fs/btrfs/block-group.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2
   3 #include "misc.h"
   4 #include "ctree.h"
   5 #include "block-group.h"
   6 #include "space-info.h"
   7 #include "disk-io.h"
   8 #include "free-space-cache.h"
   9 #include "free-space-tree.h"
  10 #include "volumes.h"
  11 #include "transaction.h"
  12 #include "ref-verify.h"
  13 #include "sysfs.h"
  14 #include "tree-log.h"
  15 #include "delalloc-space.h"
  16 #include "discard.h"
  17 #include "raid56.h"
  18 #include "zoned.h"
  19
  20 /*
  21  * Return target flags in extended format or 0 if restripe for this chunk_type
  22  * is not in progress
  23  *
  24  * Should be called with balance_lock held
  25  */
  26 static u64 get_restripe_target(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 flags)
  27 {
  28         struct btrfs_balance_control *bctl = fs_info->balance_ctl;
  29         u64 target = 0;
  30
  31         if (!bctl)
  32                 return 0;
  33
  34         if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA &&
  35             bctl->data.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT) {
  36                 target = BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA | bctl->data.target;
  37         } else if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM &&
  38                    bctl->sys.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT) {
  39                 target = BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM | bctl->sys.target;
  40         } else if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA &&
  41                    bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT) {
  42                 target = BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA | bctl->meta.target;
  43         }
  44
  45         return target;
  46 }
  47
  48 /*
  49  * @flags: available profiles in extended format (see ctree.h)
  50  *
  51  * Return reduced profile in chunk format.  If profile changing is in progress
  52  * (either running or paused) picks the target profile (if it's already
  53  * available), otherwise falls back to plain reducing.
  54  */
  55 static u64 btrfs_reduce_alloc_profile(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 flags)
  56 {
  57         u64 num_devices = fs_info->fs_devices->rw_devices;
  58         u64 target;
  59         u64 raid_type;
  60         u64 allowed = 0;
  61
  62         /*
  63          * See if restripe for this chunk_type is in progress, if so try to
  64          * reduce to the target profile
  65          */
  66         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
  67         target = get_restripe_target(fs_info, flags);
  68         if (target) {
  69                 spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
  70                 return extended_to_chunk(target);
  71         }
  72         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
  73
  74         /* First, mask out the RAID levels which aren't possible */
  75         for (raid_type = 0; raid_type < BTRFS_NR_RAID_TYPES; raid_type++) {
  76                 if (num_devices >= btrfs_raid_array[raid_type].devs_min)
  77                         allowed |= btrfs_raid_array[raid_type].bg_flag;
  78         }
  79         allowed &= flags;
  80
  81         if (allowed & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6)
  82                 allowed = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6;
  83         else if (allowed & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5)
  84                 allowed = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5;
  85         else if (allowed & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)
  86                 allowed = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10;
  87         else if (allowed & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1)
  88                 allowed = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1;
  89         else if (allowed & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0)
  90                 allowed = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0;
  91
  92         flags &= ~BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK;
  93
  94         return extended_to_chunk(flags | allowed);
  95 }
  96
  97 u64 btrfs_get_alloc_profile(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 orig_flags)
  98 {
  99         unsigned seq;
 100         u64 flags;
 101
 102         do {
 103                 flags = orig_flags;
 104                 seq = read_seqbegin(&fs_info->profiles_lock);
 105
 106                 if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA)
 107                         flags |= fs_info->avail_data_alloc_bits;
 108                 else if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)
 109                         flags |= fs_info->avail_system_alloc_bits;
 110                 else if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA)
 111                         flags |= fs_info->avail_metadata_alloc_bits;
 112         } while (read_seqretry(&fs_info->profiles_lock, seq));
 113
 114         return btrfs_reduce_alloc_profile(fs_info, flags);
 115 }
 116
 117 void btrfs_get_block_group(struct btrfs_block_group *cache)
 118 {
 119         refcount_inc(&cache->refs);
 120 }
 121
 122 void btrfs_put_block_group(struct btrfs_block_group *cache)
 123 {
 124         if (refcount_dec_and_test(&cache->refs)) {
 125                 WARN_ON(cache->pinned > 0);
 126                 WARN_ON(cache->reserved > 0);
 127
 128                 /*
 129                  * A block_group shouldn't be on the discard_list anymore.
 130                  * Remove the block_group from the discard_list to prevent us
 131                  * from causing a panic due to NULL pointer dereference.
 132                  */
 133                 if (WARN_ON(!list_empty(&cache->discard_list)))
 134                         btrfs_discard_cancel_work(&cache->fs_info->discard_ctl,
 135                                                   cache);
 136
 137                 /*
 138                  * If not empty, someone is still holding mutex of
 139                  * full_stripe_lock, which can only be released by caller.
 140                  * And it will definitely cause use-after-free when caller
 141                  * tries to release full stripe lock.
 142                  *
 143                  * No better way to resolve, but only to warn.
 144                  */
 145                 WARN_ON(!RB_EMPTY_ROOT(&cache->full_stripe_locks_root.root));
 146                 kfree(cache->free_space_ctl);
 147                 kfree(cache);
 148         }
 149 }
 150
 151 /*
 152  * This adds the block group to the fs_info rb tree for the block group cache
 153  */
 154 static int btrfs_add_block_group_cache(struct btrfs_fs_info *info,
 155                                        struct btrfs_block_group *block_group)
 156 {
 157         struct rb_node **p;
 158         struct rb_node *parent = NULL;
 159         struct btrfs_block_group *cache;
 160
 161         ASSERT(block_group->length != 0);
 162
 163         spin_lock(&info->block_group_cache_lock);
 164         p = &info->block_group_cache_tree.rb_node;
 165
 166         while (*p) {
 167                 parent = *p;
 168                 cache = rb_entry(parent, struct btrfs_block_group, cache_node);
 169                 if (block_group->start < cache->start) {
 170                         p = &(*p)->rb_left;
 171                 } else if (block_group->start > cache->start) {
 172                         p = &(*p)->rb_right;
 173                 } else {
 174                         spin_unlock(&info->block_group_cache_lock);
 175                         return -EEXIST;
 176                 }
 177         }
 178
 179         rb_link_node(&block_group->cache_node, parent, p);
 180         rb_insert_color(&block_group->cache_node,
 181                         &info->block_group_cache_tree);
 182
 183         if (info->first_logical_byte > block_group->start)
 184                 info->first_logical_byte = block_group->start;
 185
 186         spin_unlock(&info->block_group_cache_lock);
 187
 188         return 0;
 189 }
 190
 191 /*
 192  * This will return the block group at or after bytenr if contains is 0, else
 193  * it will return the block group that contains the bytenr
 194  */
 195 static struct btrfs_block_group *block_group_cache_tree_search(
 196                 struct btrfs_fs_info *info, u64 bytenr, int contains)
 197 {
 198         struct btrfs_block_group *cache, *ret = NULL;
 199         struct rb_node *n;
 200         u64 end, start;
 201
 202         spin_lock(&info->block_group_cache_lock);
 203         n = info->block_group_cache_tree.rb_node;
 204
 205         while (n) {
 206                 cache = rb_entry(n, struct btrfs_block_group, cache_node);
 207                 end = cache->start + cache->length - 1;
 208                 start = cache->start;
 209
 210                 if (bytenr < start) {
 211                         if (!contains && (!ret || start < ret->start))
 212                                 ret = cache;
 213                         n = n->rb_left;
 214                 } else if (bytenr > start) {
 215                         if (contains && bytenr <= end) {
 216                                 ret = cache;
 217                                 break;
 218                         }
 219                         n = n->rb_right;
 220                 } else {
 221                         ret = cache;
 222                         break;
 223                 }
 224         }
 225         if (ret) {
 226                 btrfs_get_block_group(ret);
 227                 if (bytenr == 0 && info->first_logical_byte > ret->start)
 228                         info->first_logical_byte = ret->start;
 229         }
 230         spin_unlock(&info->block_group_cache_lock);
 231
 232         return ret;
 233 }
 234
 235 /*
 236  * Return the block group that starts at or after bytenr
 237  */
 238 struct btrfs_block_group *btrfs_lookup_first_block_group(
 239                 struct btrfs_fs_info *info, u64 bytenr)
 240 {
 241         return block_group_cache_tree_search(info, bytenr, 0);
 242 }
 243
 244 /*
 245  * Return the block group that contains the given bytenr
 246  */
 247 struct btrfs_block_group *btrfs_lookup_block_group(
 248                 struct btrfs_fs_info *info, u64 bytenr)
 249 {
 250         return block_group_cache_tree_search(info, bytenr, 1);
 251 }
 252
 253 struct btrfs_block_group *btrfs_next_block_group(
 254                 struct btrfs_block_group *cache)
 255 {
 256         struct btrfs_fs_info *fs_info = cache->fs_info;
 257         struct rb_node *node;
 258
 259         spin_lock(&fs_info->block_group_cache_lock);
 260
 261         /* If our block group was removed, we need a full search. */
 262         if (RB_EMPTY_NODE(&cache->cache_node)) {
 263                 const u64 next_bytenr = cache->start + cache->length;
 264
 265                 spin_unlock(&fs_info->block_group_cache_lock);
 266                 btrfs_put_block_group(cache);
 267                 cache = btrfs_lookup_first_block_group(fs_info, next_bytenr); return cache;
 268         }
 269         node = rb_next(&cache->cache_node);
 270         btrfs_put_block_group(cache);
 271         if (node) {
 272                 cache = rb_entry(node, struct btrfs_block_group, cache_node);
 273                 btrfs_get_block_group(cache);
 274         } else
 275                 cache = NULL;
 276         spin_unlock(&fs_info->block_group_cache_lock);
 277         return cache;
 278 }
 279
 280 bool btrfs_inc_nocow_writers(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
 281 {
 282         struct btrfs_block_group *bg;
 283         bool ret = true;
 284
 285         bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, bytenr);
 286         if (!bg)
 287                 return false;
 288
 289         spin_lock(&bg->lock);
 290         if (bg->ro)
 291                 ret = false;
 292         else
 293                 atomic_inc(&bg->nocow_writers);
 294         spin_unlock(&bg->lock);
 295
 296         /* No put on block group, done by btrfs_dec_nocow_writers */
 297         if (!ret)
 298                 btrfs_put_block_group(bg);
 299
 300         return ret;
 301 }
 302
 303 void btrfs_dec_nocow_writers(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
 304 {
 305         struct btrfs_block_group *bg;
 306
 307         bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, bytenr);
 308         ASSERT(bg);
 309         if (atomic_dec_and_test(&bg->nocow_writers))
 310                 wake_up_var(&bg->nocow_writers);
 311         /*
 312          * Once for our lookup and once for the lookup done by a previous call
 313          * to btrfs_inc_nocow_writers()
 314          */
 315         btrfs_put_block_group(bg);
 316         btrfs_put_block_group(bg);
 317 }
 318
 319 void btrfs_wait_nocow_writers(struct btrfs_block_group *bg)
 320 {
 321         wait_var_event(&bg->nocow_writers, !atomic_read(&bg->nocow_writers));
 322 }
 323
 324 void btrfs_dec_block_group_reservations(struct btrfs_fs_info *fs_info,
 325                                         const u64 start)
 326 {
 327         struct btrfs_block_group *bg;
 328
 329         bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
 330         ASSERT(bg);
 331         if (atomic_dec_and_test(&bg->reservations))
 332                 wake_up_var(&bg->reservations);
 333         btrfs_put_block_group(bg);
 334 }
 335
 336 void btrfs_wait_block_group_reservations(struct btrfs_block_group *bg)
 337 {
 338         struct btrfs_space_info *space_info = bg->space_info;
 339
 340         ASSERT(bg->ro);
 341
 342         if (!(bg->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA))
 343                 return;
 344
 345         /*
 346          * Our block group is read only but before we set it to read only,
 347          * some task might have had allocated an extent from it already, but it
 348          * has not yet created a respective ordered extent (and added it to a
 349          * root's list of ordered extents).
 350          * Therefore wait for any task currently allocating extents, since the
 351          * block group's reservations counter is incremented while a read lock
 352          * on the groups' semaphore is held and decremented after releasing
 353          * the read access on that semaphore and creating the ordered extent.
 354          */
 355         down_write(&space_info->groups_sem);
 356         up_write(&space_info->groups_sem);
 357
 358         wait_var_event(&bg->reservations, !atomic_read(&bg->reservations));
 359 }
 360
 361 struct btrfs_caching_control *btrfs_get_caching_control(
 362                 struct btrfs_block_group *cache)
 363 {
 364         struct btrfs_caching_control *ctl;
 365
 366         spin_lock(&cache->lock);
 367         if (!cache->caching_ctl) {
 368                 spin_unlock(&cache->lock);
 369                 return NULL;
 370         }
 371
 372         ctl = cache->caching_ctl;
 373         refcount_inc(&ctl->count);
 374         spin_unlock(&cache->lock);
 375         return ctl;
 376 }
 377
 378 void btrfs_put_caching_control(struct btrfs_caching_control *ctl)
 379 {
 380         if (refcount_dec_and_test(&ctl->count))
 381                 kfree(ctl);
 382 }
 383
 384 /*
 385  * When we wait for progress in the block group caching, its because our
 386  * allocation attempt failed at least once.  So, we must sleep and let some
 387  * progress happen before we try again.
 388  *
 389  * This function will sleep at least once waiting for new free space to show
 390  * up, and then it will check the block group free space numbers for our min
 391  * num_bytes.  Another option is to have it go ahead and look in the rbtree for
 392  * a free extent of a given size, but this is a good start.
 393  *
 394  * Callers of this must check if cache->cached == BTRFS_CACHE_ERROR before using
 395  * any of the information in this block group.
 396  */
 397 void btrfs_wait_block_group_cache_progress(struct btrfs_block_group *cache,
 398                                            u64 num_bytes)
 399 {
 400         struct btrfs_caching_control *caching_ctl;
 401
 402         caching_ctl = btrfs_get_caching_control(cache);
 403         if (!caching_ctl)
 404                 return;
 405
 406         wait_event(caching_ctl->wait, btrfs_block_group_done(cache) ||
 407                    (cache->free_space_ctl->free_space >= num_bytes));
 408
 409         btrfs_put_caching_control(caching_ctl);
 410 }
 411
 412 int btrfs_wait_block_group_cache_done(struct btrfs_block_group *cache)
 413 {
 414         struct btrfs_caching_control *caching_ctl;
 415         int ret = 0;
 416
 417         caching_ctl = btrfs_get_caching_control(cache);
 418         if (!caching_ctl)
 419                 return (cache->cached == BTRFS_CACHE_ERROR) ? -EIO : 0;
 420
 421         wait_event(caching_ctl->wait, btrfs_block_group_done(cache));
 422         if (cache->cached == BTRFS_CACHE_ERROR)
 423                 ret = -EIO;
 424         btrfs_put_caching_control(caching_ctl);
 425         return ret;
 426 }
 427
 428 static bool space_cache_v1_done(struct btrfs_block_group *cache)
 429 {
 430         bool ret;
 431
 432         spin_lock(&cache->lock);
 433         ret = cache->cached != BTRFS_CACHE_FAST;
 434         spin_unlock(&cache->lock);
 435
 436         return ret;
 437 }
 438
 439 void btrfs_wait_space_cache_v1_finished(struct btrfs_block_group *cache,
 440                                 struct btrfs_caching_control *caching_ctl)
 441 {
 442         wait_event(caching_ctl->wait, space_cache_v1_done(cache));
 443 }
 444
 445 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
 446 static void fragment_free_space(struct btrfs_block_group *block_group)
 447 {
 448         struct btrfs_fs_info *fs_info = block_group->fs_info;
 449         u64 start = block_group->start;
 450         u64 len = block_group->length;
 451         u64 chunk = block_group->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA ?
 452                 fs_info->nodesize : fs_info->sectorsize;
 453         u64 step = chunk << 1;
 454
 455         while (len > chunk) {
 456                 btrfs_remove_free_space(block_group, start, chunk);
 457                 start += step;
 458                 if (len < step)
 459                         len = 0;
 460                 else
 461                         len -= step;
 462         }
 463 }
 464 #endif
 465
 466 /*
 467  * This is only called by btrfs_cache_block_group, since we could have freed
 468  * extents we need to check the pinned_extents for any extents that can't be
 469  * used yet since their free space will be released as soon as the transaction
 470  * commits.
 471  */
 472 u64 add_new_free_space(struct btrfs_block_group *block_group, u64 start, u64 end)
 473 {
 474         struct btrfs_fs_info *info = block_group->fs_info;
 475         u64 extent_start, extent_end, size, total_added = 0;
 476         int ret;
 477
 478         while (start < end) {
 479                 ret = find_first_extent_bit(&info->excluded_extents, start,
 480                                             &extent_start, &extent_end,
 481                                             EXTENT_DIRTY | EXTENT_UPTODATE,
 482                                             NULL);
 483                 if (ret)
 484                         break;
 485
 486                 if (extent_start <= start) {
 487                         start = extent_end + 1;
 488                 } else if (extent_start > start && extent_start < end) {
 489                         size = extent_start - start;
 490                         total_added += size;
 491                         ret = btrfs_add_free_space_async_trimmed(block_group,
 492                                                                  start, size);
 493                         BUG_ON(ret); /* -ENOMEM or logic error */
 494                         start = extent_end + 1;
 495                 } else {
 496                         break;
 497                 }
 498         }
 499
 500         if (start < end) {
 501                 size = end - start;
 502                 total_added += size;
 503                 ret = btrfs_add_free_space_async_trimmed(block_group, start,
 504                                                          size);
 505                 BUG_ON(ret); /* -ENOMEM or logic error */
 506         }
 507
 508         return total_added;
 509 }
 510
 511 static int load_extent_tree_free(struct btrfs_caching_control *caching_ctl)
 512 {
 513         struct btrfs_block_group *block_group = caching_ctl->block_group;
 514         struct btrfs_fs_info *fs_info = block_group->fs_info;
 515         struct btrfs_root *extent_root = fs_info->extent_root;
 516         struct btrfs_path *path;
 517         struct extent_buffer *leaf;
 518         struct btrfs_key key;
 519         u64 total_found = 0;
 520         u64 last = 0;
 521         u32 nritems;
 522         int ret;
 523         bool wakeup = true;
 524
 525         path = btrfs_alloc_path();
 526         if (!path)
 527                 return -ENOMEM;
 528
 529         last = max_t(u64, block_group->start, BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET);
 530
 531 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
 532         /*
 533          * If we're fragmenting we don't want to make anybody think we can
 534          * allocate from this block group until we've had a chance to fragment
 535          * the free space.
