Merge tag 'siox/for-6.9-rc1' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/ukleine...
[linux-2.6-microblaze.git] / fs / btrfs / file.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
4  */
5
6 #include <linux/fs.h>
7 #include <linux/pagemap.h>
8 #include <linux/time.h>
9 #include <linux/init.h>
10 #include <linux/string.h>
11 #include <linux/backing-dev.h>
12 #include <linux/falloc.h>
13 #include <linux/writeback.h>
14 #include <linux/compat.h>
15 #include <linux/slab.h>
16 #include <linux/btrfs.h>
17 #include <linux/uio.h>
18 #include <linux/iversion.h>
19 #include <linux/fsverity.h>
20 #include <linux/iomap.h>
21 #include "ctree.h"
22 #include "disk-io.h"
23 #include "transaction.h"
24 #include "btrfs_inode.h"
25 #include "tree-log.h"
26 #include "locking.h"
27 #include "qgroup.h"
28 #include "compression.h"
29 #include "delalloc-space.h"
30 #include "reflink.h"
31 #include "subpage.h"
32 #include "fs.h"
33 #include "accessors.h"
34 #include "extent-tree.h"
35 #include "file-item.h"
36 #include "ioctl.h"
37 #include "file.h"
38 #include "super.h"
39
40 /* simple helper to fault in pages and copy.  This should go away
41  * and be replaced with calls into generic code.
42  */
43 static noinline int btrfs_copy_from_user(loff_t pos, size_t write_bytes,
44                                          struct page **prepared_pages,
45                                          struct iov_iter *i)
46 {
47         size_t copied = 0;
48         size_t total_copied = 0;
49         int pg = 0;
50         int offset = offset_in_page(pos);
51
52         while (write_bytes > 0) {
53                 size_t count = min_t(size_t,
54                                      PAGE_SIZE - offset, write_bytes);
55                 struct page *page = prepared_pages[pg];
56                 /*
57                  * Copy data from userspace to the current page
58                  */
59                 copied = copy_page_from_iter_atomic(page, offset, count, i);
60
61                 /* Flush processor's dcache for this page */
62                 flush_dcache_page(page);
63
64                 /*
65                  * if we get a partial write, we can end up with
66                  * partially up to date pages.  These add
67                  * a lot of complexity, so make sure they don't
68                  * happen by forcing this copy to be retried.
69                  *
70                  * The rest of the btrfs_file_write code will fall
71                  * back to page at a time copies after we return 0.
72                  */
73                 if (unlikely(copied < count)) {
74                         if (!PageUptodate(page)) {
75                                 iov_iter_revert(i, copied);
76                                 copied = 0;
77                         }
78                         if (!copied)
79                                 break;
80                 }
81
82                 write_bytes -= copied;
83                 total_copied += copied;
84                 offset += copied;
85                 if (offset == PAGE_SIZE) {
86                         pg++;
87                         offset = 0;
88                 }
89         }
90         return total_copied;
91 }
92
93 /*
94  * unlocks pages after btrfs_file_write is done with them
95  */
96 static void btrfs_drop_pages(struct btrfs_fs_info *fs_info,
97                              struct page **pages, size_t num_pages,
98                              u64 pos, u64 copied)
99 {
100         size_t i;
101         u64 block_start = round_down(pos, fs_info->sectorsize);
102         u64 block_len = round_up(pos + copied, fs_info->sectorsize) - block_start;
103
104         ASSERT(block_len <= U32_MAX);
105         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
106                 /* page checked is some magic around finding pages that
107                  * have been modified without going through btrfs_set_page_dirty
108                  * clear it here. There should be no need to mark the pages
109                  * accessed as prepare_pages should have marked them accessed
110                  * in prepare_pages via find_or_create_page()
111                  */
112                 btrfs_folio_clamp_clear_checked(fs_info, page_folio(pages[i]),
113                                                 block_start, block_len);
114                 unlock_page(pages[i]);
115                 put_page(pages[i]);
116         }
117 }
118
119 /*
120  * After btrfs_copy_from_user(), update the following things for delalloc:
121  * - Mark newly dirtied pages as DELALLOC in the io tree.
122  *   Used to advise which range is to be written back.
123  * - Mark modified pages as Uptodate/Dirty and not needing COW fixup
124  * - Update inode size for past EOF write
125  */
126 int btrfs_dirty_pages(struct btrfs_inode *inode, struct page **pages,
127                       size_t num_pages, loff_t pos, size_t write_bytes,
128                       struct extent_state **cached, bool noreserve)
129 {
130         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
131         int err = 0;
132         int i;
133         u64 num_bytes;
134         u64 start_pos;
135         u64 end_of_last_block;
136         u64 end_pos = pos + write_bytes;
137         loff_t isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
138         unsigned int extra_bits = 0;
139
140         if (write_bytes == 0)
141                 return 0;
142
143         if (noreserve)
144                 extra_bits |= EXTENT_NORESERVE;
145
146         start_pos = round_down(pos, fs_info->sectorsize);
147         num_bytes = round_up(write_bytes + pos - start_pos,
148                              fs_info->sectorsize);
149         ASSERT(num_bytes <= U32_MAX);
150
151         end_of_last_block = start_pos + num_bytes - 1;
152
153         /*
154          * The pages may have already been dirty, clear out old accounting so
155          * we can set things up properly
156          */
157         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start_pos, end_of_last_block,
158                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
159                          cached);
160
161         err = btrfs_set_extent_delalloc(inode, start_pos, end_of_last_block,
162                                         extra_bits, cached);
163         if (err)
164                 return err;
165
166         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
167                 struct page *p = pages[i];
168
169                 btrfs_folio_clamp_set_uptodate(fs_info, page_folio(p),
170                                                start_pos, num_bytes);
171                 btrfs_folio_clamp_clear_checked(fs_info, page_folio(p),
172                                                 start_pos, num_bytes);
173                 btrfs_folio_clamp_set_dirty(fs_info, page_folio(p),
174                                             start_pos, num_bytes);
175         }
176
177         /*
178          * we've only changed i_size in ram, and we haven't updated
179          * the disk i_size.  There is no need to log the inode
180          * at this time.
181          */
182         if (end_pos > isize)
183                 i_size_write(&inode->vfs_inode, end_pos);
184         return 0;
185 }
186
187 /*
188  * this is very complex, but the basic idea is to drop all extents
189  * in the range start - end.  hint_block is filled in with a block number
190  * that would be a good hint to the block allocator for this file.
191  *
192  * If an extent intersects the range but is not entirely inside the range
193  * it is either truncated or split.  Anything entirely inside the range
194  * is deleted from the tree.
195  *
196  * Note: the VFS' inode number of bytes is not updated, it's up to the caller
197  * to deal with that. We set the field 'bytes_found' of the arguments structure
198  * with the number of allocated bytes found in the target range, so that the
199  * caller can update the inode's number of bytes in an atomic way when
200  * replacing extents in a range to avoid races with stat(2).
201  */
202 int btrfs_drop_extents(struct btrfs_trans_handle *trans,
203                        struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode,
204                        struct btrfs_drop_extents_args *args)
205 {
206         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
207         struct extent_buffer *leaf;
208         struct btrfs_file_extent_item *fi;
209         struct btrfs_ref ref = { 0 };
210         struct btrfs_key key;
211         struct btrfs_key new_key;
212         u64 ino = btrfs_ino(inode);
213         u64 search_start = args->start;
214         u64 disk_bytenr = 0;
215         u64 num_bytes = 0;
216         u64 extent_offset = 0;
217         u64 extent_end = 0;
218         u64 last_end = args->start;
219         int del_nr = 0;
220         int del_slot = 0;
221         int extent_type;
222         int recow;
223         int ret;
224         int modify_tree = -1;
225         int update_refs;
226         int found = 0;
227         struct btrfs_path *path = args->path;
228
229         args->bytes_found = 0;
230         args->extent_inserted = false;
231
232         /* Must always have a path if ->replace_extent is true */
233         ASSERT(!(args->replace_extent && !args->path));
234
235         if (!path) {
236                 path = btrfs_alloc_path();
237                 if (!path) {
238                         ret = -ENOMEM;
239                         goto out;
240                 }
241         }
242
243         if (args->drop_cache)
244                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, args->start, args->end - 1, false);
245
246         if (args->start >= inode->disk_i_size && !args->replace_extent)
247                 modify_tree = 0;
248
249         update_refs = (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID);
250         while (1) {
251                 recow = 0;
252                 ret = btrfs_lookup_file_extent(trans, root, path, ino,
253                                                search_start, modify_tree);
254                 if (ret < 0)
255                         break;
256                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && search_start == args->start) {
257                         leaf = path->nodes[0];
258                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0] - 1);
259                         if (key.objectid == ino &&
260                             key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
261                                 path->slots[0]--;
262                 }
263                 ret = 0;
264 next_slot:
265                 leaf = path->nodes[0];
266                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
267                         BUG_ON(del_nr > 0);
268                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
269                         if (ret < 0)
270                                 break;
271                         if (ret > 0) {
272                                 ret = 0;
273                                 break;
274                         }
275                         leaf = path->nodes[0];
276                         recow = 1;
277                 }
278
279                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
280
281                 if (key.objectid > ino)
282                         break;
283                 if (WARN_ON_ONCE(key.objectid < ino) ||
284                     key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
285                         ASSERT(del_nr == 0);
286                         path->slots[0]++;
287                         goto next_slot;
288                 }
289                 if (key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY || key.offset >= args->end)
290                         break;
291
292                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
293                                     struct btrfs_file_extent_item);
294                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
295
296                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
297                     extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
298                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
299                         num_bytes = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
300                         extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
301                         extent_end = key.offset +
302                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
303                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
304                         extent_end = key.offset +
305                                 btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
306                 } else {
307                         /* can't happen */
308                         BUG();
309                 }
310
311                 /*
312                  * Don't skip extent items representing 0 byte lengths. They
313                  * used to be created (bug) if while punching holes we hit
314                  * -ENOSPC condition. So if we find one here, just ensure we
315                  * delete it, otherwise we would insert a new file extent item
316                  * with the same key (offset) as that 0 bytes length file
317                  * extent item in the call to setup_items_for_insert() later
318                  * in this function.
