) ||
4428                                 f2fs_is_atomic_file(inode) ||
4429                                 f2fs_is_volatile_file(inode))
4430                 return false;
4431         return S_ISREG(inode->i_mode) || S_ISDIR(inode->i_mode);
4432 }
4433
4434 static inline void f2fs_i_compr_blocks_update(struct inode *inode,
4435                                                 u64 blocks, bool add)
4436 {
4437         int diff = F2FS_I(inode)->i_cluster_size - blocks;
4438         struct f2fs_inode_info *fi = F2FS_I(inode);
4439
4440         /* don't update i_compr_blocks if saved blocks were released */
4441         if (!add && !atomic_read(&fi->i_compr_blocks))
4442                 return;
4443
4444         if (add) {
4445                 atomic_add(diff, &fi->i_compr_blocks);
4446                 stat_add_compr_blocks(inode, diff);
4447         } else {
4448                 atomic_sub(diff, &fi->i_compr_blocks);
4449                 stat_sub_compr_blocks(inode, diff);
4450         }
4451         f2fs_mark_inode_dirty_sync(inode, true);
4452 }
4453
4454 static inline int block_unaligned_IO(struct inode *inode,
4455                                 struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
4456 {
4457         unsigned int i_blkbits = READ_ONCE(inode->i_blkbits);
4458         unsigned int blocksize_mask = (1 << i_blkbits) - 1;
4459         loff_t offset = iocb->ki_pos;
4460         unsigned long align = offset | iov_iter_alignment(iter);
4461
4462         return align & blocksize_mask;
4463 }
4464
4465 static inline bool f2fs_allow_multi_device_dio(struct f2fs_sb_info *sbi,
4466                                                                 int flag)
4467 {
4468         if (!f2fs_is_multi_device(sbi))
4469                 return false;
4470         if (flag != F2FS_GET_BLOCK_DIO)
4471                 return false;
4472         return sbi->aligned_blksize;
4473 }
4474
4475 static inline bool f2fs_force_buffered_io(struct inode *inode,
4476                                 struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter)
4477 {
4478         struct f2fs_sb_info *sbi = F2FS_I_SB(inode);
4479         int rw = iov_iter_rw(iter);
4480
4481         if (!fscrypt_dio_supported(iocb, iter))
4482                 return true;
4483         if (fsverity_active(inode))
4484                 return true;
4485         if (f2fs_compressed_file(inode))
4486                 return true;
4487
4488         /* disallow direct IO if any of devices has unaligned blksize */
4489         if (f2fs_is_multi_device(sbi) && !sbi->aligned_blksize)
4490                 return true;
4491         /*
4492          * for blkzoned device, fallback direct IO to buffered IO, so
4493          * all IOs can be serialized by log-structured write.
4494          */
4495         if (f2fs_sb_has_blkzoned(sbi))
4496                 return true;
4497         if (f2fs_lfs_mode(sbi) && (rw == WRITE)) {
4498                 if (block_unaligned_IO(inode, iocb, iter))
4499                         return true;
4500                 if (F2FS_IO_ALIGNED(sbi))
4501                         return true;
4502         }
4503         if (is_sbi_flag_set(F2FS_I_SB(inode), SBI_CP_DISABLED))
4504                 return true;
4505
4506         return false;
4507 }
4508
4509 static inline bool f2fs_need_verity(const struct inode *inode, pgoff_t idx)
4510 {
4511         return fsverity_active(inode) &&
4512                idx < DIV_ROUND_UP(inode->i_size, PAGE_SIZE);
4513 }
4514
4515 #ifdef CONFIG_F2FS_FAULT_INJECTION
4516 extern void f2fs_build_fault_attr(struct f2fs_sb_info *sbi, unsigned int rate,
4517                                                         unsigned int type);
4518 #else
4519 #define f2fs_build_fault_attr(sbi, rate, type)          do { } while (0)
4520 #endif
4521
4522 static inline bool is_journalled_quota(struct f2fs_sb_info *sbi)
4523 {
4524 #ifdef CONFIG_QUOTA
4525         if (f2fs_sb_has_quota_ino(sbi))
4526                 return true;
4527         if (F2FS_OPTION(sbi).s_qf_names[USRQUOTA] ||
4528                 F2FS_OPTION(sbi).s_qf_names[GRPQUOTA] ||
4529                 F2FS_OPTION(sbi).s_qf_names[PRJQUOTA])
4530                 return true;
4531 #endif
4532         return false;
4533 }
4534
4535 static inline bool f2fs_block_unit_discard(struct f2fs_sb_info *sbi)
4536 {
4537         return F2FS_OPTION(sbi).discard_unit == DISCARD_UNIT_BLOCK;
4538 }
4539
4540 static inline void f2fs_io_schedule_timeout(long timeout)
4541 {
4542         set_current_state(TASK_UNINTERRUPTIBLE);
4543         io_schedule_timeout(timeout);
4544 }
4545
4546 #define EFSBADCRC       EBADMSG         /* Bad CRC detected */
4547 #define EFSCORRUPTED    EUCLEAN         /* Filesystem is corrupted */
4548
4549 #endif /* _LINUX_F2FS_H */