 536          */
 537         if (btrfs_should_fragment_free_space(block_group))
 538                 wakeup = false;
 539 #endif
 540         /*
 541          * We don't want to deadlock with somebody trying to allocate a new
 542          * extent for the extent root while also trying to search the extent
 543          * root to add free space.  So we skip locking and search the commit
 544          * root, since its read-only
 545          */
 546         path->skip_locking = 1;
 547         path->search_commit_root = 1;
 548         path->reada = READA_FORWARD;
 549
 550         key.objectid = last;
 551         key.offset = 0;
 552         key.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
 553
 554 next:
 555         ret = btrfs_search_slot(NULL, extent_root, &key, path, 0, 0);
 556         if (ret < 0)
 557                 goto out;
 558
 559         leaf = path->nodes[0];
 560         nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
 561
 562         while (1) {
 563                 if (btrfs_fs_closing(fs_info) > 1) {
 564                         last = (u64)-1;
 565                         break;
 566                 }
 567
 568                 if (path->slots[0] < nritems) {
 569                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
 570                 } else {
 571                         ret = btrfs_find_next_key(extent_root, path, &key, 0, 0);
 572                         if (ret)
 573                                 break;
 574
 575                         if (need_resched() ||
 576                             rwsem_is_contended(&fs_info->commit_root_sem)) {
 577                                 if (wakeup)
 578                                         caching_ctl->progress = last;
 579                                 btrfs_release_path(path);
 580                                 up_read(&fs_info->commit_root_sem);
 581                                 mutex_unlock(&caching_ctl->mutex);
 582                                 cond_resched();
 583                                 mutex_lock(&caching_ctl->mutex);
 584                                 down_read(&fs_info->commit_root_sem);
 585                                 goto next;
 586                         }
 587
 588                         ret = btrfs_next_leaf(extent_root, path);
 589                         if (ret < 0)
 590                                 goto out;
 591                         if (ret)
 592                                 break;
 593                         leaf = path->nodes[0];
 594                         nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
 595                         continue;
 596                 }
 597
 598                 if (key.objectid < last) {
 599                         key.objectid = last;
 600                         key.offset = 0;
 601                         key.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
 602
 603                         if (wakeup)
 604                                 caching_ctl->progress = last;
 605                         btrfs_release_path(path);
 606                         goto next;
 607                 }
 608
 609                 if (key.objectid < block_group->start) {
 610                         path->slots[0]++;
 611                         continue;
 612                 }
 613
 614                 if (key.objectid >= block_group->start + block_group->length)
 615                         break;
 616
 617                 if (key.type == BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY ||
 618                     key.type == BTRFS_METADATA_ITEM_KEY) {
 619                         total_found += add_new_free_space(block_group, last,
 620                                                           key.objectid);
 621                         if (key.type == BTRFS_METADATA_ITEM_KEY)
 622                                 last = key.objectid +
 623                                         fs_info->nodesize;
 624                         else
 625                                 last = key.objectid + key.offset;
 626
 627                         if (total_found > CACHING_CTL_WAKE_UP) {
 628                                 total_found = 0;
 629                                 if (wakeup)
 630                                         wake_up(&caching_ctl->wait);
 631                         }
 632                 }
 633                 path->slots[0]++;
 634         }
 635         ret = 0;
 636
 637         total_found += add_new_free_space(block_group, last,
 638                                 block_group->start + block_group->length);
 639         caching_ctl->progress = (u64)-1;
 640
 641 out:
 642         btrfs_free_path(path);
 643         return ret;
 644 }
 645
 646 static noinline void caching_thread(struct btrfs_work *work)
 647 {
 648         struct btrfs_block_group *block_group;
 649         struct btrfs_fs_info *fs_info;
 650         struct btrfs_caching_control *caching_ctl;
 651         int ret;
 652
 653         caching_ctl = container_of(work, struct btrfs_caching_control, work);
 654         block_group = caching_ctl->block_group;
 655         fs_info = block_group->fs_info;
 656
 657         mutex_lock(&caching_ctl->mutex);
 658         down_read(&fs_info->commit_root_sem);
 659
 660         if (btrfs_test_opt(fs_info, SPACE_CACHE)) {
 661                 ret = load_free_space_cache(block_group);
 662                 if (ret == 1) {
 663                         ret = 0;
 664                         goto done;
 665                 }
 666
 667                 /*
 668                  * We failed to load the space cache, set ourselves to
 669                  * CACHE_STARTED and carry on.
 670                  */
 671                 spin_lock(&block_group->lock);
 672                 block_group->cached = BTRFS_CACHE_STARTED;
 673                 spin_unlock(&block_group->lock);
 674                 wake_up(&caching_ctl->wait);
 675         }
 676
 677         /*
 678          * If we are in the transaction that populated the free space tree we
 679          * can't actually cache from the free space tree as our commit root and
 680          * real root are the same, so we could change the contents of the blocks
 681          * while caching.  Instead do the slow caching in this case, and after
 682          * the transaction has committed we will be safe.
 683          */
 684         if (btrfs_fs_compat_ro(fs_info, FREE_SPACE_TREE) &&
 685             !(test_bit(BTRFS_FS_FREE_SPACE_TREE_UNTRUSTED, &fs_info->flags)))
 686                 ret = load_free_space_tree(caching_ctl);
 687         else
 688                 ret = load_extent_tree_free(caching_ctl);
 689 done:
 690         spin_lock(&block_group->lock);
 691         block_group->caching_ctl = NULL;
 692         block_group->cached = ret ? BTRFS_CACHE_ERROR : BTRFS_CACHE_FINISHED;
 693         spin_unlock(&block_group->lock);
 694
 695 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
 696         if (btrfs_should_fragment_free_space(block_group)) {
 697                 u64 bytes_used;
 698
 699                 spin_lock(&block_group->space_info->lock);
 700                 spin_lock(&block_group->lock);
 701                 bytes_used = block_group->length - block_group->used;
 702                 block_group->space_info->bytes_used += bytes_used >> 1;
 703                 spin_unlock(&block_group->lock);
 704                 spin_unlock(&block_group->space_info->lock);
 705                 fragment_free_space(block_group);
 706         }
 707 #endif
 708
 709         caching_ctl->progress = (u64)-1;
 710
 711         up_read(&fs_info->commit_root_sem);
 712         btrfs_free_excluded_extents(block_group);
 713         mutex_unlock(&caching_ctl->mutex);
 714
 715         wake_up(&caching_ctl->wait);
 716
 717         btrfs_put_caching_control(caching_ctl);
 718         btrfs_put_block_group(block_group);
 719 }
 720
 721 int btrfs_cache_block_group(struct btrfs_block_group *cache, int load_cache_only)
 722 {
 723         DEFINE_WAIT(wait);
 724         struct btrfs_fs_info *fs_info = cache->fs_info;
 725         struct btrfs_caching_control *caching_ctl = NULL;
 726         int ret = 0;
 727
 728         /* Allocator for zoned filesystems does not use the cache at all */
 729         if (btrfs_is_zoned(fs_info))
 730                 return 0;
 731
 732         caching_ctl = kzalloc(sizeof(*caching_ctl), GFP_NOFS);
 733         if (!caching_ctl)
 734                 return -ENOMEM;
 735
 736         INIT_LIST_HEAD(&caching_ctl->list);
 737         mutex_init(&caching_ctl->mutex);
 738         init_waitqueue_head(&caching_ctl->wait);
 739         caching_ctl->block_group = cache;
 740         caching_ctl->progress = cache->start;
 741         refcount_set(&caching_ctl->count, 2);
 742         btrfs_init_work(&caching_ctl->work, caching_thread, NULL, NULL);
 743
 744         spin_lock(&cache->lock);
 745         if (cache->cached != BTRFS_CACHE_NO) {
 746                 kfree(caching_ctl);
 747
 748                 caching_ctl = cache->caching_ctl;
 749                 if (caching_ctl)
 750                         refcount_inc(&caching_ctl->count);
 751                 spin_unlock(&cache->lock);
 752                 goto out;
 753         }
 754         WARN_ON(cache->caching_ctl);
 755         cache->caching_ctl = caching_ctl;
 756         if (btrfs_test_opt(fs_info, SPACE_CACHE))
 757                 cache->cached = BTRFS_CACHE_FAST;
 758         else
 759                 cache->cached = BTRFS_CACHE_STARTED;
 760         cache->has_caching_ctl = 1;
 761         spin_unlock(&cache->lock);
 762
 763         spin_lock(&fs_info->block_group_cache_lock);
 764         refcount_inc(&caching_ctl->count);
 765         list_add_tail(&caching_ctl->list, &fs_info->caching_block_groups);
 766         spin_unlock(&fs_info->block_group_cache_lock);
 767
 768         btrfs_get_block_group(cache);
 769
 770         btrfs_queue_work(fs_info->caching_workers, &caching_ctl->work);
 771 out:
 772         if (load_cache_only && caching_ctl)
 773                 btrfs_wait_space_cache_v1_finished(cache, caching_ctl);
 774         if (caching_ctl)
 775                 btrfs_put_caching_control(caching_ctl);
 776
 777         return ret;
 778 }
 779
 780 static void clear_avail_alloc_bits(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 flags)
 781 {
 782         u64 extra_flags = chunk_to_extended(flags) &
 783                                 BTRFS_EXTENDED_PROFILE_MASK;
 784
 785         write_seqlock(&fs_info->profiles_lock);
 786         if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA)
 787                 fs_info->avail_data_alloc_bits &= ~extra_flags;
 788         if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA)
 789                 fs_info->avail_metadata_alloc_bits &= ~extra_flags;
 790         if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)
 791                 fs_info->avail_system_alloc_bits &= ~extra_flags;
 792         write_sequnlock(&fs_info->profiles_lock);
 793 }
 794
 795 /*
 796  * Clear incompat bits for the following feature(s):
 797  *
 798  * - RAID56 - in case there's neither RAID5 nor RAID6 profile block group
 799  *            in the whole filesystem
 800  *
 801  * - RAID1C34 - same as above for RAID1C3 and RAID1C4 block groups
 802  */
 803 static void clear_incompat_bg_bits(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 flags)
 804 {
 805         bool found_raid56 = false;
 806         bool found_raid1c34 = false;
 807
 808         if ((flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK) ||
 809             (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1C3) ||
 810             (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1C4)) {
 811                 struct list_head *head = &fs_info->space_info;
 812                 struct btrfs_space_info *sinfo;
 813
 814                 list_for_each_entry_rcu(sinfo, head, list) {
 815                         down_read(&sinfo->groups_sem);
 816                         if (!list_empty(&sinfo->block_groups[BTRFS_RAID_RAID5]))
 817                                 found_raid56 = true;
 818                         if (!list_empty(&sinfo->block_groups[BTRFS_RAID_RAID6]))
 819                                 found_raid56 = true;
 820                         if (!list_empty(&sinfo->block_groups[BTRFS_RAID_RAID1C3]))
 821                                 found_raid1c34 = true;
 822                         if (!list_empty(&sinfo->block_groups[BTRFS_RAID_RAID1C4]))
 823                                 found_raid1c34 = true;
 824                         up_read(&sinfo->groups_sem);
 825                 }
 826                 if (!found_raid56)
 827                         btrfs_clear_fs_incompat(fs_info, RAID56);
 828                 if (!found_raid1c34)
 829                         btrfs_clear_fs_incompat(fs_info, RAID1C34);
 830         }
 831 }
 832
 833 static int remove_block_group_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
 834                                    struct btrfs_path *path,
 835                                    struct btrfs_block_group *block_group)
 836 {
 837         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
 838         struct btrfs_root *root;
 839         struct btrfs_key key;
 840         int ret;
 841
 842         root = fs_info->extent_root;
 843         key.objectid = block_group->start;
 844         key.type = BTRFS_BLOCK_GROUP_ITEM_KEY;
 845         key.offset = block_group->length;
 846
 847         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
 848         if (ret > 0)
 849                 ret = -ENOENT;
 850         if (ret < 0)
 851                 return ret;
 852
 853         ret = btrfs_del_item(trans, root, path);
 854         return ret;
 855 }
 856
 857 int btrfs_remove_block_group(struct btrfs_trans_handle *trans,
 858                              u64 group_start, struct extent_map *em)
 859 {
 860         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
 861         struct btrfs_path *path;
 862         struct btrfs_block_group *block_group;
 863         struct btrfs_free_cluster *cluster;
 864         struct inode *inode;
 865         struct kobject *kobj = NULL;
 866         int ret;
 867         int index;
 868         int factor;
 869         struct btrfs_caching_control *caching_ctl = NULL;
 870         bool remove_em;
 871         bool remove_rsv = false;
 872
 873         block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, group_start);
 874         BUG_ON(!block_group);
 875         BUG_ON(!block_group->ro);
 876
 877         trace_btrfs_remove_block_group(block_group);
 878         /*
 879          * Free the reserved super bytes from this block group before
 880          * remove it.
 881          */
 882         btrfs_free_excluded_extents(block_group);
 883         btrfs_free_ref_tree_range(fs_info, block_group->start,
 884                                   block_group->length);
 885
 886         index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(block_group->flags);
 887         factor = btrfs_bg_type_to_factor(block_group->flags);
 888
 889         /* make sure this block group isn't part of an allocation cluster */
 890         cluster = &fs_info->data_alloc_cluster;
 891         spin_lock(&cluster->refill_lock);
 892         btrfs_return_cluster_to_free_space(block_group, cluster);
 893         spin_unlock(&cluster->refill_lock);
 894
 895         /*
 896          * make sure this block group isn't part of a metadata
 897          * allocation cluster
 898          */
 899         cluster = &fs_info->meta_alloc_cluster;
 900         spin_lock(&cluster->refill_lock);
 901         btrfs_return_cluster_to_free_space(block_group, cluster);
 902         spin_unlock(&cluster->refill_lock);
 903
 904         btrfs_clear_treelog_bg(block_group);
 905
 906         path = btrfs_alloc_path();
 907         if (!path) {
 908                 ret = -ENOMEM;
 909                 goto out;
 910         }
 911
 912         /*
 913          * get the inode first so any iput calls done for the io_list
 914          * aren't the final iput (no unlinks allowed now)
 915          */
 916         inode = lookup_free_space_inode(block_group, path);
 917
 918         mutex_lock(&trans->transaction->cache_write_mutex);
 919         /*
 920          * Make sure our free space cache IO is done before removing the
 921          * free space inode
 922          */
 923         spin_lock(&trans->transaction->dirty_bgs_lock);
 924         if (!list_empty(&block_group->io_list)) {
 925                 list_del_init(&block_group->io_list);
 926
 927                 WARN_ON(!IS_ERR(inode) && inode != block_group->io_ctl.inode);
 928
 929                 spin_unlock(&trans->transaction->dirty_bgs_lock);
 930                 btrfs_wait_cache_io(trans, block_group, path);
 931                 btrfs_put_block_group(block_group);
 932                 spin_lock(&trans->transaction->dirty_bgs_lock);
 933         }
 934
 935         if (!list_empty(&block_group->dirty_list)) {
 936                 list_del_init(&block_group->dirty_list);
 937                 remove_rsv = true;
 938                 btrfs_put_block_group(block_group);
 939         }
 940         spin_unlock(&trans->transaction->dirty_bgs_lock);
 941         mutex_unlock(&trans->transaction->cache_write_mutex);
 942
 943         ret = btrfs_remove_free_space_inode(trans, inode, block_group);
 944         if (ret)
 945                 goto out;
 946
 947         spin_lock(&fs_info->block_group_cache_lock);
 948         rb_erase(&block_group->cache_node,
 949                  &fs_info->block_group_cache_tree);
 950         RB_CLEAR_NODE(&block_group->cache_node);
 951
 952         /* Once for the block groups rbtree */
 953         btrfs_put_block_group(block_group);
 954
 955         if (fs_info->first_logical_byte == block_group->start)
 956                 fs_info->first_logical_byte = (u64)-1;
 957         spin_unlock(&fs_info->block_group_cache_lock);
 958
 959         down_write(&block_group->space_info->groups_sem);
 960         /*
 961          * we must use list_del_init so people can check to see if they
 962          * are still on the list after taking the semaphore
 963          */
 964         list_del_init(&block_group->list);
 965         if (list_empty(&block_group->space_info->block_groups[index])) {
 966                 kobj = block_group->space_info->block_group_kobjs[index];
 967                 block_group->space_info->block_group_kobjs[index] = NULL;
 968                 clear_avail_alloc_bits(fs_info, block_group->flags);
 969         }
 970         up_write(&block_group->space_info->groups_sem);
 971         clear_incompat_bg_bits(fs_info, block_group->flags);
 972         if (kobj) {
 973                 kobject_del(kobj);
 974                 kobject_put(kobj);
 975         }
 976
 977         if (block_group->has_caching_ctl)
 978                 caching_ctl = btrfs_get_caching_control(block_group);
 979         if (block_group->cached == BTRFS_CACHE_STARTED)
 980                 btrfs_wait_block_group_cache_done(block_group);
 981         if (block_group->has_caching_ctl) {
 982                 spin_lock(&fs_info->block_group_cache_lock);
 983                 if (!caching_ctl) {
 984                         struct btrfs_caching_control *ctl;
 985
 986                         list_for_each_entry(ctl,
 987                                     &fs_info->caching_block_groups, list)
 988                                 if (ctl->block_group == block_group) {
 989                                         caching_ctl = ctl;
 990                                         refcount_inc(&caching_ctl->count);
 991                                         break;
 992                                 }
 993                 }
 994                 if (caching_ctl)
 995                         list_del_init(&caching_ctl->list);
 996                 spin_unlock(&fs_info->block_group_cache_lock);
 997                 if (caching_ctl) {
 998                         /* Once for the caching bgs list and once for us. */
 999                         btrfs_put_caching_control(caching_ctl);
1000                         btrfs_put_caching_control(caching_ctl);
1001                 }
1002         }
1003
1004         spin_lock(&trans->transaction->dirty_bgs_lock);
1005         WARN_ON(!list_empty(&block_group->dirty_list));
1006         WARN_ON(!list_empty(&block_group->io_list));
1007         spin_unlock(&trans->transaction->dirty_bgs_lock);
1008
1009         btrfs_remove_free_space_cache(block_group);
1010
1011         spin_lock(&block_group->space_info->lock);
1012         list_del_init(&block_group->ro_list);
1013
1014         if (btrfs_test_opt(fs_info, ENOSPC_DEBUG)) {
1015                 WARN_ON(block_group->space_info->total_bytes
1016                         < block_group->length);
1017                 WARN_ON(block_group->space_info->bytes_readonly
1018                         < block_group->length - block_group->zone_unusable);
1019                 WARN_ON(block_group->space_info->bytes_zone_unusable
1020                         < block_group->zone_unusable);
1021                 WARN_ON(block_group->space_info->disk_total
1022                         < block_group->length * factor);
1023         }
1024         block_group->space_info->total_bytes -= block_group->length;
1025         block_group->space_info->bytes_readonly -=
1026                 (block_group->length - block_group->zone_unusable);
1027         block_group->space_info->bytes_zone_unusable -=
1028                 block_group->zone_unusable;
1029         block_group->space_info->disk_total -= block_group->length * factor;
1030
1031         spin_unlock(&block_group->space_info->lock);
1032
1033         /*
1034          * Remove the free space for the block group from the free space tree
1035          * and the block group's item from the extent tree before marking the
1036          * block group as removed. This is to prevent races with tasks that
1037          * freeze and unfreeze a block group, this task and another task
1038          * allocating a new block group - the unfreeze task ends up removing
1039          * the block group's extent map before the task calling this function
1040          * deletes the block group item from the extent tree, allowing for
1041          * another task to attempt to create another block group with the same
1042          * item key (and failing with -EEXIST and a transaction abort).