319                  */
320                 if (extent_end == key.offset && extent_end >= search_start) {
321                         last_end = extent_end;
322                         goto delete_extent_item;
323                 }
324
325                 if (extent_end <= search_start) {
326                         path->slots[0]++;
327                         goto next_slot;
328                 }
329
330                 found = 1;
331                 search_start = max(key.offset, args->start);
332                 if (recow || !modify_tree) {
333                         modify_tree = -1;
334                         btrfs_release_path(path);
335                         continue;
336                 }
337
338                 /*
339                  *     | - range to drop - |
340                  *  | -------- extent -------- |
341                  */
342                 if (args->start > key.offset && args->end < extent_end) {
343                         BUG_ON(del_nr > 0);
344                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
345                                 ret = -EOPNOTSUPP;
346                                 break;
347                         }
348
349                         memcpy(&new_key, &key, sizeof(new_key));
350                         new_key.offset = args->start;
351                         ret = btrfs_duplicate_item(trans, root, path,
352                                                    &new_key);
353                         if (ret == -EAGAIN) {
354                                 btrfs_release_path(path);
355                                 continue;
356                         }
357                         if (ret < 0)
358                                 break;
359
360                         leaf = path->nodes[0];
361                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0] - 1,
362                                             struct btrfs_file_extent_item);
363                         btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
364                                                         args->start - key.offset);
365
366                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
367                                             struct btrfs_file_extent_item);
368
369                         extent_offset += args->start - key.offset;
370                         btrfs_set_file_extent_offset(leaf, fi, extent_offset);
371                         btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
372                                                         extent_end - args->start);
373                         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
374
375                         if (update_refs && disk_bytenr > 0) {
376                                 btrfs_init_generic_ref(&ref,
377                                                 BTRFS_ADD_DELAYED_REF,
378                                                 disk_bytenr, num_bytes, 0,
379                                                 root->root_key.objectid);
380                                 btrfs_init_data_ref(&ref,
381                                                 root->root_key.objectid,
382                                                 new_key.objectid,
383                                                 args->start - extent_offset,
384                                                 0, false);
385                                 ret = btrfs_inc_extent_ref(trans, &ref);
386                                 if (ret) {
387                                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
388                                         break;
389                                 }
390                         }
391                         key.offset = args->start;
392                 }
393                 /*
394                  * From here on out we will have actually dropped something, so
395                  * last_end can be updated.
396                  */
397                 last_end = extent_end;
398
399                 /*
400                  *  | ---- range to drop ----- |
401                  *      | -------- extent -------- |
402                  */
403                 if (args->start <= key.offset && args->end < extent_end) {
404                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
405                                 ret = -EOPNOTSUPP;
406                                 break;
407                         }
408
409                         memcpy(&new_key, &key, sizeof(new_key));
410                         new_key.offset = args->end;
411                         btrfs_set_item_key_safe(trans, path, &new_key);
412
413                         extent_offset += args->end - key.offset;
414                         btrfs_set_file_extent_offset(leaf, fi, extent_offset);
415                         btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
416                                                         extent_end - args->end);
417                         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
418                         if (update_refs && disk_bytenr > 0)
419                                 args->bytes_found += args->end - key.offset;
420                         break;
421                 }
422
423                 search_start = extent_end;
424                 /*
425                  *       | ---- range to drop ----- |
426                  *  | -------- extent -------- |
427                  */
428                 if (args->start > key.offset && args->end >= extent_end) {
429                         BUG_ON(del_nr > 0);
430                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
431                                 ret = -EOPNOTSUPP;
432                                 break;
433                         }
434
435                         btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
436                                                         args->start - key.offset);
437                         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
438                         if (update_refs && disk_bytenr > 0)
439                                 args->bytes_found += extent_end - args->start;
440                         if (args->end == extent_end)
441                                 break;
442
443                         path->slots[0]++;
444                         goto next_slot;
445                 }
446
447                 /*
448                  *  | ---- range to drop ----- |
449                  *    | ------ extent ------ |
450                  */
451                 if (args->start <= key.offset && args->end >= extent_end) {
452 delete_extent_item:
453                         if (del_nr == 0) {
454                                 del_slot = path->slots[0];
455                                 del_nr = 1;
456                         } else {
457                                 BUG_ON(del_slot + del_nr != path->slots[0]);
458                                 del_nr++;
459                         }
460
461                         if (update_refs &&
462                             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
463                                 args->bytes_found += extent_end - key.offset;
464                                 extent_end = ALIGN(extent_end,
465                                                    fs_info->sectorsize);
466                         } else if (update_refs && disk_bytenr > 0) {
467                                 btrfs_init_generic_ref(&ref,
468                                                 BTRFS_DROP_DELAYED_REF,
469                                                 disk_bytenr, num_bytes, 0,
470                                                 root->root_key.objectid);
471                                 btrfs_init_data_ref(&ref,
472                                                 root->root_key.objectid,
473                                                 key.objectid,
474                                                 key.offset - extent_offset, 0,
475                                                 false);
476                                 ret = btrfs_free_extent(trans, &ref);
477                                 if (ret) {
478                                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
479                                         break;
480                                 }
481                                 args->bytes_found += extent_end - key.offset;
482                         }
483
484                         if (args->end == extent_end)
485                                 break;
486
487                         if (path->slots[0] + 1 < btrfs_header_nritems(leaf)) {
488                                 path->slots[0]++;
489                                 goto next_slot;
490                         }
491
492                         ret = btrfs_del_items(trans, root, path, del_slot,
493                                               del_nr);
494                         if (ret) {
495                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
496                                 break;
497                         }
498
499                         del_nr = 0;
500                         del_slot = 0;
501
502                         btrfs_release_path(path);
503                         continue;
504                 }
505
506                 BUG();
507         }
508
509         if (!ret && del_nr > 0) {
510                 /*
511                  * Set path->slots[0] to first slot, so that after the delete
512                  * if items are move off from our leaf to its immediate left or
513                  * right neighbor leafs, we end up with a correct and adjusted
514                  * path->slots[0] for our insertion (if args->replace_extent).
515                  */
516                 path->slots[0] = del_slot;
517                 ret = btrfs_del_items(trans, root, path, del_slot, del_nr);
518                 if (ret)
519                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
520         }
521
522         leaf = path->nodes[0];
523         /*
524          * If btrfs_del_items() was called, it might have deleted a leaf, in
525          * which case it unlocked our path, so check path->locks[0] matches a
526          * write lock.
527          */
528         if (!ret && args->replace_extent &&
529             path->locks[0] == BTRFS_WRITE_LOCK &&
530             btrfs_leaf_free_space(leaf) >=
531             sizeof(struct btrfs_item) + args->extent_item_size) {
532
533                 key.objectid = ino;
534                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
535                 key.offset = args->start;
536                 if (!del_nr && path->slots[0] < btrfs_header_nritems(leaf)) {
537                         struct btrfs_key slot_key;
538
539                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &slot_key, path->slots[0]);
540                         if (btrfs_comp_cpu_keys(&key, &slot_key) > 0)
541                                 path->slots[0]++;
542                 }
543                 btrfs_setup_item_for_insert(trans, root, path, &key,
544                                             args->extent_item_size);
545                 args->extent_inserted = true;
546         }
547
548         if (!args->path)
549                 btrfs_free_path(path);
550         else if (!args->extent_inserted)
551                 btrfs_release_path(path);
552 out:
553         args->drop_end = found ? min(args->end, last_end) : args->end;
554
555         return ret;
556 }
557
558 static int extent_mergeable(struct extent_buffer *leaf, int slot,
559                             u64 objectid, u64 bytenr, u64 orig_offset,
560                             u64 *start, u64 *end)
561 {
562         struct btrfs_file_extent_item *fi;
563         struct btrfs_key key;
564         u64 extent_end;
565
566         if (slot < 0 || slot >= btrfs_header_nritems(leaf))
567                 return 0;
568
569         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
570         if (key.objectid != objectid || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
571                 return 0;
572
573         fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
574         if (btrfs_file_extent_type(leaf, fi) != BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
575             btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi) != bytenr ||
576             btrfs_file_extent_offset(leaf, fi) != key.offset - orig_offset ||
577             btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
578             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
579             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
580                 return 0;
581
582         extent_end = key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
583         if ((*start && *start != key.offset) || (*end && *end != extent_end))
584                 return 0;
585
586         *start = key.offset;
587         *end = extent_end;
588         return 1;
589 }
590
591 /*
592  * Mark extent in the range start - end as written.
593  *
594  * This changes extent type from 'pre-allocated' to 'regular'. If only
595  * part of extent is marked as written, the extent will be split into
596  * two or three.
597  */
598 int btrfs_mark_extent_written(struct btrfs_trans_handle *trans,
599                               struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
600 {
601         struct btrfs_root *root = inode->root;
602         struct extent_buffer *leaf;
603         struct btrfs_path *path;
604         struct btrfs_file_extent_item *fi;
605         struct btrfs_ref ref = { 0 };
606         struct btrfs_key key;
607         struct btrfs_key new_key;
608         u64 bytenr;
609         u64 num_bytes;
610         u64 extent_end;
611         u64 orig_offset;
612         u64 other_start;
613         u64 other_end;
614         u64 split;
615         int del_nr = 0;
616         int del_slot = 0;
617         int recow;
618         int ret = 0;
619         u64 ino = btrfs_ino(inode);
620
621         path = btrfs_alloc_path();
622         if (!path)
623                 return -ENOMEM;
624 again:
625         recow = 0;
626         split = start;
627         key.objectid = ino;
628         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
629         key.offset = split;
630
631         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
632         if (ret < 0)
633                 goto out;
634         if (ret > 0 && path->slots[0] > 0)
635                 path->slots[0]--;
636
637         leaf = path->nodes[0];
638         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
639         if (key.objectid != ino ||
640             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
641                 ret = -EINVAL;
642                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
643                 goto out;
644         }
645         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
646                             struct btrfs_file_extent_item);
647         if (btrfs_file_extent_type(leaf, fi) != BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
648                 ret = -EINVAL;
649                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
650                 goto out;
651         }
652         extent_end = key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
653         if (key.offset > start || extent_end < end) {
654                 ret = -EINVAL;
655                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
656                 goto out;
657         }
658
659         bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
660         num_bytes = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
661         orig_offset = key.offset - btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
662         memcpy(&new_key, &key, sizeof(new_key));
663
664         if (start == key.offset && end < extent_end) {
665                 other_start = 0;
666                 other_end = start;
667                 if (extent_mergeable(leaf, path->slots[0] - 1,
668                                      ino, bytenr, orig_offset,
669                                      &other_start, &other_end)) {
670                         new_key.offset = end;
671                         btrfs_set_item_key_safe(trans, path, &new_key);
672                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
673                                             struct btrfs_file_extent_item);
674                         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi,
675                                                          trans->transid);
676                         btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
677                                                         extent_end - end);
678                         btrfs_set_file_extent_offset(leaf, fi,
679                                                      end - orig_offset);
680                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0] - 1,
681                                             struct btrfs_file_extent_item);
682                         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi,
683                                                          trans->transid);
684                         btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
685                                                         end - other_start);
686                         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
687                         goto out;
688                 }
689         }
690
691         if (start > key.offset && end == extent_end) {
692                 other_start = end;
693                 other_end = 0;
694                 if (extent_mergeable(leaf, path->slots[0] + 1,
695                                      ino, bytenr, orig_offset,
696                                      &other_start, &other_end)) {
697                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
698                                             struct btrfs_file_extent_item);
699                         btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
700                                                         start - key.offset);
701                         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi,
702                                                          trans->transid);
703                         path->slots[0]++;
704                         new_key.offset = start;
705                         btrfs_set_item_key_safe(trans, path, &new_key);
706
707                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
708                                             struct btrfs_file_extent_item);
709                         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi,
710                                                          trans->transid);
711                         btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
712                                                         other_end - start);
713                         btrfs_set_file_extent_offset(leaf, fi,
714                                                      start - orig_offset);
715                         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
716                         goto out;
717                 }
718         }
719
720         while (start > key.offset || end < extent_end) {
721                 if (key.offset == start)
722                         split = end;
723
724                 new_key.offset = split;
725                 ret = btrfs_duplicate_item(trans, root, path, &new_key);
726                 if (ret == -EAGAIN) {
727                         btrfs_release_path(path);
728                         goto again;
729                 }
730                 if (ret < 0) {
731                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
732                         goto out;
733                 }
734
735                 leaf = path->nodes[0];
736                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0] - 1,
737                                     struct btrfs_file_extent_item);
738                 btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi, trans->transid);
739                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
740                                                 split - key.offset);
741
742                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
743                                     struct btrfs_file_extent_item);
744
745                 btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi, trans->transid);
746                 btrfs_set_file_extent_offset(leaf, fi, split - orig_offset);
747                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
748                                                 extent_end - split);
749                 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
750
751                 btrfs_init_generic_ref(&ref, BTRFS_ADD_DELAYED_REF, bytenr,
752                                        num_bytes, 0, root->root_key.objectid);
753                 btrfs_init_data_ref(&ref, root->root_key.objectid, ino,
754                                     orig_offset, 0, false);
755                 ret = btrfs_inc_extent_ref(trans, &ref);
756                 if (ret) {
757                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
758                         goto out;
759                 }
760
761                 if (split == start) {
762                         key.offset = start;
763                 } else {
764                         if (start != key.offset) {
765                                 ret = -EINVAL;
766                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
767                                 goto out;
768                         }
769                         path->slots[0]--;
770                         extent_end = end;
771                 }
772                 recow = 1;
773         }
774
775         other_start = end;
776         other_end = 0;
777         btrfs_init_generic_ref(&ref, BTRFS_DROP_DELAYED_REF, bytenr,
778                                num_bytes, 0, root->root_key.objectid);
779         btrfs_init_data_ref(&ref, root->root_key.objectid, ino, orig_offset,
780                             0, false);
781         if (extent_mergeable(leaf, path->slots[0] + 1,
782                              ino, bytenr, orig_offset,
783                              &other_start, &other_end)) {
784                 if (recow) {
785                         btrfs_release_path(path);
786                         goto again;
787                 }
788                 extent_end = other_end;
789                 del_slot = path->slots[0] + 1;
790                 del_nr++;
791                 ret = btrfs_free_extent(trans, &ref);
792                 if (ret) {
793                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
794                         goto out;
795                 }
796         }
797         other_start = 0;
798         other_end = start;
799         if (extent_mergeable(leaf, path->slots[0] - 1,
800                              ino, bytenr, orig_offset,
801                              &other_start, &other_end)) {
802                 if (recow) {
803                         btrfs_release_path(path);
804                         goto again;
805                 }
806                 key.offset = other_start;
807                 del_slot = path->slots[0];
808                 del_nr++;
809                 ret = btrfs_free_extent(trans, &ref);
810                 if (ret) {
811                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
812                         goto out;
813                 }
814         }
815         if (del_nr == 0) {
816                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
817                            struct btrfs_file_extent_item);
818                 btrfs_set_file_extent_type(leaf, fi,
819                                            BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
820                 btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi, trans->transid);
821                 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
822         } else {
823                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, del_slot - 1,
824                            struct btrfs_file_extent_item);
825                 btrfs_set_file_extent_type(leaf, fi,
826                                            BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
827                 btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi, trans->transid);
828                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
829                                                 extent_end - key.offset);
830                 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
831
832                 ret = btrfs_del_items(trans, root, path, del_slot, del_nr);
833                 if (ret < 0) {
834                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
835                         goto out;
836                 }
837         }
838 out:
839         btrfs_free_path(path);
840         return ret;
841 }
842
843 /*
844  * on error we return an unlocked page and the error value
845  * on success we return a locked page and 0
846  */
847 static int prepare_uptodate_page(struct inode *inode,
848                                  struct page *page, u64 pos,
849                                  bool force_uptodate)
850 {
851         struct folio *folio = page_folio(page);
852         int ret = 0;
853
854         if (((pos & (PAGE_SIZE - 1)) || force_uptodate) &&
855             !PageUptodate(page)) {
856                 ret = btrfs_read_folio(NULL, folio);
857                 if (ret)
858                         return ret;
859                 lock_page(page);
860                 if (!PageUptodate(page)) {
861                         unlock_page(page);
862                         return -EIO;
863                 }
864
865                 /*
866                  * Since btrfs_read_folio() will unlock the folio before it
867                  * returns, there is a window where btrfs_release_folio() can be
868                  * called to release the page.  Here we check both inode
869                  * mapping and PagePrivate() to make sure the page was not
870                  * released.
871                  *
872                  * The private flag check is essential for subpage as we need
873                  * to store extra bitmap using folio private.
874                  */
875                 if (page->mapping != inode->i_mapping || !folio_test_private(folio)) {
876                         unlock_page(page);
877                         return -EAGAIN;
878                 }
879         }
880         return 0;
881 }
882
883 static fgf_t get_prepare_fgp_flags(bool nowait)
884 {
885         fgf_t fgp_flags = FGP_LOCK | FGP_ACCESSED | FGP_CREAT;
886
887         if (nowait)
888                 fgp_flags |= FGP_NOWAIT;
889
890         return fgp_flags;
891 }
892
893 static gfp_t get_prepare_gfp_flags(struct inode *inode, bool nowait)
894 {
895         gfp_t gfp;
896
897         gfp = btrfs_alloc_write_mask(inode->i_mapping);
898         if (nowait) {
899                 gfp &= ~__GFP_DIRECT_RECLAIM;
900                 gfp |= GFP_NOWAIT;
901         }
902
903         return gfp;
904 }
905
906 /*
907  * this just gets pages into the page cache and locks them down.