1043          */
1044         ret = remove_block_group_free_space(trans, block_group);
1045         if (ret)
1046                 goto out;
1047
1048         ret = remove_block_group_item(trans, path, block_group);
1049         if (ret < 0)
1050                 goto out;
1051
1052         spin_lock(&block_group->lock);
1053         block_group->removed = 1;
1054         /*
1055          * At this point trimming or scrub can't start on this block group,
1056          * because we removed the block group from the rbtree
1057          * fs_info->block_group_cache_tree so no one can't find it anymore and
1058          * even if someone already got this block group before we removed it
1059          * from the rbtree, they have already incremented block_group->frozen -
1060          * if they didn't, for the trimming case they won't find any free space
1061          * entries because we already removed them all when we called
1062          * btrfs_remove_free_space_cache().
1063          *
1064          * And we must not remove the extent map from the fs_info->mapping_tree
1065          * to prevent the same logical address range and physical device space
1066          * ranges from being reused for a new block group. This is needed to
1067          * avoid races with trimming and scrub.
1068          *
1069          * An fs trim operation (btrfs_trim_fs() / btrfs_ioctl_fitrim()) is
1070          * completely transactionless, so while it is trimming a range the
1071          * currently running transaction might finish and a new one start,
1072          * allowing for new block groups to be created that can reuse the same
1073          * physical device locations unless we take this special care.
1074          *
1075          * There may also be an implicit trim operation if the file system
1076          * is mounted with -odiscard. The same protections must remain
1077          * in place until the extents have been discarded completely when
1078          * the transaction commit has completed.
1079          */
1080         remove_em = (atomic_read(&block_group->frozen) == 0);
1081         spin_unlock(&block_group->lock);
1082
1083         if (remove_em) {
1084                 struct extent_map_tree *em_tree;
1085
1086                 em_tree = &fs_info->mapping_tree;
1087                 write_lock(&em_tree->lock);
1088                 remove_extent_mapping(em_tree, em);
1089                 write_unlock(&em_tree->lock);
1090                 /* once for the tree */
1091                 free_extent_map(em);
1092         }
1093
1094 out:
1095         /* Once for the lookup reference */
1096         btrfs_put_block_group(block_group);
1097         if (remove_rsv)
1098                 btrfs_delayed_refs_rsv_release(fs_info, 1);
1099         btrfs_free_path(path);
1100         return ret;
1101 }
1102
1103 struct btrfs_trans_handle *btrfs_start_trans_remove_block_group(
1104                 struct btrfs_fs_info *fs_info, const u64 chunk_offset)
1105 {
1106         struct extent_map_tree *em_tree = &fs_info->mapping_tree;
1107         struct extent_map *em;
1108         struct map_lookup *map;
1109         unsigned int num_items;
1110
1111         read_lock(&em_tree->lock);
1112         em = lookup_extent_mapping(em_tree, chunk_offset, 1);
1113         read_unlock(&em_tree->lock);
1114         ASSERT(em && em->start == chunk_offset);
1115
1116         /*
1117          * We need to reserve 3 + N units from the metadata space info in order
1118          * to remove a block group (done at btrfs_remove_chunk() and at
1119          * btrfs_remove_block_group()), which are used for:
1120          *
1121          * 1 unit for adding the free space inode's orphan (located in the tree
1122          * of tree roots).
1123          * 1 unit for deleting the block group item (located in the extent
1124          * tree).
1125          * 1 unit for deleting the free space item (located in tree of tree
1126          * roots).
1127          * N units for deleting N device extent items corresponding to each
1128          * stripe (located in the device tree).
1129          *
1130          * In order to remove a block group we also need to reserve units in the
1131          * system space info in order to update the chunk tree (update one or
1132          * more device items and remove one chunk item), but this is done at
1133          * btrfs_remove_chunk() through a call to check_system_chunk().
1134          */
1135         map = em->map_lookup;
1136         num_items = 3 + map->num_stripes;
1137         free_extent_map(em);
1138
1139         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(fs_info->extent_root,
1140                                                            num_items);
1141 }
1142
1143 /*
1144  * Mark block group @cache read-only, so later write won't happen to block
1145  * group @cache.
1146  *
1147  * If @force is not set, this function will only mark the block group readonly
1148  * if we have enough free space (1M) in other metadata/system block groups.
1149  * If @force is not set, this function will mark the block group readonly
1150  * without checking free space.
1151  *
1152  * NOTE: This function doesn't care if other block groups can contain all the
1153  * data in this block group. That check should be done by relocation routine,
1154  * not this function.
1155  */
1156 static int inc_block_group_ro(struct btrfs_block_group *cache, int force)
1157 {
1158         struct btrfs_space_info *sinfo = cache->space_info;
1159         u64 num_bytes;
1160         int ret = -ENOSPC;
1161
1162         spin_lock(&sinfo->lock);
1163         spin_lock(&cache->lock);
1164
1165         if (cache->swap_extents) {
1166                 ret = -ETXTBSY;
1167                 goto out;
1168         }
1169
1170         if (cache->ro) {
1171                 cache->ro++;
1172                 ret = 0;
1173                 goto out;
1174         }
1175
1176         num_bytes = cache->length - cache->reserved - cache->pinned -
1177                     cache->bytes_super - cache->zone_unusable - cache->used;
1178
1179         /*
1180          * Data never overcommits, even in mixed mode, so do just the straight
1181          * check of left over space in how much we have allocated.
1182          */
1183         if (force) {
1184                 ret = 0;
1185         } else if (sinfo->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA) {
1186                 u64 sinfo_used = btrfs_space_info_used(sinfo, true);
1187
1188                 /*
1189                  * Here we make sure if we mark this bg RO, we still have enough
1190                  * free space as buffer.
1191                  */
1192                 if (sinfo_used + num_bytes <= sinfo->total_bytes)
1193                         ret = 0;
1194         } else {
1195                 /*
1196                  * We overcommit metadata, so we need to do the
1197                  * btrfs_can_overcommit check here, and we need to pass in
1198                  * BTRFS_RESERVE_NO_FLUSH to give ourselves the most amount of
1199                  * leeway to allow us to mark this block group as read only.
1200                  */
1201                 if (btrfs_can_overcommit(cache->fs_info, sinfo, num_bytes,
1202                                          BTRFS_RESERVE_NO_FLUSH))
1203                         ret = 0;
1204         }
1205
1206         if (!ret) {
1207                 sinfo->bytes_readonly += num_bytes;
1208                 if (btrfs_is_zoned(cache->fs_info)) {
1209                         /* Migrate zone_unusable bytes to readonly */
1210                         sinfo->bytes_readonly += cache->zone_unusable;
1211                         sinfo->bytes_zone_unusable -= cache->zone_unusable;
1212                         cache->zone_unusable = 0;
1213                 }
1214                 cache->ro++;
1215                 list_add_tail(&cache->ro_list, &sinfo->ro_bgs);
1216         }
1217 out:
1218         spin_unlock(&cache->lock);
1219         spin_unlock(&sinfo->lock);
1220         if (ret == -ENOSPC && btrfs_test_opt(cache->fs_info, ENOSPC_DEBUG)) {
1221                 btrfs_info(cache->fs_info,
1222                         "unable to make block group %llu ro", cache->start);
1223                 btrfs_dump_space_info(cache->fs_info, cache->space_info, 0, 0);
1224         }
1225         return ret;
1226 }
1227
1228 static bool clean_pinned_extents(struct btrfs_trans_handle *trans,
1229                                  struct btrfs_block_group *bg)
1230 {
1231         struct btrfs_fs_info *fs_info = bg->fs_info;
1232         struct btrfs_transaction *prev_trans = NULL;
1233         const u64 start = bg->start;
1234         const u64 end = start + bg->length - 1;
1235         int ret;
1236
1237         spin_lock(&fs_info->trans_lock);
1238         if (trans->transaction->list.prev != &fs_info->trans_list) {
1239                 prev_trans = list_last_entry(&trans->transaction->list,
1240                                              struct btrfs_transaction, list);
1241                 refcount_inc(&prev_trans->use_count);
1242         }
1243         spin_unlock(&fs_info->trans_lock);
1244
1245         /*
1246          * Hold the unused_bg_unpin_mutex lock to avoid racing with
1247          * btrfs_finish_extent_commit(). If we are at transaction N, another
1248          * task might be running finish_extent_commit() for the previous
1249          * transaction N - 1, and have seen a range belonging to the block
1250          * group in pinned_extents before we were able to clear the whole block
1251          * group range from pinned_extents. This means that task can lookup for
1252          * the block group after we unpinned it from pinned_extents and removed
1253          * it, leading to a BUG_ON() at unpin_extent_range().
1254          */
1255         mutex_lock(&fs_info->unused_bg_unpin_mutex);
1256         if (prev_trans) {
1257                 ret = clear_extent_bits(&prev_trans->pinned_extents, start, end,
1258                                         EXTENT_DIRTY);
1259                 if (ret)
1260                         goto out;
1261         }
1262
1263         ret = clear_extent_bits(&trans->transaction->pinned_extents, start, end,
1264                                 EXTENT_DIRTY);
1265 out:
1266         mutex_unlock(&fs_info->unused_bg_unpin_mutex);
1267         if (prev_trans)
1268                 btrfs_put_transaction(prev_trans);
1269
1270         return ret == 0;
1271 }
1272
1273 /*
1274  * Process the unused_bgs list and remove any that don't have any allocated
1275  * space inside of them.
1276  */
1277 void btrfs_delete_unused_bgs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
1278 {
1279         struct btrfs_block_group *block_group;
1280         struct btrfs_space_info *space_info;
1281         struct btrfs_trans_handle *trans;
1282         const bool async_trim_enabled = btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_ASYNC);
1283         int ret = 0;
1284
1285         if (!test_bit(BTRFS_FS_OPEN, &fs_info->flags))
1286                 return;
1287
1288         /*
1289          * Long running balances can keep us blocked here for eternity, so
1290          * simply skip deletion if we're unable to get the mutex.
1291          */
1292         if (!mutex_trylock(&fs_info->reclaim_bgs_lock))
1293                 return;
1294
1295         spin_lock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1296         while (!list_empty(&fs_info->unused_bgs)) {
1297                 int trimming;
1298
1299                 block_group = list_first_entry(&fs_info->unused_bgs,
1300                                                struct btrfs_block_group,
1301                                                bg_list);
1302                 list_del_init(&block_group->bg_list);
1303
1304                 space_info = block_group->space_info;
1305
1306                 if (ret || btrfs_mixed_space_info(space_info)) {
1307                         btrfs_put_block_group(block_group);
1308                         continue;
1309                 }
1310                 spin_unlock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1311
1312                 btrfs_discard_cancel_work(&fs_info->discard_ctl, block_group);
1313
1314                 /* Don't want to race with allocators so take the groups_sem */
1315                 down_write(&space_info->groups_sem);
1316
1317                 /*
1318                  * Async discard moves the final block group discard to be prior
1319                  * to the unused_bgs code path.  Therefore, if it's not fully
1320                  * trimmed, punt it back to the async discard lists.
1321                  */
1322                 if (btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_ASYNC) &&
1323                     !btrfs_is_free_space_trimmed(block_group)) {
1324                         trace_btrfs_skip_unused_block_group(block_group);
1325                         up_write(&space_info->groups_sem);
1326                         /* Requeue if we failed because of async discard */
1327                         btrfs_discard_queue_work(&fs_info->discard_ctl,
1328                                                  block_group);
1329                         goto next;
1330                 }
1331
1332                 spin_lock(&block_group->lock);
1333                 if (block_group->reserved || block_group->pinned ||
1334                     block_group->used || block_group->ro ||
1335                     list_is_singular(&block_group->list)) {
1336                         /*
1337                          * We want to bail if we made new allocations or have
1338                          * outstanding allocations in this block group.  We do
1339                          * the ro check in case balance is currently acting on
1340                          * this block group.
1341                          */
1342                         trace_btrfs_skip_unused_block_group(block_group);
1343                         spin_unlock(&block_group->lock);
1344                         up_write(&space_info->groups_sem);
1345                         goto next;
1346                 }
1347                 spin_unlock(&block_group->lock);
1348
1349                 /* We don't want to force the issue, only flip if it's ok. */
1350                 ret = inc_block_group_ro(block_group, 0);
1351                 up_write(&space_info->groups_sem);
1352                 if (ret < 0) {
1353                         ret = 0;
1354                         goto next;
1355                 }
1356
1357                 /*
1358                  * Want to do this before we do anything else so we can recover
1359                  * properly if we fail to join the transaction.
1360                  */
1361                 trans = btrfs_start_trans_remove_block_group(fs_info,
1362                                                      block_group->start);
1363                 if (IS_ERR(trans)) {
1364                         btrfs_dec_block_group_ro(block_group);
1365                         ret = PTR_ERR(trans);
1366                         goto next;
1367                 }
1368
1369                 /*
1370                  * We could have pending pinned extents for this block group,
1371                  * just delete them, we don't care about them anymore.
1372                  */
1373                 if (!clean_pinned_extents(trans, block_group)) {
1374                         btrfs_dec_block_group_ro(block_group);
1375                         goto end_trans;
1376                 }
1377
1378                 /*
1379                  * At this point, the block_group is read only and should fail
1380                  * new allocations.  However, btrfs_finish_extent_commit() can
1381                  * cause this block_group to be placed back on the discard
1382                  * lists because now the block_group isn't fully discarded.
1383                  * Bail here and try again later after discarding everything.
1384                  */
1385                 spin_lock(&fs_info->discard_ctl.lock);
1386                 if (!list_empty(&block_group->discard_list)) {
1387                         spin_unlock(&fs_info->discard_ctl.lock);
1388                         btrfs_dec_block_group_ro(block_group);
1389                         btrfs_discard_queue_work(&fs_info->discard_ctl,
1390                                                  block_group);
1391                         goto end_trans;
1392                 }
1393                 spin_unlock(&fs_info->discard_ctl.lock);
1394
1395                 /* Reset pinned so btrfs_put_block_group doesn't complain */
1396                 spin_lock(&space_info->lock);
1397                 spin_lock(&block_group->lock);
1398
1399                 btrfs_space_info_update_bytes_pinned(fs_info, space_info,
1400                                                      -block_group->pinned);
1401                 space_info->bytes_readonly += block_group->pinned;
1402                 block_group->pinned = 0;
1403
1404                 spin_unlock(&block_group->lock);
1405                 spin_unlock(&space_info->lock);
1406
1407                 /*
1408                  * The normal path here is an unused block group is passed here,
1409                  * then trimming is handled in the transaction commit path.
1410                  * Async discard interposes before this to do the trimming
1411                  * before coming down the unused block group path as trimming
1412                  * will no longer be done later in the transaction commit path.
1413                  */
1414                 if (!async_trim_enabled && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_ASYNC))
1415                         goto flip_async;
1416
1417                 /*
1418                  * DISCARD can flip during remount. On zoned filesystems, we
1419                  * need to reset sequential-required zones.
1420                  */
1421                 trimming = btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC) ||
1422                                 btrfs_is_zoned(fs_info);
1423
1424                 /* Implicit trim during transaction commit. */
1425                 if (trimming)
1426                         btrfs_freeze_block_group(block_group);
1427
1428                 /*
1429                  * Btrfs_remove_chunk will abort the transaction if things go
1430                  * horribly wrong.
1431                  */
1432                 ret = btrfs_remove_chunk(trans, block_group->start);
1433
1434                 if (ret) {
1435                         if (trimming)
1436                                 btrfs_unfreeze_block_group(block_group);
1437                         goto end_trans;
1438                 }
1439
1440                 /*
1441                  * If we're not mounted with -odiscard, we can just forget
1442                  * about this block group. Otherwise we'll need to wait
1443                  * until transaction commit to do the actual discard.
1444                  */
1445                 if (trimming) {
1446                         spin_lock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1447                         /*
1448                          * A concurrent scrub might have added us to the list
1449                          * fs_info->unused_bgs, so use a list_move operation
1450                          * to add the block group to the deleted_bgs list.
1451                          */
1452                         list_move(&block_group->bg_list,
1453                                   &trans->transaction->deleted_bgs);
1454                         spin_unlock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1455                         btrfs_get_block_group(block_group);
1456                 }
1457 end_trans:
1458                 btrfs_end_transaction(trans);
1459 next:
1460                 btrfs_put_block_group(block_group);
1461                 spin_lock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1462         }
1463         spin_unlock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1464         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
1465         return;
1466
1467 flip_async:
1468         btrfs_end_transaction(trans);
1469         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
1470         btrfs_put_block_group(block_group);
1471         btrfs_discard_punt_unused_bgs_list(fs_info);
1472 }
1473
1474 void btrfs_mark_bg_unused(struct btrfs_block_group *bg)
1475 {
1476         struct btrfs_fs_info *fs_info = bg->fs_info;
1477
1478         spin_lock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1479         if (list_empty(&bg->bg_list)) {
1480                 btrfs_get_block_group(bg);
1481                 trace_btrfs_add_unused_block_group(bg);
1482                 list_add_tail(&bg->bg_list, &fs_info->unused_bgs);
1483         }
1484         spin_unlock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1485 }
1486
1487 void btrfs_reclaim_bgs_work(struct work_struct *work)
1488 {
1489         struct btrfs_fs_info *fs_info =
1490                 container_of(work, struct btrfs_fs_info, reclaim_bgs_work);
1491         struct btrfs_block_group *bg;
1492         struct btrfs_space_info *space_info;
1493         LIST_HEAD(again_list);
1494
1495         if (!test_bit(BTRFS_FS_OPEN, &fs_info->flags))
1496                 return;
1497
1498         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_BALANCE))
1499                 return;
1500
1501         /*
1502          * Long running balances can keep us blocked here for eternity, so
1503          * simply skip reclaim if we're unable to get the mutex.
1504          */
1505         if (!mutex_trylock(&fs_info->reclaim_bgs_lock)) {
1506                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
1507                 return;
1508         }
1509
1510         spin_lock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1511         while (!list_empty(&fs_info->reclaim_bgs)) {
1512                 u64 zone_unusable;
1513                 int ret = 0;
1514
1515                 bg = list_first_entry(&fs_info->reclaim_bgs,
1516                                       struct btrfs_block_group,
1517                                       bg_list);
1518                 list_del_init(&bg->bg_list);
1519
1520                 space_info = bg->space_info;
1521                 spin_unlock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1522
1523                 /* Don't race with allocators so take the groups_sem */
1524                 down_write(&space_info->groups_sem);
1525
1526                 spin_lock(&bg->lock);
1527                 if (bg->reserved || bg->pinned || bg->ro) {
1528                         /*
1529                          * We want to bail if we made new allocations or have
1530                          * outstanding allocations in this block group.  We do
1531                          * the ro check in case balance is currently acting on
1532                          * this block group.
1533                          */
1534                         spin_unlock(&bg->lock);
1535                         up_write(&space_info->groups_sem);
1536                         goto next;
1537                 }
1538                 spin_unlock(&bg->lock);
1539
1540                 /* Get out fast, in case we're unmounting the filesystem */
1541                 if (btrfs_fs_closing(fs_info)) {
1542                         up_write(&space_info->groups_sem);
1543                         goto next;
1544                 }
1545
1546                 /*
1547                  * Cache the zone_unusable value before turning the block group
1548                  * to read only. As soon as the blog group is read only it's
1549                  * zone_unusable value gets moved to the block group's read-only
1550                  * bytes and isn't available for calculations anymore.
1551                  */
1552                 zone_unusable = bg->zone_unusable;
1553                 ret = inc_block_group_ro(bg, 0);
1554                 up_write(&space_info->groups_sem);
1555                 if (ret < 0)
1556                         goto next;
1557
1558                 btrfs_info(fs_info,
1559                         "reclaiming chunk %llu with %llu%% used %llu%% unusable",
1560                                 bg->start, div_u64(bg->used * 100, bg->length),
1561                                 div64_u64(zone_unusable * 100, bg->length));
1562                 trace_btrfs_reclaim_block_group(bg);
1563                 ret = btrfs_relocate_chunk(fs_info, bg->start);
1564                 if (ret)
1565                         btrfs_err(fs_info, "error relocating chunk %llu",
1566                                   bg->start);
1567
1568 next:
1569                 spin_lock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1570                 if (ret == -EAGAIN && list_empty(&bg->bg_list))
1571                         list_add_tail(&bg->bg_list, &again_list);
1572                 else
1573                         btrfs_put_block_group(bg);
1574         }
1575         list_splice_tail(&again_list, &fs_info->reclaim_bgs);
1576         spin_unlock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1577         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
1578         btrfs_exclop_finish(fs_info);
1579 }
1580
1581 void btrfs_reclaim_bgs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
1582 {
1583         spin_lock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1584         if (!list_empty(&fs_info->reclaim_bgs))
1585                 queue_work(system_unbound_wq, &fs_info->reclaim_bgs_work);
1586         spin_unlock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1587 }
1588
1589 void btrfs_mark_bg_to_reclaim(struct btrfs_block_group *bg)
1590 {
1591         struct btrfs_fs_info *fs_info = bg->fs_info;
1592
1593         spin_lock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1594         if (list_empty(&bg->bg_list)) {
1595                 btrfs_get_block_group(bg);
1596                 trace_btrfs_add_reclaim_block_group(bg);
1597                 list_add_tail(&bg->bg_list, &fs_info->reclaim_bgs);
1598         }
1599         spin_unlock(&fs_info->unused_bgs_lock);
1600 }
1601
1602 static int read_bg_from_eb(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct btrfs_key *key,
1603                            struct btrfs_path *path)
1604 {
1605         struct extent_map_tree *em_tree;
1606         struct extent_map *em;
1607         struct btrfs_block_group_item bg;
1608         struct extent_buffer *leaf;
1609         int slot;
1610         u64 flags;
1611         int ret = 0;
1612
1613         slot = path->slots[0];
1614         leaf = path->nodes[0];
1615
1616         em_tree = &fs_info->mapping_tree;
1617         read_lock(&em_tree->lock);
1618         em = lookup_extent_mapping(em_tree, key->objectid, key->offset);
1619         read_unlock(&em_tree->lock);
1620         if (!em) {
1621                 btrfs_err(fs_info,
1622                           "logical %llu len %llu found bg but no related chunk",
1623                           key->objectid, key->offset);
1624                 return -ENOENT;
1625         }
1626
1627         if (em->start != key->objectid || em->len != key->offset) {
1628                 btrfs_err(fs_info,
1629                         "block group %llu len %llu mismatch with chunk %llu len %llu",
1630                         key->objectid, key->offset, em->start, em->len);
1631                 ret = -EUCLEAN;
1632                 goto out_free_em;
1633         }
1634
1635         read_extent_buffer(leaf, &bg, btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot),
1636                            sizeof(bg));
1637         flags = btrfs_stack_block_group_flags(&bg) &
1638                 BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK;
1639
1640         if (flags != (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK)) {
1641                 btrfs_err(fs_info,
1642 "block group %llu len %llu type flags 0x%llx mismatch with chunk type flags 0x%llx",
1643                           key->objectid, key->offset, flags,
1644                           (BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK & em->map_lookup->type));
1645                 ret = -EUCLEAN;
1646         }
1647
1648 out_free_em:
1649         free_extent_map(em);
1650         return ret;
1651 }
1652
1653 static int find_first_block_group(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1654                                   struct btrfs_path *path,
1655                                   struct btrfs_key *key)
1656 {
1657         struct btrfs_root *root = fs_info->extent_root;
1658         int ret;
1659         struct btrfs_key found_key;
1660         struct extent_buffer *leaf;
1661         int slot;
1662
1663         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, key, path, 0, 0);
1664         if (ret < 0)
1665                 return ret;
1666
1667         while (1) {
1668                 slot = path->slots[0];
1669                 leaf = path->nodes[0];
1670                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1671                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1672                         if (ret == 0)
1673                                 continue;
1674                         if (ret < 0)
1675                                 goto out;
1676                         break;
1677                 }
1678                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
1679
1680                 if (found_key.objectid >= key->objectid &&
1681                     found_key.type == BTRFS_BLOCK_GROUP_ITEM_KEY) {
1682                         ret = read_bg_from_eb(fs_info, &found_key, path);
1683                         break;
1684                 }
1685
1686                 path->slots[0]++;
1687         }
1688 out:
1689         return ret;
1690 }
1691
1692 static void set_avail_alloc_bits(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 flags)
1693 {
1694         u64 extra_flags = chunk_to_extended(flags) &
1695                                 BTRFS_EXTENDED_PROFILE_MASK;
1696
1697         write_seqlock(&fs_info->profiles_lock);
1698         if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA)
1699                 fs_info->avail_data_alloc_bits |= extra_flags;
1700         if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA)
1701                 fs_info->avail_metadata_alloc_bits |= extra_flags;
1702         if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)
1703                 fs_info->avail_system_alloc_bits |= extra_flags;
1704         write_sequnlock(&fs_info->profiles_lock);
1705 }
1706
1707 /**
1708  * Map a physical disk address to a list of logical addresses
1709  *
1710  * @fs_info:       the filesystem
1711  * @chunk_start:   logical address of block group
1712  * @bdev:          physical device to resolve, can be NULL to indicate any device
1713  * @physical:      physical address to map to logical addresses
1714  * @logical:       return array of logical addresses which map to @physical
1715  * @naddrs:        length of @logical
1716  * @stripe_len:    size of IO stripe for the given block group
1717  *
1718  * Maps a particular @physical disk address to a list of @logical addresses.
1719  * Used primarily to exclude those portions of a block group that contain super
1720  * block copies.
1721  */
1722 int btrfs_rmap_block(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 chunk_start,
1723                      struct block_device *bdev, u64 physical, u64 **logical,
1724                      int *naddrs, int *stripe_len)
1725 {
1726         struct extent_map *em;
1727         struct map_lookup *map;
1728         u64 *buf;
1729         u64 bytenr;
1730         u64 data_stripe_length;
1731         u64 io_stripe_size;
1732         int i, nr = 0;
1733         int ret = 0;
1734
1735         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, chunk_start, 1);
1736         if (IS_ERR(em))
1737                 return -EIO;
1738
1739         map = em->map_lookup;
1740         data_stripe_length = em->orig_block_len;
1741         io_stripe_size = map->stripe_len;
1742         chunk_start = em->start;
1743
1744         /* For RAID5/6 adjust to a full IO stripe length */
1745         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK)
1746                 io_stripe_size = map->stripe_len * nr_data_stripes(map);
1747
1748         buf = kcalloc(map->num_stripes, sizeof(u64), GFP_NOFS);
1749         if (!buf) {
1750                 ret = -ENOMEM;
1751                 goto out;
1752         }
1753
1754         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
1755                 bool already_inserted = false;
1756                 u64 stripe_nr;
1757                 u64 offset;
1758                 int j;
1759
1760                 if (!in_range(physical, map->stripes[i].physical,
1761                               data_stripe_length))
1762                         continue;
1763
1764                 if (bdev && map->stripes[i].dev->bdev != bdev)
1765                         continue;
1766
1767                 stripe_nr = physical - map->stripes[i].physical;
1768                 stripe_nr = div64_u64_rem(stripe_nr, map->stripe_len, &offset);
1769
1770                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10) {
1771                         stripe_nr = stripe_nr * map->num_stripes + i;
1772                         stripe_nr = div_u64(stripe_nr, map->sub_stripes);
1773                 } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0) {
1774                         stripe_nr = stripe_nr * map->num_stripes + i;
1775                 }
1776                 /*
1777                  * The remaining case would be for RAID56, multiply by
1778                  * nr_data_stripes().  Alternatively, just use rmap_len below
1779                  * instead of map->stripe_len
1780                  */
1781
1782                 bytenr = chunk_start + stripe_nr * io_stripe_size + offset;
1783
1784                 /* Ensure we don't add duplicate addresses */
1785                 for (j = 0; j < nr; j++) {
1786                         if (buf[j] == bytenr) {
1787                                 already_inserted = true;
1788                                 break;
1789                         }
1790                 }
1791
1792                 if (!already_inserted)
1793                         buf[nr++] = bytenr;
1794         }
1795
1796         *logical = buf;
1797         *naddrs = nr;
1798         *stripe_len = io_stripe_size;
1799 out:
1800         free_extent_map(em);
1801         return ret;
1802 }
1803
1804 static int exclude_super_stripes(struct btrfs_block_group *cache)
1805 {
1806         struct btrfs_fs_info *fs_info = cache->fs_info;
1807         const bool zoned = btrfs_is_zoned(fs_info);
1808         u64 bytenr;
1809         u64 *logical;
1810         int stripe_len;
1811         int i, nr, ret;
1812
1813         if (cache->start < BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET) {
1814                 stripe_len = BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET - cache->start;
1815                 cache->bytes_super += stripe_len;
1816                 ret = btrfs_add_excluded_extent(fs_info, cache->start,
1817                                                 stripe_len);
1818                 if (ret)
1819                         return ret;
1820         }
1821
1822         for (i = 0; i < BTRFS_SUPER_MIRROR_MAX; i++) {
1823                 bytenr = btrfs_sb_offset(i);
1824                 ret = btrfs_rmap_block(fs_info, cache->start, NULL,
1825                                        bytenr, &logical, &nr, &stripe_len);
1826                 if (ret)
1827                         return ret;
1828
1829                 /* Shouldn't have super stripes in sequential zones */
1830                 if (zoned && nr) {
1831                         btrfs_err(fs_info,
1832                         "zoned: block group %llu must not contain super block",
1833                                   cache->start);
1834                         return -EUCLEAN;
1835                 }
1836
1837                 while (nr--) {
1838                         u64 len = min_t(u64, stripe_len,
1839                                 cache->start + cache->length - logical[nr]);
1840
1841                         cache->bytes_super += len;
1842                         ret = btrfs_add_excluded_extent(fs_info, logical[nr],
1843                                                         len);
1844                         if (ret) {
1845                                 kfree(logical);
1846                                 return ret;
1847                         }
1848                 }
1849
1850                 kfree(logical);
1851         }
1852         return 0;
1853 }
1854
1855 static void link_block_group(struct btrfs_block_group *cache)
1856 {
1857         struct btrfs_space_info *space_info = cache->space_info;
1858         int index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(cache->flags);
1859
1860         down_write(&space_info->groups_sem);
1861         list_add_tail(&cache->list, &space_info->block_groups[index]);
1862         up_write(&space_info->groups_sem);
1863 }
1864
1865 static struct btrfs_block_group *btrfs_create_block_group_cache(
1866                 struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 start)
1867 {
1868         struct btrfs_block_group *cache;
1869
1870         cache = kzalloc(sizeof(*cache), GFP_NOFS);
1871         if (!cache)
1872                 return NULL;
1873
1874         cache->free_space_ctl = kzalloc(sizeof(*cache->free_space_ctl),
1875                                         GFP_NOFS);
1876         if (!cache->free_space_ctl) {
1877                 kfree(cache);
1878                 return NULL;
1879         }
1880
1881         cache->start = start;
1882
1883         cache->fs_info = fs_info;
1884         cache->full_stripe_len = btrfs_full_stripe_len(fs_info, start);
1885
1886         cache->discard_index = BTRFS_DISCARD_INDEX_UNUSED;
1887
1888         refcount_set(&cache->refs, 1);
1889         spin_lock_init(&cache->lock);
1890         init_rwsem(&cache->data_rwsem);
1891         INIT_LIST_HEAD(&cache->list);
1892         INIT_LIST_HEAD(&cache->cluster_list);
1893         INIT_LIST_HEAD(&cache->bg_list);
1894         INIT_LIST_HEAD(&cache->ro_list);
1895         INIT_LIST_HEAD(&cache->discard_list);
1896         INIT_LIST_HEAD(&cache->dirty_list);
1897         INIT_LIST_HEAD(&cache->io_list);
1898         btrfs_init_free_space_ctl(cache, cache->free_space_ctl);
1899         atomic_set(&cache->frozen, 0);
1900         mutex_init(&cache->free_space_lock);
1901         btrfs_init_full_stripe_locks_tree(&cache->full_stripe_locks_root);
1902
1903         return cache;
1904 }
1905
1906 /*
1907  * Iterate all chunks and verify that each of them has the corresponding block
1908  * group
1909  */
1910 static int check_chunk_block_group_mappings(struct btrfs_fs_info *fs_info)
1911 {
1912         struct extent_map_tree *map_tree = &fs_info->mapping_tree;
1913         struct extent_map *em;
1914         struct btrfs_block_group *bg;
1915         u64 start = 0;
1916         int ret = 0;
1917
1918         while (1) {
1919                 read_lock(&map_tree->lock);
1920                 /*
1921                  * lookup_extent_mapping will return the first extent map
1922                  * intersecting the range, so setting @len to 1 is enough to
1923                  * get the first chunk.
1924                  */
1925                 em = lookup_extent_mapping(map_tree, start, 1);
1926                 read_unlock(&map_tree->lock);
1927                 if (!em)
1928                         break;
1929
1930                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, em->start);
1931                 if (!bg) {
1932                         btrfs_err(fs_info,
1933         "chunk start=%llu len=%llu doesn't have corresponding block group",
1934                                      em->start, em->len);
1935                         ret = -EUCLEAN;
1936                         free_extent_map(em);
1937                         break;
1938                 }
1939                 if (bg->start != em->start || bg->length != em->len ||
1940                     (bg->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK) !=
1941                     (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK)) {
1942                         btrfs_err(fs_info,
1943 "chunk start=%llu len=%llu flags=0x%llx doesn't match block group start=%llu len=%llu flags=0x%llx",
1944                                 em->start, em->len,
1945                                 em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK,
1946                                 bg->start, bg->length,
1947                                 bg->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK);
1948                         ret = -EUCLEAN;
1949                         free_extent_map(em);
1950                         btrfs_put_block_group(bg);
1951                         break;
1952                 }
1953                 start = em->start + em->len;
1954                 free_extent_map(em);
1955                 btrfs_put_block_group(bg);
1956         }
1957         return ret;
1958 }
1959
1960 static int read_one_block_group(struct btrfs_fs_info *info,
1961                                 struct btrfs_block_group_item *bgi,
1962                                 const struct btrfs_key *key,
1963                                 int need_clear)
1964 {
1965         struct btrfs_block_group *cache;
1966         struct btrfs_space_info *space_info;
1967         const bool mixed = btrfs_fs_incompat(info, MIXED_GROUPS);
1968         int ret;
1969
1970         ASSERT(key->type == BTRFS_BLOCK_GROUP_ITEM_KEY);
1971
1972         cache = btrfs_create_block_group_cache(info, key->objectid);
1973         if (!cache)
1974                 return -ENOMEM;
1975
1976         cache->length = key->offset;
1977         cache->used = btrfs_stack_block_group_used(bgi);
1978         cache->flags = btrfs_stack_block_group_flags(bgi);
1979
1980         set_free_space_tree_thresholds(cache);
1981
1982         if (need_clear) {
1983                 /*
1984                  * When we mount with old space cache, we need to
1985                  * set BTRFS_DC_CLEAR and set dirty flag.