908  */
909 static noinline int prepare_pages(struct inode *inode, struct page **pages,
910                                   size_t num_pages, loff_t pos,
911                                   size_t write_bytes, bool force_uptodate,
912                                   bool nowait)
913 {
914         int i;
915         unsigned long index = pos >> PAGE_SHIFT;
916         gfp_t mask = get_prepare_gfp_flags(inode, nowait);
917         fgf_t fgp_flags = get_prepare_fgp_flags(nowait);
918         int err = 0;
919         int faili;
920
921         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
922 again:
923                 pages[i] = pagecache_get_page(inode->i_mapping, index + i,
924                                               fgp_flags, mask | __GFP_WRITE);
925                 if (!pages[i]) {
926                         faili = i - 1;
927                         if (nowait)
928                                 err = -EAGAIN;
929                         else
930                                 err = -ENOMEM;
931                         goto fail;
932                 }
933
934                 err = set_page_extent_mapped(pages[i]);
935                 if (err < 0) {
936                         faili = i;
937                         goto fail;
938                 }
939
940                 if (i == 0)
941                         err = prepare_uptodate_page(inode, pages[i], pos,
942                                                     force_uptodate);
943                 if (!err && i == num_pages - 1)
944                         err = prepare_uptodate_page(inode, pages[i],
945                                                     pos + write_bytes, false);
946                 if (err) {
947                         put_page(pages[i]);
948                         if (!nowait && err == -EAGAIN) {
949                                 err = 0;
950                                 goto again;
951                         }
952                         faili = i - 1;
953                         goto fail;
954                 }
955                 wait_on_page_writeback(pages[i]);
956         }
957
958         return 0;
959 fail:
960         while (faili >= 0) {
961                 unlock_page(pages[faili]);
962                 put_page(pages[faili]);
963                 faili--;
964         }
965         return err;
966
967 }
968
969 /*
970  * This function locks the extent and properly waits for data=ordered extents
971  * to finish before allowing the pages to be modified if need.
972  *
973  * The return value:
974  * 1 - the extent is locked
975  * 0 - the extent is not locked, and everything is OK
976  * -EAGAIN - need re-prepare the pages
977  * the other < 0 number - Something wrong happens
978  */
979 static noinline int
980 lock_and_cleanup_extent_if_need(struct btrfs_inode *inode, struct page **pages,
981                                 size_t num_pages, loff_t pos,
982                                 size_t write_bytes,
983                                 u64 *lockstart, u64 *lockend, bool nowait,
984                                 struct extent_state **cached_state)
985 {
986         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
987         u64 start_pos;
988         u64 last_pos;
989         int i;
990         int ret = 0;
991
992         start_pos = round_down(pos, fs_info->sectorsize);
993         last_pos = round_up(pos + write_bytes, fs_info->sectorsize) - 1;
994
995         if (start_pos < inode->vfs_inode.i_size) {
996                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
997
998                 if (nowait) {
999                         if (!try_lock_extent(&inode->io_tree, start_pos, last_pos,
1000                                              cached_state)) {
1001                                 for (i = 0; i < num_pages; i++) {
1002                                         unlock_page(pages[i]);
1003                                         put_page(pages[i]);
1004                                         pages[i] = NULL;
1005                                 }
1006
1007                                 return -EAGAIN;
1008                         }
1009                 } else {
1010                         lock_extent(&inode->io_tree, start_pos, last_pos, cached_state);
1011                 }
1012
1013                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start_pos,
1014                                                      last_pos - start_pos + 1);
1015                 if (ordered &&
1016                     ordered->file_offset + ordered->num_bytes > start_pos &&
1017                     ordered->file_offset <= last_pos) {
1018                         unlock_extent(&inode->io_tree, start_pos, last_pos,
1019                                       cached_state);
1020                         for (i = 0; i < num_pages; i++) {
1021                                 unlock_page(pages[i]);
1022                                 put_page(pages[i]);
1023                         }
1024                         btrfs_start_ordered_extent(ordered);
1025                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
1026                         return -EAGAIN;
1027                 }
1028                 if (ordered)
1029                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
1030
1031                 *lockstart = start_pos;
1032                 *lockend = last_pos;
1033                 ret = 1;
1034         }
1035
1036         /*
1037          * We should be called after prepare_pages() which should have locked
1038          * all pages in the range.
1039          */
1040         for (i = 0; i < num_pages; i++)
1041                 WARN_ON(!PageLocked(pages[i]));
1042
1043         return ret;
1044 }
1045
1046 /*
1047  * Check if we can do nocow write into the range [@pos, @pos + @write_bytes)
1048  *
1049  * @pos:         File offset.
1050  * @write_bytes: The length to write, will be updated to the nocow writeable
1051  *               range.
1052  *
1053  * This function will flush ordered extents in the range to ensure proper
1054  * nocow checks.
1055  *
1056  * Return:
1057  * > 0          If we can nocow, and updates @write_bytes.
1058  *  0           If we can't do a nocow write.
1059  * -EAGAIN      If we can't do a nocow write because snapshoting of the inode's
1060  *              root is in progress.
1061  * < 0          If an error happened.
1062  *
1063  * NOTE: Callers need to call btrfs_check_nocow_unlock() if we return > 0.
1064  */
1065 int btrfs_check_nocow_lock(struct btrfs_inode *inode, loff_t pos,
1066                            size_t *write_bytes, bool nowait)
1067 {
1068         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1069         struct btrfs_root *root = inode->root;
1070         struct extent_state *cached_state = NULL;
1071         u64 lockstart, lockend;
1072         u64 num_bytes;
1073         int ret;
1074
1075         if (!(inode->flags & (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)))
1076                 return 0;
1077
1078         if (!btrfs_drew_try_write_lock(&root->snapshot_lock))
1079                 return -EAGAIN;
1080
1081         lockstart = round_down(pos, fs_info->sectorsize);
1082         lockend = round_up(pos + *write_bytes,
1083                            fs_info->sectorsize) - 1;
1084         num_bytes = lockend - lockstart + 1;
1085
1086         if (nowait) {
1087                 if (!btrfs_try_lock_ordered_range(inode, lockstart, lockend,
1088                                                   &cached_state)) {
1089                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
1090                         return -EAGAIN;
1091                 }
1092         } else {
1093                 btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, lockstart, lockend,
1094                                                    &cached_state);
1095         }
1096         ret = can_nocow_extent(&inode->vfs_inode, lockstart, &num_bytes,
1097                         NULL, NULL, NULL, nowait, false);
1098         if (ret <= 0)
1099                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
1100         else
1101                 *write_bytes = min_t(size_t, *write_bytes ,
1102                                      num_bytes - pos + lockstart);
1103         unlock_extent(&inode->io_tree, lockstart, lockend, &cached_state);
1104
1105         return ret;
1106 }
1107
1108 void btrfs_check_nocow_unlock(struct btrfs_inode *inode)
1109 {
1110         btrfs_drew_write_unlock(&inode->root->snapshot_lock);
1111 }
1112
1113 static void update_time_for_write(struct inode *inode)
1114 {
1115         struct timespec64 now, ts;
1116
1117         if (IS_NOCMTIME(inode))
1118                 return;
1119
1120         now = current_time(inode);
1121         ts = inode_get_mtime(inode);
1122         if (!timespec64_equal(&ts, &now))
1123                 inode_set_mtime_to_ts(inode, now);
1124
1125         ts = inode_get_ctime(inode);
1126         if (!timespec64_equal(&ts, &now))
1127                 inode_set_ctime_to_ts(inode, now);
1128
1129         if (IS_I_VERSION(inode))
1130                 inode_inc_iversion(inode);
1131 }
1132
1133 static int btrfs_write_check(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from,
1134                              size_t count)
1135 {
1136         struct file *file = iocb->ki_filp;
1137         struct inode *inode = file_inode(file);
1138         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
1139         loff_t pos = iocb->ki_pos;
1140         int ret;
1141         loff_t oldsize;
1142         loff_t start_pos;
1143
1144         /*
1145          * Quickly bail out on NOWAIT writes if we don't have the nodatacow or
1146          * prealloc flags, as without those flags we always have to COW. We will
1147          * later check if we can really COW into the target range (using
1148          * can_nocow_extent() at btrfs_get_blocks_direct_write()).
1149          */
1150         if ((iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) &&
1151             !(BTRFS_I(inode)->flags & (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)))
1152                 return -EAGAIN;
1153
1154         ret = file_remove_privs(file);
1155         if (ret)
1156                 return ret;
1157
1158         /*
1159          * We reserve space for updating the inode when we reserve space for the
1160          * extent we are going to write, so we will enospc out there.  We don't
1161          * need to start yet another transaction to update the inode as we will
1162          * update the inode when we finish writing whatever data we write.