1986                  *
1987                  * a) Setting 'BTRFS_DC_CLEAR' makes sure that we
1988                  *    truncate the old free space cache inode and
1989                  *    setup a new one.
1990                  * b) Setting 'dirty flag' makes sure that we flush
1991                  *    the new space cache info onto disk.
1992                  */
1993                 if (btrfs_test_opt(info, SPACE_CACHE))
1994                         cache->disk_cache_state = BTRFS_DC_CLEAR;
1995         }
1996         if (!mixed && ((cache->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA) &&
1997             (cache->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA))) {
1998                         btrfs_err(info,
1999 "bg %llu is a mixed block group but filesystem hasn't enabled mixed block groups",
2000                                   cache->start);
2001                         ret = -EINVAL;
2002                         goto error;
2003         }
2004
2005         ret = btrfs_load_block_group_zone_info(cache, false);
2006         if (ret) {
2007                 btrfs_err(info, "zoned: failed to load zone info of bg %llu",
2008                           cache->start);
2009                 goto error;
2010         }
2011
2012         /*
2013          * We need to exclude the super stripes now so that the space info has
2014          * super bytes accounted for, otherwise we'll think we have more space
2015          * than we actually do.
2016          */
2017         ret = exclude_super_stripes(cache);
2018         if (ret) {
2019                 /* We may have excluded something, so call this just in case. */
2020                 btrfs_free_excluded_extents(cache);
2021                 goto error;
2022         }
2023
2024         /*
2025          * For zoned filesystem, space after the allocation offset is the only
2026          * free space for a block group. So, we don't need any caching work.
2027          * btrfs_calc_zone_unusable() will set the amount of free space and
2028          * zone_unusable space.
2029          *
2030          * For regular filesystem, check for two cases, either we are full, and
2031          * therefore don't need to bother with the caching work since we won't
2032          * find any space, or we are empty, and we can just add all the space
2033          * in and be done with it.  This saves us _a_lot_ of time, particularly
2034          * in the full case.
2035          */
2036         if (btrfs_is_zoned(info)) {
2037                 btrfs_calc_zone_unusable(cache);
2038         } else if (cache->length == cache->used) {
2039                 cache->last_byte_to_unpin = (u64)-1;
2040                 cache->cached = BTRFS_CACHE_FINISHED;
2041                 btrfs_free_excluded_extents(cache);
2042         } else if (cache->used == 0) {
2043                 cache->last_byte_to_unpin = (u64)-1;
2044                 cache->cached = BTRFS_CACHE_FINISHED;
2045                 add_new_free_space(cache, cache->start,
2046                                    cache->start + cache->length);
2047                 btrfs_free_excluded_extents(cache);
2048         }
2049
2050         ret = btrfs_add_block_group_cache(info, cache);
2051         if (ret) {
2052                 btrfs_remove_free_space_cache(cache);
2053                 goto error;
2054         }
2055         trace_btrfs_add_block_group(info, cache, 0);
2056         btrfs_update_space_info(info, cache->flags, cache->length,
2057                                 cache->used, cache->bytes_super,
2058                                 cache->zone_unusable, &space_info);
2059
2060         cache->space_info = space_info;
2061
2062         link_block_group(cache);
2063
2064         set_avail_alloc_bits(info, cache->flags);
2065         if (btrfs_chunk_readonly(info, cache->start)) {
2066                 inc_block_group_ro(cache, 1);
2067         } else if (cache->used == 0) {
2068                 ASSERT(list_empty(&cache->bg_list));
2069                 if (btrfs_test_opt(info, DISCARD_ASYNC))
2070                         btrfs_discard_queue_work(&info->discard_ctl, cache);
2071                 else
2072                         btrfs_mark_bg_unused(cache);
2073         }
2074         return 0;
2075 error:
2076         btrfs_put_block_group(cache);
2077         return ret;
2078 }
2079
2080 static int fill_dummy_bgs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
2081 {
2082         struct extent_map_tree *em_tree = &fs_info->mapping_tree;
2083         struct btrfs_space_info *space_info;
2084         struct rb_node *node;
2085         int ret = 0;
2086
2087         for (node = rb_first_cached(&em_tree->map); node; node = rb_next(node)) {
2088                 struct extent_map *em;
2089                 struct map_lookup *map;
2090                 struct btrfs_block_group *bg;
2091
2092                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
2093                 map = em->map_lookup;
2094                 bg = btrfs_create_block_group_cache(fs_info, em->start);
2095                 if (!bg) {
2096                         ret = -ENOMEM;
2097                         break;
2098                 }
2099
2100                 /* Fill dummy cache as FULL */
2101                 bg->length = em->len;
2102                 bg->flags = map->type;
2103                 bg->last_byte_to_unpin = (u64)-1;
2104                 bg->cached = BTRFS_CACHE_FINISHED;
2105                 bg->used = em->len;
2106                 bg->flags = map->type;
2107                 ret = btrfs_add_block_group_cache(fs_info, bg);
2108                 if (ret) {
2109                         btrfs_remove_free_space_cache(bg);
2110                         btrfs_put_block_group(bg);
2111                         break;
2112                 }
2113                 btrfs_update_space_info(fs_info, bg->flags, em->len, em->len,
2114                                         0, 0, &space_info);
2115                 bg->space_info = space_info;
2116                 link_block_group(bg);
2117
2118                 set_avail_alloc_bits(fs_info, bg->flags);
2119         }
2120         if (!ret)
2121                 btrfs_init_global_block_rsv(fs_info);
2122         return ret;
2123 }
2124
2125 int btrfs_read_block_groups(struct btrfs_fs_info *info)
2126 {
2127         struct btrfs_path *path;
2128         int ret;
2129         struct btrfs_block_group *cache;
2130         struct btrfs_space_info *space_info;
2131         struct btrfs_key key;
2132         int need_clear = 0;
2133         u64 cache_gen;
2134
2135         if (!info->extent_root)
2136                 return fill_dummy_bgs(info);
2137
2138         key.objectid = 0;
2139         key.offset = 0;
2140         key.type = BTRFS_BLOCK_GROUP_ITEM_KEY;
2141         path = btrfs_alloc_path();
2142         if (!path)
2143                 return -ENOMEM;
2144
2145         cache_gen = btrfs_super_cache_generation(info->super_copy);
2146         if (btrfs_test_opt(info, SPACE_CACHE) &&
2147             btrfs_super_generation(info->super_copy) != cache_gen)
2148                 need_clear = 1;
2149         if (btrfs_test_opt(info, CLEAR_CACHE))
2150                 need_clear = 1;
2151
2152         while (1) {
2153                 struct btrfs_block_group_item bgi;
2154                 struct extent_buffer *leaf;
2155                 int slot;
2156
2157                 ret = find_first_block_group(info, path, &key);
2158                 if (ret > 0)
2159                         break;
2160                 if (ret != 0)
2161                         goto error;
2162
2163                 leaf = path->nodes[0];
2164                 slot = path->slots[0];
2165
2166                 read_extent_buffer(leaf, &bgi, btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot),
2167                                    sizeof(bgi));
2168
2169                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
2170                 btrfs_release_path(path);
2171                 ret = read_one_block_group(info, &bgi, &key, need_clear);
2172                 if (ret < 0)
2173                         goto error;
2174                 key.objectid += key.offset;
2175                 key.offset = 0;
2176         }
2177         btrfs_release_path(path);
2178
2179         list_for_each_entry(space_info, &info->space_info, list) {
2180                 int i;
2181
2182                 for (i = 0; i < BTRFS_NR_RAID_TYPES; i++) {
2183                         if (list_empty(&space_info->block_groups[i]))
2184                                 continue;
2185                         cache = list_first_entry(&space_info->block_groups[i],
2186                                                  struct btrfs_block_group,
2187                                                  list);
2188                         btrfs_sysfs_add_block_group_type(cache);
2189                 }
2190
2191                 if (!(btrfs_get_alloc_profile(info, space_info->flags) &
2192                       (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10 |
2193                        BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1_MASK |
2194                        BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK |
2195                        BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)))
2196                         continue;
2197                 /*
2198                  * Avoid allocating from un-mirrored block group if there are
2199                  * mirrored block groups.
2200                  */
2201                 list_for_each_entry(cache,
2202                                 &space_info->block_groups[BTRFS_RAID_RAID0],
2203                                 list)
2204                         inc_block_group_ro(cache, 1);
2205                 list_for_each_entry(cache,
2206                                 &space_info->block_groups[BTRFS_RAID_SINGLE],
2207                                 list)
2208                         inc_block_group_ro(cache, 1);
2209         }
2210
2211         btrfs_init_global_block_rsv(info);
2212         ret = check_chunk_block_group_mappings(info);
2213 error:
2214         btrfs_free_path(path);
2215         return ret;
2216 }
2217
2218 /*
2219  * This function, insert_block_group_item(), belongs to the phase 2 of chunk
2220  * allocation.
2221  *
2222  * See the comment at btrfs_chunk_alloc() for details about the chunk allocation
2223  * phases.
2224  */
2225 static int insert_block_group_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
2226                                    struct btrfs_block_group *block_group)
2227 {
2228         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2229         struct btrfs_block_group_item bgi;
2230         struct btrfs_root *root;
2231         struct btrfs_key key;
2232
2233         spin_lock(&block_group->lock);
2234         btrfs_set_stack_block_group_used(&bgi, block_group->used);
2235         btrfs_set_stack_block_group_chunk_objectid(&bgi,
2236                                 BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID);
2237         btrfs_set_stack_block_group_flags(&bgi, block_group->flags);
2238         key.objectid = block_group->start;
2239         key.type = BTRFS_BLOCK_GROUP_ITEM_KEY;
2240         key.offset = block_group->length;
2241         spin_unlock(&block_group->lock);
2242
2243         root = fs_info->extent_root;
2244         return btrfs_insert_item(trans, root, &key, &bgi, sizeof(bgi));
2245 }
2246
2247 /*
2248  * This function, btrfs_create_pending_block_groups(), belongs to the phase 2 of
2249  * chunk allocation.
2250  *
2251  * See the comment at btrfs_chunk_alloc() for details about the chunk allocation
2252  * phases.
2253  */
2254 void btrfs_create_pending_block_groups(struct btrfs_trans_handle *trans)
2255 {
2256         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2257         struct btrfs_block_group *block_group;
2258         int ret = 0;
2259
2260         while (!list_empty(&trans->new_bgs)) {
2261                 int index;
2262
2263                 block_group = list_first_entry(&trans->new_bgs,
2264                                                struct btrfs_block_group,
2265                                                bg_list);
2266                 if (ret)
2267                         goto next;
2268
2269                 index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(block_group->flags);
2270
2271                 ret = insert_block_group_item(trans, block_group);
2272                 if (ret)
2273                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2274                 if (!block_group->chunk_item_inserted) {
2275                         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2276                         ret = btrfs_chunk_alloc_add_chunk_item(trans, block_group);
2277                         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2278                         if (ret)
2279                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2280                 }
2281                 ret = btrfs_finish_chunk_alloc(trans, block_group->start,
2282                                         block_group->length);
2283                 if (ret)
2284                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2285                 add_block_group_free_space(trans, block_group);
2286
2287                 /*
2288                  * If we restriped during balance, we may have added a new raid
2289                  * type, so now add the sysfs entries when it is safe to do so.
2290                  * We don't have to worry about locking here as it's handled in
2291                  * btrfs_sysfs_add_block_group_type.
2292                  */
2293                 if (block_group->space_info->block_group_kobjs[index] == NULL)
2294                         btrfs_sysfs_add_block_group_type(block_group);
2295
2296                 /* Already aborted the transaction if it failed. */
2297 next:
2298                 btrfs_delayed_refs_rsv_release(fs_info, 1);
2299                 list_del_init(&block_group->bg_list);
2300         }
2301         btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
2302 }
2303
2304 struct btrfs_block_group *btrfs_make_block_group(struct btrfs_trans_handle *trans,
2305                                                  u64 bytes_used, u64 type,
2306                                                  u64 chunk_offset, u64 size)
2307 {
2308         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2309         struct btrfs_block_group *cache;
2310         int ret;
2311
2312         btrfs_set_log_full_commit(trans);
2313
2314         cache = btrfs_create_block_group_cache(fs_info, chunk_offset);
2315         if (!cache)
2316                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
2317
2318         cache->length = size;
2319         set_free_space_tree_thresholds(cache);
2320         cache->used = bytes_used;
2321         cache->flags = type;
2322         cache->last_byte_to_unpin = (u64)-1;
2323         cache->cached = BTRFS_CACHE_FINISHED;
2324         if (btrfs_fs_compat_ro(fs_info, FREE_SPACE_TREE))
2325                 cache->needs_free_space = 1;
2326
2327         ret = btrfs_load_block_group_zone_info(cache, true);
2328         if (ret) {
2329                 btrfs_put_block_group(cache);
2330                 return ERR_PTR(ret);
2331         }
2332
2333         ret = exclude_super_stripes(cache);
2334         if (ret) {
2335                 /* We may have excluded something, so call this just in case */
2336                 btrfs_free_excluded_extents(cache);
2337                 btrfs_put_block_group(cache);
2338                 return ERR_PTR(ret);
2339         }
2340
2341         add_new_free_space(cache, chunk_offset, chunk_offset + size);
2342
2343         btrfs_free_excluded_extents(cache);
2344
2345 #ifdef CONFIG_BTRFS_DEBUG
2346         if (btrfs_should_fragment_free_space(cache)) {
2347                 u64 new_bytes_used = size - bytes_used;
2348
2349                 bytes_used += new_bytes_used >> 1;
2350                 fragment_free_space(cache);
2351         }
2352 #endif
2353         /*
2354          * Ensure the corresponding space_info object is created and
2355          * assigned to our block group. We want our bg to be added to the rbtree
2356          * with its ->space_info set.
2357          */
2358         cache->space_info = btrfs_find_space_info(fs_info, cache->flags);
2359         ASSERT(cache->space_info);
2360
2361         ret = btrfs_add_block_group_cache(fs_info, cache);
2362         if (ret) {
2363                 btrfs_remove_free_space_cache(cache);
2364                 btrfs_put_block_group(cache);
2365                 return ERR_PTR(ret);
2366         }
2367
2368         /*
2369          * Now that our block group has its ->space_info set and is inserted in
2370          * the rbtree, update the space info's counters.
2371          */
2372         trace_btrfs_add_block_group(fs_info, cache, 1);
2373         btrfs_update_space_info(fs_info, cache->flags, size, bytes_used,
2374                                 cache->bytes_super, 0, &cache->space_info);
2375         btrfs_update_global_block_rsv(fs_info);
2376
2377         link_block_group(cache);
2378
2379         list_add_tail(&cache->bg_list, &trans->new_bgs);
2380         trans->delayed_ref_updates++;
2381         btrfs_update_delayed_refs_rsv(trans);
2382
2383         set_avail_alloc_bits(fs_info, type);
2384         return cache;
2385 }
2386
2387 /*
2388  * Mark one block group RO, can be called several times for the same block
2389  * group.
2390  *
2391  * @cache:              the destination block group
2392  * @do_chunk_alloc:     whether need to do chunk pre-allocation, this is to
2393  *                      ensure we still have some free space after marking this
2394  *                      block group RO.
2395  */
2396 int btrfs_inc_block_group_ro(struct btrfs_block_group *cache,
2397                              bool do_chunk_alloc)
2398 {
2399         struct btrfs_fs_info *fs_info = cache->fs_info;
2400         struct btrfs_trans_handle *trans;
2401         u64 alloc_flags;
2402         int ret;
2403         bool dirty_bg_running;
2404
2405         do {
2406                 trans = btrfs_join_transaction(fs_info->extent_root);
2407                 if (IS_ERR(trans))
2408                         return PTR_ERR(trans);
2409
2410                 dirty_bg_running = false;
2411
2412                 /*
2413                  * We're not allowed to set block groups readonly after the dirty
2414                  * block group cache has started writing.  If it already started,
2415                  * back off and let this transaction commit.
2416                  */
2417                 mutex_lock(&fs_info->ro_block_group_mutex);
2418                 if (test_bit(BTRFS_TRANS_DIRTY_BG_RUN, &trans->transaction->flags)) {
2419                         u64 transid = trans->transid;
2420
2421                         mutex_unlock(&fs_info->ro_block_group_mutex);
2422                         btrfs_end_transaction(trans);
2423
2424                         ret = btrfs_wait_for_commit(fs_info, transid);
2425                         if (ret)
2426                                 return ret;
2427                         dirty_bg_running = true;
2428                 }
2429         } while (dirty_bg_running);
2430
2431         if (do_chunk_alloc) {
2432                 /*
2433                  * If we are changing raid levels, try to allocate a
2434                  * corresponding block group with the new raid level.
2435                  */
2436                 alloc_flags = btrfs_get_alloc_profile(fs_info, cache->flags);
2437                 if (alloc_flags != cache->flags) {
2438                         ret = btrfs_chunk_alloc(trans, alloc_flags,
2439                                                 CHUNK_ALLOC_FORCE);
2440                         /*
2441                          * ENOSPC is allowed here, we may have enough space
2442                          * already allocated at the new raid level to carry on
2443                          */
2444                         if (ret == -ENOSPC)
2445                                 ret = 0;
2446                         if (ret < 0)
2447                                 goto out;
2448                 }
2449         }
2450
2451         ret = inc_block_group_ro(cache, 0);
2452         if (!do_chunk_alloc || ret == -ETXTBSY)
2453                 goto unlock_out;
2454         if (!ret)
2455                 goto out;
2456         alloc_flags = btrfs_get_alloc_profile(fs_info, cache->space_info->flags);
2457         ret = btrfs_chunk_alloc(trans, alloc_flags, CHUNK_ALLOC_FORCE);
2458         if (ret < 0)
2459                 goto out;
2460         ret = inc_block_group_ro(cache, 0);
2461         if (ret == -ETXTBSY)
2462                 goto unlock_out;
2463 out:
2464         if (cache->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) {
2465                 alloc_flags = btrfs_get_alloc_profile(fs_info, cache->flags);
2466                 mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2467                 check_system_chunk(trans, alloc_flags);
2468                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2469         }
2470 unlock_out:
2471         mutex_unlock(&fs_info->ro_block_group_mutex);
2472
2473         btrfs_end_transaction(trans);
2474         return ret;
2475 }
2476
2477 void btrfs_dec_block_group_ro(struct btrfs_block_group *cache)
2478 {
2479         struct btrfs_space_info *sinfo = cache->space_info;
2480         u64 num_bytes;
2481
2482         BUG_ON(!cache->ro);
2483
2484         spin_lock(&sinfo->lock);
2485         spin_lock(&cache->lock);
2486         if (!--cache->ro) {
2487                 if (btrfs_is_zoned(cache->fs_info)) {
2488                         /* Migrate zone_unusable bytes back */
2489                         cache->zone_unusable = cache->alloc_offset - cache->used;
2490                         sinfo->bytes_zone_unusable += cache->zone_unusable;
2491                         sinfo->bytes_readonly -= cache->zone_unusable;
2492                 }
2493                 num_bytes = cache->length - cache->reserved -
2494                             cache->pinned - cache->bytes_super -
2495                             cache->zone_unusable - cache->used;
2496                 sinfo->bytes_readonly -= num_bytes;
2497                 list_del_init(&cache->ro_list);
2498         }
2499         spin_unlock(&cache->lock);
2500         spin_unlock(&sinfo->lock);
2501 }
2502
2503 static int update_block_group_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
2504                                    struct btrfs_path *path,
2505                                    struct btrfs_block_group *cache)
2506 {
2507         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2508         int ret;
2509         struct btrfs_root *root = fs_info->extent_root;
2510         unsigned long bi;
2511         struct extent_buffer *leaf;
2512         struct btrfs_block_group_item bgi;
2513         struct btrfs_key key;
2514
2515         key.objectid = cache->start;
2516         key.type = BTRFS_BLOCK_GROUP_ITEM_KEY;
2517         key.offset = cache->length;
2518
2519         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 1);
2520         if (ret) {
2521                 if (ret > 0)
2522                         ret = -ENOENT;
2523                 goto fail;
2524         }
2525
2526         leaf = path->nodes[0];
2527         bi = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
2528         btrfs_set_stack_block_group_used(&bgi, cache->used);
2529         btrfs_set_stack_block_group_chunk_objectid(&bgi,
2530                         BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID);
2531         btrfs_set_stack_block_group_flags(&bgi, cache->flags);
2532         write_extent_buffer(leaf, &bgi, bi, sizeof(bgi));
2533         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2534 fail:
2535         btrfs_release_path(path);
2536         return ret;
2537
2538 }
2539
2540 static int cache_save_setup(struct btrfs_block_group *block_group,
2541                             struct btrfs_trans_handle *trans,
2542                             struct btrfs_path *path)
2543 {
2544         struct btrfs_fs_info *fs_info = block_group->fs_info;
2545         struct btrfs_root *root = fs_info->tree_root;
2546         struct inode *inode = NULL;
2547         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2548         u64 alloc_hint = 0;
2549         int dcs = BTRFS_DC_ERROR;
2550         u64 cache_size = 0;
2551         int retries = 0;
2552         int ret = 0;
2553
2554         if (!btrfs_test_opt(fs_info, SPACE_CACHE))
2555                 return 0;
2556
2557         /*
2558          * If this block group is smaller than 100 megs don't bother caching the
2559          * block group.
2560          */
2561         if (block_group->length < (100 * SZ_1M)) {
2562                 spin_lock(&block_group->lock);
2563                 block_group->disk_cache_state = BTRFS_DC_WRITTEN;
2564                 spin_unlock(&block_group->lock);
2565                 return 0;
2566         }
2567
2568         if (TRANS_ABORTED(trans))
2569                 return 0;
2570 again:
2571         inode = lookup_free_space_inode(block_group, path);
2572         if (IS_ERR(inode) && PTR_ERR(inode) != -ENOENT) {
2573                 ret = PTR_ERR(inode);
2574                 btrfs_release_path(path);
2575                 goto out;
2576         }
2577
2578         if (IS_ERR(inode)) {
2579                 BUG_ON(retries);
2580                 retries++;
2581
2582                 if (block_group->ro)
2583                         goto out_free;
2584
2585                 ret = create_free_space_inode(trans, block_group, path);
2586                 if (ret)
2587                         goto out_free;
2588                 goto again;
2589         }
2590
2591         /*
2592          * We want to set the generation to 0, that way if anything goes wrong
2593          * from here on out we know not to trust this cache when we load up next
2594          * time.
2595          */
2596         BTRFS_I(inode)->generation = 0;
2597         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
2598         if (ret) {
2599                 /*
2600                  * So theoretically we could recover from this, simply set the
2601                  * super cache generation to 0 so we know to invalidate the
2602                  * cache, but then we'd have to keep track of the block groups
2603                  * that fail this way so we know we _have_ to reset this cache
2604                  * before the next commit or risk reading stale cache.  So to
2605                  * limit our exposure to horrible edge cases lets just abort the
2606                  * transaction, this only happens in really bad situations
2607                  * anyway.
2608                  */
2609                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2610                 goto out_put;
2611         }
2612         WARN_ON(ret);
2613
2614         /* We've already setup this transaction, go ahead and exit */
2615         if (block_group->cache_generation == trans->transid &&
2616             i_size_read(inode)) {
2617                 dcs = BTRFS_DC_SETUP;
2618                 goto out_put;
2619         }
2620
2621         if (i_size_read(inode) > 0) {
2622                 ret = btrfs_check_trunc_cache_free_space(fs_info,
2623                                         &fs_info->global_block_rsv);
2624                 if (ret)
2625                         goto out_put;
2626
2627                 ret = btrfs_truncate_free_space_cache(trans, NULL, inode);
2628                 if (ret)
2629                         goto out_put;
2630         }
2631
2632         spin_lock(&block_group->lock);
2633         if (block_group->cached != BTRFS_CACHE_FINISHED ||
2634             !btrfs_test_opt(fs_info, SPACE_CACHE)) {
2635                 /*
2636                  * don't bother trying to write stuff out _if_
2637                  * a) we're not cached,
2638                  * b) we're with nospace_cache mount option,
2639                  * c) we're with v2 space_cache (FREE_SPACE_TREE).
2640                  */
2641                 dcs = BTRFS_DC_WRITTEN;
2642                 spin_unlock(&block_group->lock);
2643                 goto out_put;
2644         }
2645         spin_unlock(&block_group->lock);
2646
2647         /*
2648          * We hit an ENOSPC when setting up the cache in this transaction, just
2649          * skip doing the setup, we've already cleared the cache so we're safe.
2650          */
2651         if (test_bit(BTRFS_TRANS_CACHE_ENOSPC, &trans->transaction->flags)) {
2652                 ret = -ENOSPC;
2653                 goto out_put;
2654         }
2655
2656         /*
2657          * Try to preallocate enough space based on how big the block group is.
2658          * Keep in mind this has to include any pinned space which could end up
2659          * taking up quite a bit since it's not folded into the other space
2660          * cache.
2661          */
2662         cache_size = div_u64(block_group->length, SZ_256M);
2663         if (!cache_size)
2664                 cache_size = 1;
2665
2666         cache_size *= 16;
2667         cache_size *= fs_info->sectorsize;
2668
2669         ret = btrfs_check_data_free_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved, 0,
2670                                           cache_size);
2671         if (ret)
2672                 goto out_put;
2673
2674         ret = btrfs_prealloc_file_range_trans(inode, trans, 0, 0, cache_size,
2675                                               cache_size, cache_size,
2676                                               &alloc_hint);
2677         /*
2678          * Our cache requires contiguous chunks so that we don't modify a bunch
2679          * of metadata or split extents when writing the cache out, which means
2680          * we can enospc if we are heavily fragmented in addition to just normal
2681          * out of space conditions.  So if we hit this just skip setting up any
2682          * other block groups for this transaction, maybe we'll unpin enough
2683          * space the next time around.
2684          */
2685         if (!ret)
2686                 dcs = BTRFS_DC_SETUP;
2687         else if (ret == -ENOSPC)
2688                 set_bit(BTRFS_TRANS_CACHE_ENOSPC, &trans->transaction->flags);
2689
2690 out_put:
2691         iput(inode);
2692 out_free:
2693         btrfs_release_path(path);
2694 out:
2695         spin_lock(&block_group->lock);
2696         if (!ret && dcs == BTRFS_DC_SETUP)
2697                 block_group->cache_generation = trans->transid;
2698         block_group->disk_cache_state = dcs;
2699         spin_unlock(&block_group->lock);
2700
2701         extent_changeset_free(data_reserved);
2702         return ret;
2703 }
2704
2705 int btrfs_setup_space_cache(struct btrfs_trans_handle *trans)
2706 {
2707         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2708         struct btrfs_block_group *cache, *tmp;
2709         struct btrfs_transaction *cur_trans = trans->transaction;
2710         struct btrfs_path *path;
2711
2712         if (list_empty(&cur_trans->dirty_bgs) ||
2713             !btrfs_test_opt(fs_info, SPACE_CACHE))
2714                 return 0;
2715
2716         path = btrfs_alloc_path();
2717         if (!path)
2718                 return -ENOMEM;
2719
2720         /* Could add new block groups, use _safe just in case */
2721         list_for_each_entry_safe(cache, tmp, &cur_trans->dirty_bgs,
2722                                  dirty_list) {
2723                 if (cache->disk_cache_state == BTRFS_DC_CLEAR)
2724                         cache_save_setup(cache, trans, path);
2725         }
2726
2727         btrfs_free_path(path);
2728         return 0;
2729 }
2730
2731 /*
2732  * Transaction commit does final block group cache writeback during a critical
2733  * section where nothing is allowed to change the FS.  This is required in
2734  * order for the cache to actually match the block group, but can introduce a
2735  * lot of latency into the commit.
2736  *
2737  * So, btrfs_start_dirty_block_groups is here to kick off block group cache IO.
2738  * There's a chance we'll have to redo some of it if the block group changes
2739  * again during the commit, but it greatly reduces the commit latency by
2740  * getting rid of the easy block groups while we're still allowing others to
2741  * join the commit.
2742  */
2743 int btrfs_start_dirty_block_groups(struct btrfs_trans_handle *trans)
2744 {
2745         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2746         struct btrfs_block_group *cache;
2747         struct btrfs_transaction *cur_trans = trans->transaction;
2748         int ret = 0;
2749         int should_put;
2750         struct btrfs_path *path = NULL;
2751         LIST_HEAD(dirty);
2752         struct list_head *io = &cur_trans->io_bgs;
2753         int num_started = 0;
2754         int loops = 0;
2755
2756         spin_lock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2757         if (list_empty(&cur_trans->dirty_bgs)) {
2758                 spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2759                 return 0;
2760         }
2761         list_splice_init(&cur_trans->dirty_bgs, &dirty);
2762         spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2763
2764 again:
2765         /* Make sure all the block groups on our dirty list actually exist */
2766         btrfs_create_pending_block_groups(trans);
2767
2768         if (!path) {
2769                 path = btrfs_alloc_path();
2770                 if (!path) {
2771                         ret = -ENOMEM;
2772                         goto out;
2773                 }
2774         }
2775
2776         /*
2777          * cache_write_mutex is here only to save us from balance or automatic
2778          * removal of empty block groups deleting this block group while we are
2779          * writing out the cache
2780          */
2781         mutex_lock(&trans->transaction->cache_write_mutex);
2782         while (!list_empty(&dirty)) {
2783                 bool drop_reserve = true;
2784
2785                 cache = list_first_entry(&dirty, struct btrfs_block_group,
2786                                          dirty_list);
2787                 /*
2788                  * This can happen if something re-dirties a block group that
2789                  * is already under IO.  Just wait for it to finish and then do
2790                  * it all again
2791                  */
2792                 if (!list_empty(&cache->io_list)) {
2793                         list_del_init(&cache->io_list);
2794                         btrfs_wait_cache_io(trans, cache, path);
2795                         btrfs_put_block_group(cache);
2796                 }
2797
2798
2799                 /*
2800                  * btrfs_wait_cache_io uses the cache->dirty_list to decide if
2801                  * it should update the cache_state.  Don't delete until after
2802                  * we wait.
2803                  *
2804                  * Since we're not running in the commit critical section
2805                  * we need the dirty_bgs_lock to protect from update_block_group
2806                  */
2807                 spin_lock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2808                 list_del_init(&cache->dirty_list);
2809                 spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2810
2811                 should_put = 1;
2812
2813                 cache_save_setup(cache, trans, path);
2814
2815                 if (cache->disk_cache_state == BTRFS_DC_SETUP) {
2816                         cache->io_ctl.inode = NULL;
2817                         ret = btrfs_write_out_cache(trans, cache, path);
2818                         if (ret == 0 && cache->io_ctl.inode) {
2819                                 num_started++;
2820                                 should_put = 0;
2821
2822                                 /*
2823                                  * The cache_write_mutex is protecting the
2824                                  * io_list, also refer to the definition of
2825                                  * btrfs_transaction::io_bgs for more details
2826                                  */
2827                                 list_add_tail(&cache->io_list, io);
2828                         } else {
2829                                 /*
2830                                  * If we failed to write the cache, the
2831                                  * generation will be bad and life goes on
2832                                  */
2833                                 ret = 0;
2834                         }
2835                 }
2836                 if (!ret) {
2837                         ret = update_block_group_item(trans, path, cache);
2838                         /*
2839                          * Our block group might still be attached to the list
2840                          * of new block groups in the transaction handle of some
2841                          * other task (struct btrfs_trans_handle->new_bgs). This
2842                          * means its block group item isn't yet in the extent
2843                          * tree. If this happens ignore the error, as we will
2844                          * try again later in the critical section of the
2845                          * transaction commit.
2846                          */
2847                         if (ret == -ENOENT) {
2848                                 ret = 0;
2849                                 spin_lock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2850                                 if (list_empty(&cache->dirty_list)) {
2851                                         list_add_tail(&cache->dirty_list,
2852                                                       &cur_trans->dirty_bgs);
2853                                         btrfs_get_block_group(cache);
2854                                         drop_reserve = false;
2855                                 }
2856                                 spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2857                         } else if (ret) {
2858                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2859                         }
2860                 }
2861
2862                 /* If it's not on the io list, we need to put the block group */
2863                 if (should_put)
2864                         btrfs_put_block_group(cache);
2865                 if (drop_reserve)
2866                         btrfs_delayed_refs_rsv_release(fs_info, 1);
2867                 /*
2868                  * Avoid blocking other tasks for too long. It might even save
2869                  * us from writing caches for block groups that are going to be
2870                  * removed.
2871                  */
2872                 mutex_unlock(&trans->transaction->cache_write_mutex);
2873                 if (ret)
2874                         goto out;
2875                 mutex_lock(&trans->transaction->cache_write_mutex);
2876         }
2877         mutex_unlock(&trans->transaction->cache_write_mutex);
2878
2879         /*
2880          * Go through delayed refs for all the stuff we've just kicked off
2881          * and then loop back (just once)
2882          */
2883         if (!ret)
2884                 ret = btrfs_run_delayed_refs(trans, 0);
2885         if (!ret && loops == 0) {
2886                 loops++;
2887                 spin_lock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2888                 list_splice_init(&cur_trans->dirty_bgs, &dirty);
2889                 /*
2890                  * dirty_bgs_lock protects us from concurrent block group
2891                  * deletes too (not just cache_write_mutex).
2892                  */
2893                 if (!list_empty(&dirty)) {
2894                         spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2895                         goto again;
2896                 }
2897                 spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2898         }
2899 out:
2900         if (ret < 0) {
2901                 spin_lock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2902                 list_splice_init(&dirty, &cur_trans->dirty_bgs);
2903                 spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2904                 btrfs_cleanup_dirty_bgs(cur_trans, fs_info);
2905         }
2906
2907         btrfs_free_path(path);
2908         return ret;
2909 }
2910
2911 int btrfs_write_dirty_block_groups(struct btrfs_trans_handle *trans)
2912 {
2913         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2914         struct btrfs_block_group *cache;
2915         struct btrfs_transaction *cur_trans = trans->transaction;
2916         int ret = 0;
2917         int should_put;
2918         struct btrfs_path *path;
2919         struct list_head *io = &cur_trans->io_bgs;
2920         int num_started = 0;
2921
2922         path = btrfs_alloc_path();
2923         if (!path)
2924                 return -ENOMEM;
2925
2926         /*
2927          * Even though we are in the critical section of the transaction commit,
2928          * we can still have concurrent tasks adding elements to this
2929          * transaction's list of dirty block groups. These tasks correspond to
2930          * endio free space workers started when writeback finishes for a
2931          * space cache, which run inode.c:btrfs_finish_ordered_io(), and can
2932          * allocate new block groups as a result of COWing nodes of the root
2933          * tree when updating the free space inode. The writeback for the space
2934          * caches is triggered by an earlier call to
2935          * btrfs_start_dirty_block_groups() and iterations of the following
2936          * loop.
2937          * Also we want to do the cache_save_setup first and then run the
2938          * delayed refs to make sure we have the best chance at doing this all
2939          * in one shot.