1163          */
1164         update_time_for_write(inode);
1165
1166         start_pos = round_down(pos, fs_info->sectorsize);
1167         oldsize = i_size_read(inode);
1168         if (start_pos > oldsize) {
1169                 /* Expand hole size to cover write data, preventing empty gap */
1170                 loff_t end_pos = round_up(pos + count, fs_info->sectorsize);
1171
1172                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), oldsize, end_pos);
1173                 if (ret)
1174                         return ret;
1175         }
1176
1177         return 0;
1178 }
1179
1180 static noinline ssize_t btrfs_buffered_write(struct kiocb *iocb,
1181                                                struct iov_iter *i)
1182 {
1183         struct file *file = iocb->ki_filp;
1184         loff_t pos;
1185         struct inode *inode = file_inode(file);
1186         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
1187         struct page **pages = NULL;
1188         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
1189         u64 release_bytes = 0;
1190         u64 lockstart;
1191         u64 lockend;
1192         size_t num_written = 0;
1193         int nrptrs;
1194         ssize_t ret;
1195         bool only_release_metadata = false;
1196         bool force_page_uptodate = false;
1197         loff_t old_isize = i_size_read(inode);
1198         unsigned int ilock_flags = 0;
1199         const bool nowait = (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT);
1200         unsigned int bdp_flags = (nowait ? BDP_ASYNC : 0);
1201
1202         if (nowait)
1203                 ilock_flags |= BTRFS_ILOCK_TRY;
1204
1205         ret = btrfs_inode_lock(BTRFS_I(inode), ilock_flags);
1206         if (ret < 0)
1207                 return ret;
1208
1209         ret = generic_write_checks(iocb, i);
1210         if (ret <= 0)
1211                 goto out;
1212
1213         ret = btrfs_write_check(iocb, i, ret);
1214         if (ret < 0)
1215                 goto out;
1216
1217         pos = iocb->ki_pos;
1218         nrptrs = min(DIV_ROUND_UP(iov_iter_count(i), PAGE_SIZE),
1219                         PAGE_SIZE / (sizeof(struct page *)));
1220         nrptrs = min(nrptrs, current->nr_dirtied_pause - current->nr_dirtied);
1221         nrptrs = max(nrptrs, 8);
1222         pages = kmalloc_array(nrptrs, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL);
1223         if (!pages) {
1224                 ret = -ENOMEM;
1225                 goto out;
1226         }
1227
1228         while (iov_iter_count(i) > 0) {
1229                 struct extent_state *cached_state = NULL;
1230                 size_t offset = offset_in_page(pos);
1231                 size_t sector_offset;
1232                 size_t write_bytes = min(iov_iter_count(i),
1233                                          nrptrs * (size_t)PAGE_SIZE -
1234                                          offset);
1235                 size_t num_pages;
1236                 size_t reserve_bytes;
1237                 size_t dirty_pages;
1238                 size_t copied;
1239                 size_t dirty_sectors;
1240                 size_t num_sectors;
1241                 int extents_locked;
1242
1243                 /*
1244                  * Fault pages before locking them in prepare_pages
1245                  * to avoid recursive lock
1246                  */
1247                 if (unlikely(fault_in_iov_iter_readable(i, write_bytes))) {
1248                         ret = -EFAULT;
1249                         break;
1250                 }
1251
1252                 only_release_metadata = false;
1253                 sector_offset = pos & (fs_info->sectorsize - 1);
1254
1255                 extent_changeset_release(data_reserved);
1256                 ret = btrfs_check_data_free_space(BTRFS_I(inode),
1257                                                   &data_reserved, pos,
1258                                                   write_bytes, nowait);
1259                 if (ret < 0) {
1260                         int can_nocow;
1261
1262                         if (nowait && (ret == -ENOSPC || ret == -EAGAIN)) {
1263                                 ret = -EAGAIN;
1264                                 break;
1265                         }
1266
1267                         /*
1268                          * If we don't have to COW at the offset, reserve
1269                          * metadata only. write_bytes may get smaller than
1270                          * requested here.
1271                          */
1272                         can_nocow = btrfs_check_nocow_lock(BTRFS_I(inode), pos,
1273                                                            &write_bytes, nowait);
1274                         if (can_nocow < 0)
1275                                 ret = can_nocow;
1276                         if (can_nocow > 0)
1277                                 ret = 0;
1278                         if (ret)
1279                                 break;
1280                         only_release_metadata = true;
1281                 }
1282
1283                 num_pages = DIV_ROUND_UP(write_bytes + offset, PAGE_SIZE);
1284                 WARN_ON(num_pages > nrptrs);
1285                 reserve_bytes = round_up(write_bytes + sector_offset,
1286                                          fs_info->sectorsize);
1287                 WARN_ON(reserve_bytes == 0);
1288                 ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(BTRFS_I(inode),
1289                                                       reserve_bytes,
1290                                                       reserve_bytes, nowait);
1291                 if (ret) {
1292                         if (!only_release_metadata)
1293                                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode),
1294                                                 data_reserved, pos,
1295                                                 write_bytes);
1296                         else
1297                                 btrfs_check_nocow_unlock(BTRFS_I(inode));
1298
1299                         if (nowait && ret == -ENOSPC)
1300                                 ret = -EAGAIN;
1301                         break;
1302                 }
1303
1304                 release_bytes = reserve_bytes;
1305 again:
1306                 ret = balance_dirty_pages_ratelimited_flags(inode->i_mapping, bdp_flags);
1307                 if (ret) {
1308                         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), reserve_bytes);
1309                         break;
1310                 }
1311
1312                 /*
1313                  * This is going to setup the pages array with the number of
1314                  * pages we want, so we don't really need to worry about the
1315                  * contents of pages from loop to loop
1316                  */
1317                 ret = prepare_pages(inode, pages, num_pages,
1318                                     pos, write_bytes, force_page_uptodate, false);
1319                 if (ret) {
1320                         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode),
1321                                                        reserve_bytes);
1322                         break;
1323                 }
1324
1325                 extents_locked = lock_and_cleanup_extent_if_need(
1326                                 BTRFS_I(inode), pages,
1327                                 num_pages, pos, write_bytes, &lockstart,
1328                                 &lockend, nowait, &cached_state);
1329                 if (extents_locked < 0) {
1330                         if (!nowait && extents_locked == -EAGAIN)
1331                                 goto again;
1332
1333                         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode),
1334                                                        reserve_bytes);
1335                         ret = extents_locked;
1336                         break;
1337                 }
1338
1339                 copied = btrfs_copy_from_user(pos, write_bytes, pages, i);
1340
1341                 num_sectors = BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, reserve_bytes);
1342                 dirty_sectors = round_up(copied + sector_offset,
1343                                         fs_info->sectorsize);
1344                 dirty_sectors = BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, dirty_sectors);
1345
1346                 /*
1347                  * if we have trouble faulting in the pages, fall
1348                  * back to one page at a time
1349                  */
1350                 if (copied < write_bytes)
1351                         nrptrs = 1;
1352
1353                 if (copied == 0) {
1354                         force_page_uptodate = true;
1355                         dirty_sectors = 0;
1356                         dirty_pages = 0;
1357                 } else {
1358                         force_page_uptodate = false;
1359                         dirty_pages = DIV_ROUND_UP(copied + offset,
1360                                                    PAGE_SIZE);
1361                 }
1362
1363                 if (num_sectors > dirty_sectors) {
1364                         /* release everything except the sectors we dirtied */
1365                         release_bytes -= dirty_sectors << fs_info->sectorsize_bits;
1366                         if (only_release_metadata) {
1367                                 btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode),
1368                                                         release_bytes, true);
1369                         } else {
1370                                 u64 __pos;
1371
1372                                 __pos = round_down(pos,
1373                                                    fs_info->sectorsize) +
1374                                         (dirty_pages << PAGE_SHIFT);
1375                                 btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
1376                                                 data_reserved, __pos,
1377                                                 release_bytes, true);
1378                         }
1379                 }
1380
1381                 release_bytes = round_up(copied + sector_offset,
1382                                         fs_info->sectorsize);
1383
1384                 ret = btrfs_dirty_pages(BTRFS_I(inode), pages,
1385                                         dirty_pages, pos, copied,
1386                                         &cached_state, only_release_metadata);
1387
1388                 /*
1389                  * If we have not locked the extent range, because the range's
1390                  * start offset is >= i_size, we might still have a non-NULL
1391                  * cached extent state, acquired while marking the extent range
1392                  * as delalloc through btrfs_dirty_pages(). Therefore free any
1393                  * possible cached extent state to avoid a memory leak.
1394                  */
1395                 if (extents_locked)
1396                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart,
1397                                       lockend, &cached_state);
1398                 else
1399                         free_extent_state(cached_state);
1400
1401                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), reserve_bytes);
1402                 if (ret) {
1403                         btrfs_drop_pages(fs_info, pages, num_pages, pos, copied);
1404                         break;
1405                 }
1406
1407                 release_bytes = 0;
1408                 if (only_release_metadata)
1409                         btrfs_check_nocow_unlock(BTRFS_I(inode));
1410
1411                 btrfs_drop_pages(fs_info, pages, num_pages, pos, copied);
1412
1413                 cond_resched();
1414
1415                 pos += copied;
1416                 num_written += copied;
1417         }
1418
1419         kfree(pages);
1420
1421         if (release_bytes) {
1422                 if (only_release_metadata) {
1423                         btrfs_check_nocow_unlock(BTRFS_I(inode));
1424                         btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode),
1425                                         release_bytes, true);
1426                 } else {
1427                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
1428                                         data_reserved,
1429                                         round_down(pos, fs_info->sectorsize),
1430                                         release_bytes, true);
1431                 }
1432         }
1433
1434         extent_changeset_free(data_reserved);
1435         if (num_written > 0) {
1436                 pagecache_isize_extended(inode, old_isize, iocb->ki_pos);
1437                 iocb->ki_pos += num_written;
1438         }
1439 out:
1440         btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), ilock_flags);
1441         return num_written ? num_written : ret;
1442 }
1443
1444 static ssize_t check_direct_IO(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1445                                const struct iov_iter *iter, loff_t offset)
1446 {
1447         const u32 blocksize_mask = fs_info->sectorsize - 1;
1448
1449         if (offset & blocksize_mask)
1450                 return -EINVAL;
1451
1452         if (iov_iter_alignment(iter) & blocksize_mask)
1453                 return -EINVAL;
1454
1455         return 0;
1456 }
1457
1458 static ssize_t btrfs_direct_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1459 {
1460         struct file *file = iocb->ki_filp;
1461         struct inode *inode = file_inode(file);
1462         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
1463         loff_t pos;
1464         ssize_t written = 0;
1465         ssize_t written_buffered;
1466         size_t prev_left = 0;
1467         loff_t endbyte;
1468         ssize_t err;
1469         unsigned int ilock_flags = 0;
1470         struct iomap_dio *dio;
1471
1472         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT)
1473                 ilock_flags |= BTRFS_ILOCK_TRY;
1474
1475         /*
1476          * If the write DIO is within EOF, use a shared lock and also only if
1477          * security bits will likely not be dropped by file_remove_privs() called
1478          * from btrfs_write_check(). Either will need to be rechecked after the
1479          * lock was acquired.