2940          */
2941         spin_lock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2942         while (!list_empty(&cur_trans->dirty_bgs)) {
2943                 cache = list_first_entry(&cur_trans->dirty_bgs,
2944                                          struct btrfs_block_group,
2945                                          dirty_list);
2946
2947                 /*
2948                  * This can happen if cache_save_setup re-dirties a block group
2949                  * that is already under IO.  Just wait for it to finish and
2950                  * then do it all again
2951                  */
2952                 if (!list_empty(&cache->io_list)) {
2953                         spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2954                         list_del_init(&cache->io_list);
2955                         btrfs_wait_cache_io(trans, cache, path);
2956                         btrfs_put_block_group(cache);
2957                         spin_lock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2958                 }
2959
2960                 /*
2961                  * Don't remove from the dirty list until after we've waited on
2962                  * any pending IO
2963                  */
2964                 list_del_init(&cache->dirty_list);
2965                 spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
2966                 should_put = 1;
2967
2968                 cache_save_setup(cache, trans, path);
2969
2970                 if (!ret)
2971                         ret = btrfs_run_delayed_refs(trans,
2972                                                      (unsigned long) -1);
2973
2974                 if (!ret && cache->disk_cache_state == BTRFS_DC_SETUP) {
2975                         cache->io_ctl.inode = NULL;
2976                         ret = btrfs_write_out_cache(trans, cache, path);
2977                         if (ret == 0 && cache->io_ctl.inode) {
2978                                 num_started++;
2979                                 should_put = 0;
2980                                 list_add_tail(&cache->io_list, io);
2981                         } else {
2982                                 /*
2983                                  * If we failed to write the cache, the
2984                                  * generation will be bad and life goes on
2985                                  */
2986                                 ret = 0;
2987                         }
2988                 }
2989                 if (!ret) {
2990                         ret = update_block_group_item(trans, path, cache);
2991                         /*
2992                          * One of the free space endio workers might have
2993                          * created a new block group while updating a free space
2994                          * cache's inode (at inode.c:btrfs_finish_ordered_io())
2995                          * and hasn't released its transaction handle yet, in
2996                          * which case the new block group is still attached to
2997                          * its transaction handle and its creation has not
2998                          * finished yet (no block group item in the extent tree
2999                          * yet, etc). If this is the case, wait for all free
3000                          * space endio workers to finish and retry. This is a
3001                          * very rare case so no need for a more efficient and
3002                          * complex approach.
3003                          */
3004                         if (ret == -ENOENT) {
3005                                 wait_event(cur_trans->writer_wait,
3006                                    atomic_read(&cur_trans->num_writers) == 1);
3007                                 ret = update_block_group_item(trans, path, cache);
3008                         }
3009                         if (ret)
3010                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3011                 }
3012
3013                 /* If its not on the io list, we need to put the block group */
3014                 if (should_put)
3015                         btrfs_put_block_group(cache);
3016                 btrfs_delayed_refs_rsv_release(fs_info, 1);
3017                 spin_lock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
3018         }
3019         spin_unlock(&cur_trans->dirty_bgs_lock);
3020
3021         /*
3022          * Refer to the definition of io_bgs member for details why it's safe
3023          * to use it without any locking
3024          */
3025         while (!list_empty(io)) {
3026                 cache = list_first_entry(io, struct btrfs_block_group,
3027                                          io_list);
3028                 list_del_init(&cache->io_list);
3029                 btrfs_wait_cache_io(trans, cache, path);
3030                 btrfs_put_block_group(cache);
3031         }
3032
3033         btrfs_free_path(path);
3034         return ret;
3035 }
3036
3037 int btrfs_update_block_group(struct btrfs_trans_handle *trans,
3038                              u64 bytenr, u64 num_bytes, int alloc)
3039 {
3040         struct btrfs_fs_info *info = trans->fs_info;
3041         struct btrfs_block_group *cache = NULL;
3042         u64 total = num_bytes;
3043         u64 old_val;
3044         u64 byte_in_group;
3045         int factor;
3046         int ret = 0;
3047
3048         /* Block accounting for super block */
3049         spin_lock(&info->delalloc_root_lock);
3050         old_val = btrfs_super_bytes_used(info->super_copy);
3051         if (alloc)
3052                 old_val += num_bytes;
3053         else
3054                 old_val -= num_bytes;
3055         btrfs_set_super_bytes_used(info->super_copy, old_val);
3056         spin_unlock(&info->delalloc_root_lock);
3057
3058         while (total) {
3059                 cache = btrfs_lookup_block_group(info, bytenr);
3060                 if (!cache) {
3061                         ret = -ENOENT;
3062                         break;
3063                 }
3064                 factor = btrfs_bg_type_to_factor(cache->flags);
3065
3066                 /*
3067                  * If this block group has free space cache written out, we
3068                  * need to make sure to load it if we are removing space.  This
3069                  * is because we need the unpinning stage to actually add the
3070                  * space back to the block group, otherwise we will leak space.
3071                  */
3072                 if (!alloc && !btrfs_block_group_done(cache))
3073                         btrfs_cache_block_group(cache, 1);
3074
3075                 byte_in_group = bytenr - cache->start;
3076                 WARN_ON(byte_in_group > cache->length);
3077
3078                 spin_lock(&cache->space_info->lock);
3079                 spin_lock(&cache->lock);
3080
3081                 if (btrfs_test_opt(info, SPACE_CACHE) &&
3082                     cache->disk_cache_state < BTRFS_DC_CLEAR)
3083                         cache->disk_cache_state = BTRFS_DC_CLEAR;
3084
3085                 old_val = cache->used;
3086                 num_bytes = min(total, cache->length - byte_in_group);
3087                 if (alloc) {
3088                         old_val += num_bytes;
3089                         cache->used = old_val;
3090                         cache->reserved -= num_bytes;
3091                         cache->space_info->bytes_reserved -= num_bytes;
3092                         cache->space_info->bytes_used += num_bytes;
3093                         cache->space_info->disk_used += num_bytes * factor;
3094                         spin_unlock(&cache->lock);
3095                         spin_unlock(&cache->space_info->lock);
3096                 } else {
3097                         old_val -= num_bytes;
3098                         cache->used = old_val;
3099                         cache->pinned += num_bytes;
3100                         btrfs_space_info_update_bytes_pinned(info,
3101                                         cache->space_info, num_bytes);
3102                         cache->space_info->bytes_used -= num_bytes;
3103                         cache->space_info->disk_used -= num_bytes * factor;
3104                         spin_unlock(&cache->lock);
3105                         spin_unlock(&cache->space_info->lock);
3106
3107                         set_extent_dirty(&trans->transaction->pinned_extents,
3108                                          bytenr, bytenr + num_bytes - 1,
3109                                          GFP_NOFS | __GFP_NOFAIL);
3110                 }
3111
3112                 spin_lock(&trans->transaction->dirty_bgs_lock);
3113                 if (list_empty(&cache->dirty_list)) {
3114                         list_add_tail(&cache->dirty_list,
3115                                       &trans->transaction->dirty_bgs);
3116                         trans->delayed_ref_updates++;
3117                         btrfs_get_block_group(cache);
3118                 }
3119                 spin_unlock(&trans->transaction->dirty_bgs_lock);
3120
3121                 /*
3122                  * No longer have used bytes in this block group, queue it for
3123                  * deletion. We do this after adding the block group to the
3124                  * dirty list to avoid races between cleaner kthread and space
3125                  * cache writeout.
3126                  */
3127                 if (!alloc && old_val == 0) {
3128                         if (!btrfs_test_opt(info, DISCARD_ASYNC))
3129                                 btrfs_mark_bg_unused(cache);
3130                 }
3131
3132                 btrfs_put_block_group(cache);
3133                 total -= num_bytes;
3134                 bytenr += num_bytes;
3135         }
3136
3137         /* Modified block groups are accounted for in the delayed_refs_rsv. */
3138         btrfs_update_delayed_refs_rsv(trans);
3139         return ret;
3140 }
3141
3142 /**
3143  * btrfs_add_reserved_bytes - update the block_group and space info counters
3144  * @cache:      The cache we are manipulating
3145  * @ram_bytes:  The number of bytes of file content, and will be same to
3146  *              @num_bytes except for the compress path.
3147  * @num_bytes:  The number of bytes in question
3148  * @delalloc:   The blocks are allocated for the delalloc write
3149  *
3150  * This is called by the allocator when it reserves space. If this is a
3151  * reservation and the block group has become read only we cannot make the
3152  * reservation and return -EAGAIN, otherwise this function always succeeds.
3153  */
3154 int btrfs_add_reserved_bytes(struct btrfs_block_group *cache,
3155                              u64 ram_bytes, u64 num_bytes, int delalloc)
3156 {
3157         struct btrfs_space_info *space_info = cache->space_info;
3158         int ret = 0;
3159
3160         spin_lock(&space_info->lock);
3161         spin_lock(&cache->lock);
3162         if (cache->ro) {
3163                 ret = -EAGAIN;
3164         } else {
3165                 cache->reserved += num_bytes;
3166                 space_info->bytes_reserved += num_bytes;
3167                 trace_btrfs_space_reservation(cache->fs_info, "space_info",
3168                                               space_info->flags, num_bytes, 1);
3169                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(cache->fs_info,
3170                                                       space_info, -ram_bytes);
3171                 if (delalloc)
3172                         cache->delalloc_bytes += num_bytes;
3173
3174                 /*
3175                  * Compression can use less space than we reserved, so wake
3176                  * tickets if that happens
3177                  */
3178                 if (num_bytes < ram_bytes)
3179                         btrfs_try_granting_tickets(cache->fs_info, space_info);
3180         }
3181         spin_unlock(&cache->lock);
3182         spin_unlock(&space_info->lock);
3183         return ret;
3184 }
3185
3186 /**
3187  * btrfs_free_reserved_bytes - update the block_group and space info counters
3188  * @cache:      The cache we are manipulating
3189  * @num_bytes:  The number of bytes in question
3190  * @delalloc:   The blocks are allocated for the delalloc write
3191  *
3192  * This is called by somebody who is freeing space that was never actually used
3193  * on disk.  For example if you reserve some space for a new leaf in transaction
3194  * A and before transaction A commits you free that leaf, you call this with
3195  * reserve set to 0 in order to clear the reservation.
3196  */
3197 void btrfs_free_reserved_bytes(struct btrfs_block_group *cache,
3198                                u64 num_bytes, int delalloc)
3199 {
3200         struct btrfs_space_info *space_info = cache->space_info;
3201
3202         spin_lock(&space_info->lock);
3203         spin_lock(&cache->lock);
3204         if (cache->ro)
3205                 space_info->bytes_readonly += num_bytes;
3206         cache->reserved -= num_bytes;
3207         space_info->bytes_reserved -= num_bytes;
3208         space_info->max_extent_size = 0;
3209
3210         if (delalloc)
3211                 cache->delalloc_bytes -= num_bytes;
3212         spin_unlock(&cache->lock);
3213
3214         btrfs_try_granting_tickets(cache->fs_info, space_info);
3215         spin_unlock(&space_info->lock);
3216 }
3217
3218 static void force_metadata_allocation(struct btrfs_fs_info *info)
3219 {
3220         struct list_head *head = &info->space_info;
3221         struct btrfs_space_info *found;
3222
3223         list_for_each_entry(found, head, list) {
3224                 if (found->flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA)
3225                         found->force_alloc = CHUNK_ALLOC_FORCE;
3226         }
3227 }
3228
3229 static int should_alloc_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3230                               struct btrfs_space_info *sinfo, int force)
3231 {
3232         u64 bytes_used = btrfs_space_info_used(sinfo, false);
3233         u64 thresh;
3234
3235         if (force == CHUNK_ALLOC_FORCE)
3236                 return 1;
3237
3238         /*
3239          * in limited mode, we want to have some free space up to
3240          * about 1% of the FS size.
3241          */
3242         if (force == CHUNK_ALLOC_LIMITED) {
3243                 thresh = btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy);
3244                 thresh = max_t(u64, SZ_64M, div_factor_fine(thresh, 1));
3245
3246                 if (sinfo->total_bytes - bytes_used < thresh)
3247                         return 1;
3248         }
3249
3250         if (bytes_used + SZ_2M < div_factor(sinfo->total_bytes, 8))
3251                 return 0;
3252         return 1;
3253 }
3254
3255 int btrfs_force_chunk_alloc(struct btrfs_trans_handle *trans, u64 type)
3256 {
3257         u64 alloc_flags = btrfs_get_alloc_profile(trans->fs_info, type);
3258
3259         return btrfs_chunk_alloc(trans, alloc_flags, CHUNK_ALLOC_FORCE);
3260 }
3261
3262 static int do_chunk_alloc(struct btrfs_trans_handle *trans, u64 flags)
3263 {
3264         struct btrfs_block_group *bg;
3265         int ret;
3266
3267         /*
3268          * Check if we have enough space in the system space info because we
3269          * will need to update device items in the chunk btree and insert a new
3270          * chunk item in the chunk btree as well. This will allocate a new
3271          * system block group if needed.
3272          */
3273         check_system_chunk(trans, flags);
3274
3275         bg = btrfs_alloc_chunk(trans, flags);
3276         if (IS_ERR(bg)) {
3277                 ret = PTR_ERR(bg);
3278                 goto out;
3279         }
3280
3281         /*
3282          * If this is a system chunk allocation then stop right here and do not
3283          * add the chunk item to the chunk btree. This is to prevent a deadlock
3284          * because this system chunk allocation can be triggered while COWing
3285          * some extent buffer of the chunk btree and while holding a lock on a
3286          * parent extent buffer, in which case attempting to insert the chunk
3287          * item (or update the device item) would result in a deadlock on that
3288          * parent extent buffer. In this case defer the chunk btree updates to
3289          * the second phase of chunk allocation and keep our reservation until
3290          * the second phase completes.
3291          *
3292          * This is a rare case and can only be triggered by the very few cases
3293          * we have where we need to touch the chunk btree outside chunk allocation
3294          * and chunk removal. These cases are basically adding a device, removing
3295          * a device or resizing a device.
3296          */
3297         if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)
3298                 return 0;
3299
3300         ret = btrfs_chunk_alloc_add_chunk_item(trans, bg);
3301         /*
3302          * Normally we are not expected to fail with -ENOSPC here, since we have
3303          * previously reserved space in the system space_info and allocated one
3304          * new system chunk if necessary. However there are two exceptions:
3305          *
3306          * 1) We may have enough free space in the system space_info but all the
3307          *    existing system block groups have a profile which can not be used
3308          *    for extent allocation.
3309          *
3310          *    This happens when mounting in degraded mode. For example we have a
3311          *    RAID1 filesystem with 2 devices, lose one device and mount the fs
3312          *    using the other device in degraded mode. If we then allocate a chunk,
3313          *    we may have enough free space in the existing system space_info, but
3314          *    none of the block groups can be used for extent allocation since they
3315          *    have a RAID1 profile, and because we are in degraded mode with a
3316          *    single device, we are forced to allocate a new system chunk with a
3317          *    SINGLE profile. Making check_system_chunk() iterate over all system
3318          *    block groups and check if they have a usable profile and enough space
3319          *    can be slow on very large filesystems, so we tolerate the -ENOSPC and
3320          *    try again after forcing allocation of a new system chunk. Like this
3321          *    we avoid paying the cost of that search in normal circumstances, when
3322          *    we were not mounted in degraded mode;
3323          *
3324          * 2) We had enough free space info the system space_info, and one suitable
3325          *    block group to allocate from when we called check_system_chunk()
3326          *    above. However right after we called it, the only system block group
3327          *    with enough free space got turned into RO mode by a running scrub,
3328          *    and in this case we have to allocate a new one and retry. We only
3329          *    need do this allocate and retry once, since we have a transaction
3330          *    handle and scrub uses the commit root to search for block groups.
3331          */
3332         if (ret == -ENOSPC) {
3333                 const u64 sys_flags = btrfs_system_alloc_profile(trans->fs_info);
3334                 struct btrfs_block_group *sys_bg;
3335
3336                 sys_bg = btrfs_alloc_chunk(trans, sys_flags);
3337                 if (IS_ERR(sys_bg)) {
3338                         ret = PTR_ERR(sys_bg);
3339                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3340                         goto out;
3341                 }
3342
3343                 ret = btrfs_chunk_alloc_add_chunk_item(trans, sys_bg);
3344                 if (ret) {
3345                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3346                         goto out;
3347                 }
3348
3349                 ret = btrfs_chunk_alloc_add_chunk_item(trans, bg);
3350                 if (ret) {
3351                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3352                         goto out;
3353                 }
3354         } else if (ret) {
3355                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3356                 goto out;
3357         }
3358 out:
3359         btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
3360
3361         return ret;
3362 }
3363
3364 /*
3365  * Chunk allocation is done in 2 phases:
3366  *
3367  * 1) Phase 1 - through btrfs_chunk_alloc() we allocate device extents for
3368  *    the chunk, the chunk mapping, create its block group and add the items
3369  *    that belong in the chunk btree to it - more specifically, we need to
3370  *    update device items in the chunk btree and add a new chunk item to it.
3371  *
3372  * 2) Phase 2 - through btrfs_create_pending_block_groups(), we add the block
3373  *    group item to the extent btree and the device extent items to the devices
3374  *    btree.
3375  *
3376  * This is done to prevent deadlocks. For example when COWing a node from the
3377  * extent btree we are holding a write lock on the node's parent and if we
3378  * trigger chunk allocation and attempted to insert the new block group item
3379  * in the extent btree right way, we could deadlock because the path for the
3380  * insertion can include that parent node. At first glance it seems impossible
3381  * to trigger chunk allocation after starting a transaction since tasks should
3382  * reserve enough transaction units (metadata space), however while that is true
3383  * most of the time, chunk allocation may still be triggered for several reasons:
3384  *
3385  * 1) When reserving metadata, we check if there is enough free space in the
3386  *    metadata space_info and therefore don't trigger allocation of a new chunk.