1480          */
1481         if (iocb->ki_pos + iov_iter_count(from) <= i_size_read(inode) && IS_NOSEC(inode))
1482                 ilock_flags |= BTRFS_ILOCK_SHARED;
1483
1484 relock:
1485         err = btrfs_inode_lock(BTRFS_I(inode), ilock_flags);
1486         if (err < 0)
1487                 return err;
1488
1489         /* Shared lock cannot be used with security bits set. */
1490         if ((ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED) && !IS_NOSEC(inode)) {
1491                 btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), ilock_flags);
1492                 ilock_flags &= ~BTRFS_ILOCK_SHARED;
1493                 goto relock;
1494         }
1495
1496         err = generic_write_checks(iocb, from);
1497         if (err <= 0) {
1498                 btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), ilock_flags);
1499                 return err;
1500         }
1501
1502         err = btrfs_write_check(iocb, from, err);
1503         if (err < 0) {
1504                 btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), ilock_flags);
1505                 goto out;
1506         }
1507
1508         pos = iocb->ki_pos;
1509         /*
1510          * Re-check since file size may have changed just before taking the
1511          * lock or pos may have changed because of O_APPEND in generic_write_check()
1512          */
1513         if ((ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED) &&
1514             pos + iov_iter_count(from) > i_size_read(inode)) {
1515                 btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), ilock_flags);
1516                 ilock_flags &= ~BTRFS_ILOCK_SHARED;
1517                 goto relock;
1518         }
1519
1520         if (check_direct_IO(fs_info, from, pos)) {
1521                 btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), ilock_flags);
1522                 goto buffered;
1523         }
1524
1525         /*
1526          * The iov_iter can be mapped to the same file range we are writing to.
1527          * If that's the case, then we will deadlock in the iomap code, because
1528          * it first calls our callback btrfs_dio_iomap_begin(), which will create
1529          * an ordered extent, and after that it will fault in the pages that the
1530          * iov_iter refers to. During the fault in we end up in the readahead
1531          * pages code (starting at btrfs_readahead()), which will lock the range,
1532          * find that ordered extent and then wait for it to complete (at
1533          * btrfs_lock_and_flush_ordered_range()), resulting in a deadlock since
1534          * obviously the ordered extent can never complete as we didn't submit
1535          * yet the respective bio(s). This always happens when the buffer is
1536          * memory mapped to the same file range, since the iomap DIO code always
1537          * invalidates pages in the target file range (after starting and waiting
1538          * for any writeback).
1539          *
1540          * So here we disable page faults in the iov_iter and then retry if we
1541          * got -EFAULT, faulting in the pages before the retry.
1542          */
1543         from->nofault = true;
1544         dio = btrfs_dio_write(iocb, from, written);
1545         from->nofault = false;
1546
1547         /*
1548          * iomap_dio_complete() will call btrfs_sync_file() if we have a dsync
1549          * iocb, and that needs to lock the inode. So unlock it before calling
1550          * iomap_dio_complete() to avoid a deadlock.
1551          */
1552         btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), ilock_flags);
1553
1554         if (IS_ERR_OR_NULL(dio))
1555                 err = PTR_ERR_OR_ZERO(dio);
1556         else
1557                 err = iomap_dio_complete(dio);
1558
1559         /* No increment (+=) because iomap returns a cumulative value. */
1560         if (err > 0)
1561                 written = err;
1562
1563         if (iov_iter_count(from) > 0 && (err == -EFAULT || err > 0)) {
1564                 const size_t left = iov_iter_count(from);
1565                 /*
1566                  * We have more data left to write. Try to fault in as many as
1567                  * possible of the remainder pages and retry. We do this without
1568                  * releasing and locking again the inode, to prevent races with
1569                  * truncate.
1570                  *
1571                  * Also, in case the iov refers to pages in the file range of the
1572                  * file we want to write to (due to a mmap), we could enter an
1573                  * infinite loop if we retry after faulting the pages in, since
1574                  * iomap will invalidate any pages in the range early on, before
1575                  * it tries to fault in the pages of the iov. So we keep track of
1576                  * how much was left of iov in the previous EFAULT and fallback
1577                  * to buffered IO in case we haven't made any progress.
1578                  */
1579                 if (left == prev_left) {
1580                         err = -ENOTBLK;
1581                 } else {
1582                         fault_in_iov_iter_readable(from, left);
1583                         prev_left = left;
1584                         goto relock;
1585                 }
1586         }
1587
1588         /*
1589          * If 'err' is -ENOTBLK or we have not written all data, then it means
1590          * we must fallback to buffered IO.
1591          */
1592         if ((err < 0 && err != -ENOTBLK) || !iov_iter_count(from))
1593                 goto out;
1594
1595 buffered:
1596         /*
1597          * If we are in a NOWAIT context, then return -EAGAIN to signal the caller
1598          * it must retry the operation in a context where blocking is acceptable,
1599          * because even if we end up not blocking during the buffered IO attempt
1600          * below, we will block when flushing and waiting for the IO.
1601          */
1602         if (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT) {
1603                 err = -EAGAIN;
1604                 goto out;
1605         }
1606
1607         pos = iocb->ki_pos;
1608         written_buffered = btrfs_buffered_write(iocb, from);
1609         if (written_buffered < 0) {
1610                 err = written_buffered;
1611                 goto out;
1612         }
1613         /*
1614          * Ensure all data is persisted. We want the next direct IO read to be
1615          * able to read what was just written.
1616          */
1617         endbyte = pos + written_buffered - 1;
1618         err = btrfs_fdatawrite_range(inode, pos, endbyte);
1619         if (err)
1620                 goto out;
1621         err = filemap_fdatawait_range(inode->i_mapping, pos, endbyte);
1622         if (err)
1623                 goto out;
1624         written += written_buffered;
1625         iocb->ki_pos = pos + written_buffered;
1626         invalidate_mapping_pages(file->f_mapping, pos >> PAGE_SHIFT,
1627                                  endbyte >> PAGE_SHIFT);
1628 out:
1629         return err < 0 ? err : written;
1630 }
1631
1632 static ssize_t btrfs_encoded_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from,
1633                         const struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded)
1634 {
1635         struct file *file = iocb->ki_filp;
1636         struct inode *inode = file_inode(file);
1637         loff_t count;
1638         ssize_t ret;
1639
1640         btrfs_inode_lock(BTRFS_I(inode), 0);
1641         count = encoded->len;
1642         ret = generic_write_checks_count(iocb, &count);
1643         if (ret == 0 && count != encoded->len) {
1644                 /*
1645                  * The write got truncated by generic_write_checks_count(). We
1646                  * can't do a partial encoded write.
1647                  */
1648                 ret = -EFBIG;
1649         }
1650         if (ret || encoded->len == 0)
1651                 goto out;
1652
1653         ret = btrfs_write_check(iocb, from, encoded->len);
1654         if (ret < 0)
1655                 goto out;
1656
1657         ret = btrfs_do_encoded_write(iocb, from, encoded);
1658 out:
1659         btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), 0);
1660         return ret;
1661 }
1662
1663 ssize_t btrfs_do_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from,
1664                             const struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded)
1665 {
1666         struct file *file = iocb->ki_filp;
1667         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(file));
1668         ssize_t num_written, num_sync;
1669
1670         /*
1671          * If the fs flips readonly due to some impossible error, although we
1672          * have opened a file as writable, we have to stop this write operation
1673          * to ensure consistency.
1674          */
1675         if (BTRFS_FS_ERROR(inode->root->fs_info))
1676                 return -EROFS;
1677
1678         if (encoded && (iocb->ki_flags & IOCB_NOWAIT))
1679                 return -EOPNOTSUPP;
1680
1681         if (encoded) {
1682                 num_written = btrfs_encoded_write(iocb, from, encoded);
1683                 num_sync = encoded->len;
1684         } else if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) {
1685                 num_written = btrfs_direct_write(iocb, from);
1686                 num_sync = num_written;
1687         } else {
1688                 num_written = btrfs_buffered_write(iocb, from);
1689                 num_sync = num_written;
1690         }
1691
1692         btrfs_set_inode_last_sub_trans(inode);
1693
1694         if (num_sync > 0) {
1695                 num_sync = generic_write_sync(iocb, num_sync);
1696                 if (num_sync < 0)
1697                         num_written = num_sync;
1698         }
1699
1700         return num_written;
1701 }
1702
1703 static ssize_t btrfs_file_write_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from)
1704 {
1705         return btrfs_do_write_iter(iocb, from, NULL);
1706 }
1707
1708 int btrfs_release_file(struct inode *inode, struct file *filp)
1709 {
1710         struct btrfs_file_private *private = filp->private_data;
1711
1712         if (private) {
1713                 kfree(private->filldir_buf);
1714                 free_extent_state(private->llseek_cached_state);
1715                 kfree(private);
1716                 filp->private_data = NULL;
1717         }
1718
1719         /*
1720          * Set by setattr when we are about to truncate a file from a non-zero
1721          * size to a zero size.  This tries to flush down new bytes that may
1722          * have been written if the application were using truncate to replace
1723          * a file in place.