3387  *    However later when the task actually tries to COW an extent buffer from
3388  *    the extent btree or from the device btree for example, it is forced to
3389  *    allocate a new block group (chunk) because the only one that had enough
3390  *    free space was just turned to RO mode by a running scrub for example (or
3391  *    device replace, block group reclaim thread, etc), so we can not use it
3392  *    for allocating an extent and end up being forced to allocate a new one;
3393  *
3394  * 2) Because we only check that the metadata space_info has enough free bytes,
3395  *    we end up not allocating a new metadata chunk in that case. However if
3396  *    the filesystem was mounted in degraded mode, none of the existing block
3397  *    groups might be suitable for extent allocation due to their incompatible
3398  *    profile (for e.g. mounting a 2 devices filesystem, where all block groups
3399  *    use a RAID1 profile, in degraded mode using a single device). In this case
3400  *    when the task attempts to COW some extent buffer of the extent btree for
3401  *    example, it will trigger allocation of a new metadata block group with a
3402  *    suitable profile (SINGLE profile in the example of the degraded mount of
3403  *    the RAID1 filesystem);
3404  *
3405  * 3) The task has reserved enough transaction units / metadata space, but when
3406  *    it attempts to COW an extent buffer from the extent or device btree for
3407  *    example, it does not find any free extent in any metadata block group,
3408  *    therefore forced to try to allocate a new metadata block group.
3409  *    This is because some other task allocated all available extents in the
3410  *    meanwhile - this typically happens with tasks that don't reserve space
3411  *    properly, either intentionally or as a bug. One example where this is
3412  *    done intentionally is fsync, as it does not reserve any transaction units
3413  *    and ends up allocating a variable number of metadata extents for log
3414  *    tree extent buffers.
3415  *
3416  * We also need this 2 phases setup when adding a device to a filesystem with
3417  * a seed device - we must create new metadata and system chunks without adding
3418  * any of the block group items to the chunk, extent and device btrees. If we
3419  * did not do it this way, we would get ENOSPC when attempting to update those
3420  * btrees, since all the chunks from the seed device are read-only.
3421  *
3422  * Phase 1 does the updates and insertions to the chunk btree because if we had
3423  * it done in phase 2 and have a thundering herd of tasks allocating chunks in
3424  * parallel, we risk having too many system chunks allocated by many tasks if
3425  * many tasks reach phase 1 without the previous ones completing phase 2. In the
3426  * extreme case this leads to exhaustion of the system chunk array in the
3427  * superblock. This is easier to trigger if using a btree node/leaf size of 64K
3428  * and with RAID filesystems (so we have more device items in the chunk btree).
3429  * This has happened before and commit eafa4fd0ad0607 ("btrfs: fix exhaustion of
3430  * the system chunk array due to concurrent allocations") provides more details.
3431  *
3432  * For allocation of system chunks, we defer the updates and insertions into the
3433  * chunk btree to phase 2. This is to prevent deadlocks on extent buffers because
3434  * if the chunk allocation is triggered while COWing an extent buffer of the
3435  * chunk btree, we are holding a lock on the parent of that extent buffer and
3436  * doing the chunk btree updates and insertions can require locking that parent.
3437  * This is for the very few and rare cases where we update the chunk btree that
3438  * are not chunk allocation or chunk removal: adding a device, removing a device
3439  * or resizing a device.
3440  *
3441  * The reservation of system space, done through check_system_chunk(), as well
3442  * as all the updates and insertions into the chunk btree must be done while
3443  * holding fs_info->chunk_mutex. This is important to guarantee that while COWing
3444  * an extent buffer from the chunks btree we never trigger allocation of a new
3445  * system chunk, which would result in a deadlock (trying to lock twice an
3446  * extent buffer of the chunk btree, first time before triggering the chunk
3447  * allocation and the second time during chunk allocation while attempting to
3448  * update the chunks btree). The system chunk array is also updated while holding
3449  * that mutex. The same logic applies to removing chunks - we must reserve system
3450  * space, update the chunk btree and the system chunk array in the superblock
3451  * while holding fs_info->chunk_mutex.
3452  *
3453  * This function, btrfs_chunk_alloc(), belongs to phase 1.
3454  *
3455  * If @force is CHUNK_ALLOC_FORCE:
3456  *    - return 1 if it successfully allocates a chunk,
3457  *    - return errors including -ENOSPC otherwise.
3458  * If @force is NOT CHUNK_ALLOC_FORCE:
3459  *    - return 0 if it doesn't need to allocate a new chunk,
3460  *    - return 1 if it successfully allocates a chunk,
3461  *    - return errors including -ENOSPC otherwise.
3462  */
3463 int btrfs_chunk_alloc(struct btrfs_trans_handle *trans, u64 flags,
3464                       enum btrfs_chunk_alloc_enum force)
3465 {
3466         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
3467         struct btrfs_space_info *space_info;
3468         bool wait_for_alloc = false;
3469         bool should_alloc = false;
3470         int ret = 0;
3471
3472         /* Don't re-enter if we're already allocating a chunk */
3473         if (trans->allocating_chunk)
3474                 return -ENOSPC;
3475         /*
3476          * If we are removing a chunk, don't re-enter or we would deadlock.
3477          * System space reservation and system chunk allocation is done by the
3478          * chunk remove operation (btrfs_remove_chunk()).
3479          */
3480         if (trans->removing_chunk)
3481                 return -ENOSPC;
3482
3483         space_info = btrfs_find_space_info(fs_info, flags);
3484         ASSERT(space_info);
3485
3486         do {
3487                 spin_lock(&space_info->lock);
3488                 if (force < space_info->force_alloc)
3489                         force = space_info->force_alloc;
3490                 should_alloc = should_alloc_chunk(fs_info, space_info, force);
3491                 if (space_info->full) {
3492                         /* No more free physical space */
3493                         if (should_alloc)
3494                                 ret = -ENOSPC;
3495                         else
3496                                 ret = 0;
3497                         spin_unlock(&space_info->lock);
3498                         return ret;
3499                 } else if (!should_alloc) {
3500                         spin_unlock(&space_info->lock);
3501                         return 0;
3502                 } else if (space_info->chunk_alloc) {
3503                         /*
3504                          * Someone is already allocating, so we need to block
3505                          * until this someone is finished and then loop to
3506                          * recheck if we should continue with our allocation
3507                          * attempt.
3508                          */
3509                         wait_for_alloc = true;
3510                         spin_unlock(&space_info->lock);
3511                         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
3512                         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
3513                 } else {
3514                         /* Proceed with allocation */
3515                         space_info->chunk_alloc = 1;
3516                         wait_for_alloc = false;
3517                         spin_unlock(&space_info->lock);
3518                 }
3519
3520                 cond_resched();
3521         } while (wait_for_alloc);
3522
3523         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
3524         trans->allocating_chunk = true;
3525
3526         /*
3527          * If we have mixed data/metadata chunks we want to make sure we keep
3528          * allocating mixed chunks instead of individual chunks.
3529          */
3530         if (btrfs_mixed_space_info(space_info))
3531                 flags |= (BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA | BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA);
3532
3533         /*
3534          * if we're doing a data chunk, go ahead and make sure that
3535          * we keep a reasonable number of metadata chunks allocated in the
3536          * FS as well.
3537          */
3538         if (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA && fs_info->metadata_ratio) {
3539                 fs_info->data_chunk_allocations++;
3540                 if (!(fs_info->data_chunk_allocations %
3541                       fs_info->metadata_ratio))
3542                         force_metadata_allocation(fs_info);
3543         }
3544
3545         ret = do_chunk_alloc(trans, flags);
3546         trans->allocating_chunk = false;
3547
3548         spin_lock(&space_info->lock);
3549         if (ret < 0) {
3550                 if (ret == -ENOSPC)
3551                         space_info->full = 1;
3552                 else
3553                         goto out;
3554         } else {
3555                 ret = 1;
3556                 space_info->max_extent_size = 0;
3557         }
3558
3559         space_info->force_alloc = CHUNK_ALLOC_NO_FORCE;
3560 out:
3561         space_info->chunk_alloc = 0;
3562         spin_unlock(&space_info->lock);
3563         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
3564
3565         return ret;
3566 }
3567
3568 static u64 get_profile_num_devs(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 type)
3569 {
3570         u64 num_dev;
3571
3572         num_dev = btrfs_raid_array[btrfs_bg_flags_to_raid_index(type)].devs_max;
3573         if (!num_dev)
3574                 num_dev = fs_info->fs_devices->rw_devices;
3575
3576         return num_dev;
3577 }
3578
3579 /*
3580  * Reserve space in the system space for allocating or removing a chunk
3581  */
3582 void check_system_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans, u64 type)
3583 {
3584         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
3585         struct btrfs_space_info *info;
3586         u64 left;
3587         u64 thresh;
3588         int ret = 0;
3589         u64 num_devs;
3590
3591         /*
3592          * Needed because we can end up allocating a system chunk and for an
3593          * atomic and race free space reservation in the chunk block reserve.
3594          */
3595         lockdep_assert_held(&fs_info->chunk_mutex);
3596
3597         info = btrfs_find_space_info(fs_info, BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM);
3598         spin_lock(&info->lock);
3599         left = info->total_bytes - btrfs_space_info_used(info, true);
3600         spin_unlock(&info->lock);
3601
3602         num_devs = get_profile_num_devs(fs_info, type);
3603
3604         /* num_devs device items to update and 1 chunk item to add or remove */
3605         thresh = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, num_devs) +
3606                 btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
3607
3608         if (left < thresh && btrfs_test_opt(fs_info, ENOSPC_DEBUG)) {
3609                 btrfs_info(fs_info, "left=%llu, need=%llu, flags=%llu",
3610                            left, thresh, type);
3611                 btrfs_dump_space_info(fs_info, info, 0, 0);
3612         }
3613
3614         if (left < thresh) {
3615                 u64 flags = btrfs_system_alloc_profile(fs_info);
3616                 struct btrfs_block_group *bg;
3617
3618                 /*
3619                  * Ignore failure to create system chunk. We might end up not
3620                  * needing it, as we might not need to COW all nodes/leafs from
3621                  * the paths we visit in the chunk tree (they were already COWed
3622                  * or created in the current transaction for example).
3623                  *
3624                  * Also, if our caller is allocating a system chunk, do not
3625                  * attempt to insert the chunk item in the chunk btree, as we
3626                  * could deadlock on an extent buffer since our caller may be
3627                  * COWing an extent buffer from the chunk btree.
3628                  */
3629                 bg = btrfs_alloc_chunk(trans, flags);
3630                 if (IS_ERR(bg)) {
3631                         ret = PTR_ERR(bg);
3632                 } else if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)) {
3633                         /*
3634                          * If we fail to add the chunk item here, we end up
3635                          * trying again at phase 2 of chunk allocation, at
3636                          * btrfs_create_pending_block_groups(). So ignore
3637                          * any error here.
3638                          */
3639                         btrfs_chunk_alloc_add_chunk_item(trans, bg);
3640                 }
3641         }
3642
3643         if (!ret) {
3644                 ret = btrfs_block_rsv_add(fs_info->chunk_root,
3645                                           &fs_info->chunk_block_rsv,
3646                                           thresh, BTRFS_RESERVE_NO_FLUSH);
3647                 if (!ret)
3648                         trans->chunk_bytes_reserved += thresh;
3649         }
3650 }
3651
3652 void btrfs_put_block_group_cache(struct btrfs_fs_info *info)
3653 {
3654         struct btrfs_block_group *block_group;
3655         u64 last = 0;
3656
3657         while (1) {
3658                 struct inode *inode;
3659
3660                 block_group = btrfs_lookup_first_block_group(info, last);
3661                 while (block_group) {
3662                         btrfs_wait_block_group_cache_done(block_group);
3663                         spin_lock(&block_group->lock);
3664                         if (block_group->iref)
3665                                 break;
3666                         spin_unlock(&block_group->lock);
3667                         block_group = btrfs_next_block_group(block_group);
3668                 }
3669                 if (!block_group) {
3670                         if (last == 0)
3671                                 break;
3672                         last = 0;
3673                         continue;
3674                 }
3675
3676                 inode = block_group->inode;
3677                 block_group->iref = 0;
3678                 block_group->inode = NULL;
3679                 spin_unlock(&block_group->lock);
3680                 ASSERT(block_group->io_ctl.inode == NULL);
3681                 iput(inode);
3682                 last = block_group->start + block_group->length;
3683                 btrfs_put_block_group(block_group);
3684         }
3685 }
3686
3687 /*
3688  * Must be called only after stopping all workers, since we could have block
3689  * group caching kthreads running, and therefore they could race with us if we
3690  * freed the block groups before stopping them.
3691  */
3692 int btrfs_free_block_groups(struct btrfs_fs_info *info)
3693 {
3694         struct btrfs_block_group *block_group;
3695         struct btrfs_space_info *space_info;
3696         struct btrfs_caching_control *caching_ctl;
3697         struct rb_node *n;
3698
3699         spin_lock(&info->block_group_cache_lock);
3700         while (!list_empty(&info->caching_block_groups)) {
3701                 caching_ctl = list_entry(info->caching_block_groups.next,
3702                                          struct btrfs_caching_control, list);
3703                 list_del(&caching_ctl->list);
3704                 btrfs_put_caching_control(caching_ctl);
3705         }
3706         spin_unlock(&info->block_group_cache_lock);
3707
3708         spin_lock(&info->unused_bgs_lock);
3709         while (!list_empty(&info->unused_bgs)) {
3710                 block_group = list_first_entry(&info->unused_bgs,
3711                                                struct btrfs_block_group,
3712                                                bg_list);
3713                 list_del_init(&block_group->bg_list);
3714                 btrfs_put_block_group(block_group);
3715         }
3716         spin_unlock(&info->unused_bgs_lock);
3717
3718         spin_lock(&info->unused_bgs_lock);
3719         while (!list_empty(&info->reclaim_bgs)) {
3720                 block_group = list_first_entry(&info->reclaim_bgs,
3721                                                struct btrfs_block_group,
3722                                                bg_list);
3723                 list_del_init(&block_group->bg_list);
3724                 btrfs_put_block_group(block_group);
3725         }
3726         spin_unlock(&info->unused_bgs_lock);
3727
3728         spin_lock(&info->block_group_cache_lock);
3729         while ((n = rb_last(&info->block_group_cache_tree)) != NULL) {
3730                 block_group = rb_entry(n, struct btrfs_block_group,
3731                                        cache_node);
3732                 rb_erase(&block_group->cache_node,
3733                          &info->block_group_cache_tree);
3734                 RB_CLEAR_NODE(&block_group->cache_node);
3735                 spin_unlock(&info->block_group_cache_lock);
3736
3737                 down_write(&block_group->space_info->groups_sem);
3738                 list_del(&block_group->list);
3739                 up_write(&block_group->space_info->groups_sem);
3740
3741                 /*
3742                  * We haven't cached this block group, which means we could
3743                  * possibly have excluded extents on this block group.
3744                  */
3745                 if (block_group->cached == BTRFS_CACHE_NO ||
3746                     block_group->cached == BTRFS_CACHE_ERROR)
3747                         btrfs_free_excluded_extents(block_group);
3748
3749                 btrfs_remove_free_space_cache(block_group);
3750                 ASSERT(block_group->cached != BTRFS_CACHE_STARTED);
3751                 ASSERT(list_empty(&block_group->dirty_list));
3752                 ASSERT(list_empty(&block_group->io_list));
3753                 ASSERT(list_empty(&block_group->bg_list));
3754                 ASSERT(refcount_read(&block_group->refs) == 1);
3755                 ASSERT(block_group->swap_extents == 0);
3756                 btrfs_put_block_group(block_group);
3757
3758                 spin_lock(&info->block_group_cache_lock);
3759         }
3760         spin_unlock(&info->block_group_cache_lock);
3761
3762         btrfs_release_global_block_rsv(info);
3763
3764         while (!list_empty(&info->space_info)) {
3765                 space_info = list_entry(info->space_info.next,
3766                                         struct btrfs_space_info,
3767                                         list);
3768
3769                 /*
3770                  * Do not hide this behind enospc_debug, this is actually
3771                  * important and indicates a real bug if this happens.
3772                  */
3773                 if (WARN_ON(space_info->bytes_pinned > 0 ||
3774                             space_info->bytes_reserved > 0 ||
3775                             space_info->bytes_may_use > 0))
3776                         btrfs_dump_space_info(info, space_info, 0, 0);
3777                 WARN_ON(space_info->reclaim_size > 0);
3778                 list_del(&space_info->list);
3779                 btrfs_sysfs_remove_space_info(space_info);
3780         }
3781         return 0;
3782 }
3783
3784 void btrfs_freeze_block_group(struct btrfs_block_group *cache)
3785 {
3786         atomic_inc(&cache->frozen);
3787 }
3788
3789 void btrfs_unfreeze_block_group(struct btrfs_block_group *block_group)
3790 {
3791         struct btrfs_fs_info *fs_info = block_group->fs_info;
3792         struct extent_map_tree *em_tree;
3793         struct extent_map *em;
3794         bool cleanup;
3795
3796         spin_lock(&block_group->lock);
3797         cleanup = (atomic_dec_and_test(&block_group->frozen) &&
3798                    block_group->removed);
3799         spin_unlock(&block_group->lock);
3800
3801         if (cleanup) {
3802                 em_tree = &fs_info->mapping_tree;
3803                 write_lock(&em_tree->lock);
3804                 em = lookup_extent_mapping(em_tree, block_group->start,
3805                                            1);
3806                 BUG_ON(!em); /* logic error, can't happen */
3807                 remove_extent_mapping(em_tree, em);
3808                 write_unlock(&em_tree->lock);
3809
3810                 /* once for us and once for the tree */
3811                 free_extent_map(em);
3812                 free_extent_map(em);
3813
3814                 /*
3815                  * We may have left one free space entry and other possible
3816                  * tasks trimming this block group have left 1 entry each one.
3817                  * Free them if any.
3818                  */
3819                 __btrfs_remove_free_space_cache(block_group->free_space_ctl);
3820         }
3821 }
3822
3823 bool btrfs_inc_block_group_swap_extents(struct btrfs_block_group *bg)
3824 {
3825         bool ret = true;
3826
3827         spin_lock(&bg->lock);
3828         if (bg->ro)
3829                 ret = false;
3830         else
3831                 bg->swap_extents++;
3832         spin_unlock(&bg->lock);
3833
3834         return ret;
3835 }
3836
3837 void btrfs_dec_block_group_swap_extents(struct btrfs_block_group *bg, int amount)
3838 {
3839         spin_lock(&bg->lock);
3840         ASSERT(!bg->ro);
3841         ASSERT(bg->swap_extents >= amount);
3842         bg->swap_extents -= amount;
3843         spin_unlock(&bg->lock);
3844 }