1724          */
1725         if (test_and_clear_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
1726                                &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
1727                         filemap_flush(inode->i_mapping);
1728         return 0;
1729 }
1730
1731 static int start_ordered_ops(struct inode *inode, loff_t start, loff_t end)
1732 {
1733         int ret;
1734         struct blk_plug plug;
1735
1736         /*
1737          * This is only called in fsync, which would do synchronous writes, so
1738          * a plug can merge adjacent IOs as much as possible.  Esp. in case of
1739          * multiple disks using raid profile, a large IO can be split to
1740          * several segments of stripe length (currently 64K).
1741          */
1742         blk_start_plug(&plug);
1743         ret = btrfs_fdatawrite_range(inode, start, end);
1744         blk_finish_plug(&plug);
1745
1746         return ret;
1747 }
1748
1749 static inline bool skip_inode_logging(const struct btrfs_log_ctx *ctx)
1750 {
1751         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ctx->inode);
1752         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1753
1754         if (btrfs_inode_in_log(inode, btrfs_get_fs_generation(fs_info)) &&
1755             list_empty(&ctx->ordered_extents))
1756                 return true;
1757
1758         /*
1759          * If we are doing a fast fsync we can not bail out if the inode's
1760          * last_trans is <= then the last committed transaction, because we only
1761          * update the last_trans of the inode during ordered extent completion,
1762          * and for a fast fsync we don't wait for that, we only wait for the
1763          * writeback to complete.
1764          */
1765         if (inode->last_trans <= btrfs_get_last_trans_committed(fs_info) &&
1766             (test_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &inode->runtime_flags) ||
1767              list_empty(&ctx->ordered_extents)))
1768                 return true;
1769
1770         return false;
1771 }
1772
1773 /*
1774  * fsync call for both files and directories.  This logs the inode into
1775  * the tree log instead of forcing full commits whenever possible.
1776  *
1777  * It needs to call filemap_fdatawait so that all ordered extent updates are
1778  * in the metadata btree are up to date for copying to the log.
1779  *
1780  * It drops the inode mutex before doing the tree log commit.  This is an
1781  * important optimization for directories because holding the mutex prevents
1782  * new operations on the dir while we write to disk.
1783  */
1784 int btrfs_sync_file(struct file *file, loff_t start, loff_t end, int datasync)
1785 {
1786         struct dentry *dentry = file_dentry(file);
1787         struct inode *inode = d_inode(dentry);
1788         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
1789         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
1790         struct btrfs_trans_handle *trans;
1791         struct btrfs_log_ctx ctx;
1792         int ret = 0, err;
1793         u64 len;
1794         bool full_sync;
1795
1796         trace_btrfs_sync_file(file, datasync);
1797
1798         btrfs_init_log_ctx(&ctx, inode);
1799
1800         /*
1801          * Always set the range to a full range, otherwise we can get into
1802          * several problems, from missing file extent items to represent holes
1803          * when not using the NO_HOLES feature, to log tree corruption due to
1804          * races between hole detection during logging and completion of ordered
1805          * extents outside the range, to missing checksums due to ordered extents
1806          * for which we flushed only a subset of their pages.
1807          */
1808         start = 0;
1809         end = LLONG_MAX;
1810         len = (u64)LLONG_MAX + 1;
1811
1812         /*
1813          * We write the dirty pages in the range and wait until they complete
1814          * out of the ->i_mutex. If so, we can flush the dirty pages by
1815          * multi-task, and make the performance up.  See
1816          * btrfs_wait_ordered_range for an explanation of the ASYNC check.
1817          */
1818         ret = start_ordered_ops(inode, start, end);
1819         if (ret)
1820                 goto out;
1821
1822         btrfs_inode_lock(BTRFS_I(inode), BTRFS_ILOCK_MMAP);
1823
1824         atomic_inc(&root->log_batch);
1825
1826         /*
1827          * Before we acquired the inode's lock and the mmap lock, someone may
1828          * have dirtied more pages in the target range. We need to make sure
1829          * that writeback for any such pages does not start while we are logging
1830          * the inode, because if it does, any of the following might happen when
1831          * we are not doing a full inode sync:
1832          *
1833          * 1) We log an extent after its writeback finishes but before its
1834          *    checksums are added to the csum tree, leading to -EIO errors
1835          *    when attempting to read the extent after a log replay.
1836          *
1837          * 2) We can end up logging an extent before its writeback finishes.
1838          *    Therefore after the log replay we will have a file extent item
1839          *    pointing to an unwritten extent (and no data checksums as well).
1840          *
1841          * So trigger writeback for any eventual new dirty pages and then we
1842          * wait for all ordered extents to complete below.
1843          */
1844         ret = start_ordered_ops(inode, start, end);
1845         if (ret) {
1846                 btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), BTRFS_ILOCK_MMAP);
1847                 goto out;
1848         }
1849
1850         /*
1851          * Always check for the full sync flag while holding the inode's lock,
1852          * to avoid races with other tasks. The flag must be either set all the
1853          * time during logging or always off all the time while logging.
1854          * We check the flag here after starting delalloc above, because when
1855          * running delalloc the full sync flag may be set if we need to drop
1856          * extra extent map ranges due to temporary memory allocation failures.
1857          */
1858         full_sync = test_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
1859                              &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
1860
1861         /*
1862          * We have to do this here to avoid the priority inversion of waiting on
1863          * IO of a lower priority task while holding a transaction open.
1864          *
1865          * For a full fsync we wait for the ordered extents to complete while
1866          * for a fast fsync we wait just for writeback to complete, and then
1867          * attach the ordered extents to the transaction so that a transaction
1868          * commit waits for their completion, to avoid data loss if we fsync,
1869          * the current transaction commits before the ordered extents complete
1870          * and a power failure happens right after that.
1871          *
1872          * For zoned filesystem, if a write IO uses a ZONE_APPEND command, the
1873          * logical address recorded in the ordered extent may change. We need
1874          * to wait for the IO to stabilize the logical address.
1875          */
1876         if (full_sync || btrfs_is_zoned(fs_info)) {
1877                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, start, len);
1878         } else {
1879                 /*
1880                  * Get our ordered extents as soon as possible to avoid doing
1881                  * checksum lookups in the csum tree, and use instead the
1882                  * checksums attached to the ordered extents.
1883                  */
1884                 btrfs_get_ordered_extents_for_logging(BTRFS_I(inode),
1885                                                       &ctx.ordered_extents);
1886                 ret = filemap_fdatawait_range(inode->i_mapping, start, end);
1887         }
1888
1889         if (ret)
1890                 goto out_release_extents;
1891
1892         atomic_inc(&root->log_batch);
1893
1894         if (skip_inode_logging(&ctx)) {
1895                 /*
1896                  * We've had everything committed since the last time we were
1897                  * modified so clear this flag in case it was set for whatever
1898                  * reason, it's no longer relevant.
1899                  */
1900                 clear_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
1901                           &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
1902                 /*
1903                  * An ordered extent might have started before and completed
1904                  * already with io errors, in which case the inode was not
1905                  * updated and we end up here. So check the inode's mapping
1906                  * for any errors that might have happened since we last
1907                  * checked called fsync.
1908                  */
1909                 ret = filemap_check_wb_err(inode->i_mapping, file->f_wb_err);
1910                 goto out_release_extents;
1911         }
1912
1913         btrfs_init_log_ctx_scratch_eb(&ctx);
1914
1915         /*
1916          * We use start here because we will need to wait on the IO to complete
1917          * in btrfs_sync_log, which could require joining a transaction (for
1918          * example checking cross references in the nocow path).  If we use join
1919          * here we could get into a situation where we're waiting on IO to
1920          * happen that is blocked on a transaction trying to commit.  With start
1921          * we inc the extwriter counter, so we wait for all extwriters to exit
1922          * before we start blocking joiners.  This comment is to keep somebody
1923          * from thinking they are super smart and changing this to
1924          * btrfs_join_transaction *cough*Josef*cough*.
1925          */
1926         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
1927         if (IS_ERR(trans)) {
1928                 ret = PTR_ERR(trans);
1929                 goto out_release_extents;
1930         }
1931         trans->in_fsync = true;
1932
1933         ret = btrfs_log_dentry_safe(trans, dentry, &ctx);
1934         /*
1935          * Scratch eb no longer needed, release before syncing log or commit
1936          * transaction, to avoid holding unnecessary memory during such long
1937          * operations.
1938          */
1939         if (ctx.scratch_eb) {
1940                 free_extent_buffer(ctx.scratch_eb);
1941                 ctx.scratch_eb = NULL;
1942         }
1943         btrfs_release_log_ctx_extents(&ctx);
1944         if (ret < 0) {
1945                 /* Fallthrough and commit/free transaction. */
1946                 ret = BTRFS_LOG_FORCE_COMMIT;
1947         }
1948
1949         /* we've logged all the items and now have a consistent
1950          * version of the file in the log.  It is possible that
1951          * someone will come in and modify the file, but that's
1952          * fine because the log is consistent on disk, and we
1953          * have references to all of the file's extents
1954          *
1955          * It is possible that someone will come in and log the
1956          * file again, but that will end up using the synchronization
1957          * inside btrfs_sync_log to keep things safe.
1958          */
1959         btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), BTRFS_ILOCK_MMAP);
1960
1961         if (ret == BTRFS_NO_LOG_SYNC) {
1962                 ret = btrfs_end_transaction(trans);
1963                 goto out;
1964         }
1965
1966         /* We successfully logged the inode, attempt to sync the log. */
1967         if (!ret) {
1968                 ret = btrfs_sync_log(trans, root, &ctx);
1969                 if (!ret) {
1970                         ret = btrfs_end_transaction(trans);
1971                         goto out;
1972                 }
1973         }
1974
1975         /*
1976          * At this point we need to commit the transaction because we had
1977          * btrfs_need_log_full_commit() or some other error.
1978          *
1979          * If we didn't do a full sync we have to stop the trans handle, wait on
1980          * the ordered extents, start it again and commit the transaction.  If
1981          * we attempt to wait on the ordered extents here we could deadlock with
1982          * something like fallocate() that is holding the extent lock trying to
1983          * start a transaction while some other thread is trying to commit the
1984          * transaction while we (fsync) are currently holding the transaction
1985          * open.
1986          */
1987         if (!full_sync) {
1988                 ret = btrfs_end_transaction(trans);
1989                 if (ret)
1990                         goto out;
1991                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, start, len);
1992                 if (ret)
1993                         goto out;
1994
1995                 /*
1996                  * This is safe to use here because we're only interested in
1997                  * making sure the transaction that had the ordered extents is
1998                  * committed.  We aren't waiting on anything past this point,
1999                  * we're purely getting the transaction and committing it.
2000                  */
2001                 trans = btrfs_attach_transaction_barrier(root);
2002                 if (IS_ERR(trans)) {
2003                         ret = PTR_ERR(trans);
2004
2005                         /*
2006                          * We committed the transaction and there's no currently
2007                          * running transaction, this means everything we care
2008                          * about made it to disk and we are done.
2009                          */
2010                         if (ret == -ENOENT)
2011                                 ret = 0;
2012                         goto out;
2013                 }
2014         }
2015
2016         ret = btrfs_commit_transaction(trans);
2017 out:
2018         free_extent_buffer(ctx.scratch_eb);
2019         ASSERT(list_empty(&ctx.list));
2020         ASSERT(list_empty(&ctx.conflict_inodes));
2021         err = file_check_and_advance_wb_err(file);
2022         if (!ret)
2023                 ret = err;
2024         return ret > 0 ? -EIO : ret;
2025
2026 out_release_extents:
2027         btrfs_release_log_ctx_extents(&ctx);
2028         btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), BTRFS_ILOCK_MMAP);
2029         goto out;
2030 }
2031
2032 static const struct vm_operations_struct btrfs_file_vm_ops = {
2033         .fault          = filemap_fault,
2034         .map_pages      = filemap_map_pages,
2035         .page_mkwrite   = btrfs_page_mkwrite,
2036 };
2037
2038 static int btrfs_file_mmap(struct file  *filp, struct vm_area_struct *vma)
2039 {
2040         struct address_space *mapping = filp->f_mapping;
2041
2042         if (!mapping->a_ops->read_folio)
2043                 return -ENOEXEC;
2044
2045         file_accessed(filp);
2046         vma->vm_ops = &btrfs_file_vm_ops;
2047
2048         return 0;
2049 }
2050
2051 static int hole_mergeable(struct btrfs_inode *inode, struct extent_buffer *leaf,
2052                           int slot, u64 start, u64 end)
2053 {
2054         struct btrfs_file_extent_item *fi;
2055         struct btrfs_key key;
2056
2057         if (slot < 0 || slot >= btrfs_header_nritems(leaf))
2058                 return 0;
2059
2060         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
2061         if (key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
2062             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2063                 return 0;
2064
2065         fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
2066
2067         if (btrfs_file_extent_type(leaf, fi) != BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
2068                 return 0;
2069
2070         if (btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi))
2071                 return 0;
2072
2073         if (key.offset == end)
2074                 return 1;
2075         if (key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi) == start)
2076                 return 1;
2077         return 0;
2078 }
2079
2080 static int fill_holes(struct btrfs_trans_handle *trans,
2081                 struct btrfs_inode *inode,
2082                 struct btrfs_path *path, u64 offset, u64 end)
2083 {
2084         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2085         struct btrfs_root *root = inode->root;
2086         struct extent_buffer *leaf;
2087         struct btrfs_file_extent_item *fi;
2088         struct extent_map *hole_em;
2089         struct btrfs_key key;
2090         int ret;
2091
2092         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES))
2093                 goto out;
2094
2095         key.objectid = btrfs_ino(inode);
2096         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2097         key.offset = offset;
2098
2099         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 1);
2100         if (ret <= 0) {
2101                 /*
2102                  * We should have dropped this offset, so if we find it then
2103                  * something has gone horribly wrong.
2104                  */
2105                 if (ret == 0)
2106                         ret = -EINVAL;
2107                 return ret;
2108         }
2109
2110         leaf = path->nodes[0];
2111         if (hole_mergeable(inode, leaf, path->slots[0] - 1, offset, end)) {
2112                 u64 num_bytes;
2113
2114                 path->slots[0]--;
2115                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
2116                                     struct btrfs_file_extent_item);
2117                 num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi) +
2118                         end - offset;
2119                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi, num_bytes);
2120                 btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, fi, num_bytes);
2121                 btrfs_set_file_extent_offset(leaf, fi, 0);
2122                 btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi, trans->transid);
2123                 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
2124                 goto out;
2125         }
2126
2127         if (hole_mergeable(inode, leaf, path->slots[0], offset, end)) {
2128                 u64 num_bytes;
2129
2130                 key.offset = offset;
2131                 btrfs_set_item_key_safe(trans, path, &key);
2132                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
2133                                     struct btrfs_file_extent_item);
2134                 num_bytes = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi) + end -
2135                         offset;
2136                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi, num_bytes);
2137                 btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, fi, num_bytes);
2138                 btrfs_set_file_extent_offset(leaf, fi, 0);
2139                 btrfs_set_file_extent_generation(leaf, fi, trans->transid);
2140                 btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
2141                 goto out;
2142         }
2143         btrfs_release_path(path);
2144
2145         ret = btrfs_insert_hole_extent(trans, root, btrfs_ino(inode), offset,
2146                                        end - offset);
2147         if (ret)
2148                 return ret;
2149
2150 out:
2151         btrfs_release_path(path);
2152
2153         hole_em = alloc_extent_map();
2154         if (!hole_em) {
2155                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, offset, end - 1, false);
2156                 btrfs_set_inode_full_sync(inode);
2157         } else {
2158                 hole_em->start = offset;
2159                 hole_em->len = end - offset;
2160                 hole_em->ram_bytes = hole_em->len;
2161                 hole_em->orig_start = offset;
2162
2163                 hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
2164                 hole_em->block_len = 0;
2165                 hole_em->orig_block_len = 0;
2166                 hole_em->generation = trans->transid;
2167
2168                 ret = btrfs_replace_extent_map_range(inode, hole_em, true);
2169                 free_extent_map(hole_em);
2170                 if (ret)
2171                         btrfs_set_inode_full_sync(inode);
2172         }
2173
2174         return 0;
2175 }
2176
2177 /*
2178  * Find a hole extent on given inode and change start/len to the end of hole
2179  * extent.(hole/vacuum extent whose em->start <= start &&
2180  *         em->start + em->len > start)
2181  * When a hole extent is found, return 1 and modify start/len.
2182  */
2183 static int find_first_non_hole(struct btrfs_inode *inode, u64 *start, u64 *len)
2184 {
2185         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2186         struct extent_map *em;
2187         int ret = 0;
2188
2189         em = btrfs_get_extent(inode, NULL,
2190                               round_down(*start, fs_info->sectorsize),
2191                               round_up(*len, fs_info->sectorsize));
2192         if (IS_ERR(em))
2193                 return PTR_ERR(em);
2194
2195         /* Hole or vacuum extent(only exists in no-hole mode) */
2196         if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
2197                 ret = 1;
2198                 *len = em->start + em->len > *start + *len ?
2199                        0 : *start + *len - em->start - em->len;
2200                 *start = em->start + em->len;
2201         }
2202         free_extent_map(em);
2203         return ret;
2204 }
2205
2206 static void btrfs_punch_hole_lock_range(struct inode *inode,
2207                                         const u64 lockstart,
2208                                         const u64 lockend,
2209                                         struct extent_state **cached_state)
2210 {
2211         /*
2212          * For subpage case, if the range is not at page boundary, we could
2213          * have pages at the leading/tailing part of the range.
2214          * This could lead to dead loop since filemap_range_has_page()
2215          * will always return true.
2216          * So here we need to do extra page alignment for
2217          * filemap_range_has_page().
2218          */
2219         const u64 page_lockstart = round_up(lockstart, PAGE_SIZE);
2220         const u64 page_lockend = round_down(lockend + 1, PAGE_SIZE) - 1;
2221
2222         while (1) {
2223                 truncate_pagecache_range(inode, lockstart, lockend);
2224
2225                 lock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
2226                             cached_state);
2227                 /*
2228                  * We can't have ordered extents in the range, nor dirty/writeback
2229                  * pages, because we have locked the inode's VFS lock in exclusive
2230                  * mode, we have locked the inode's i_mmap_lock in exclusive mode,
2231                  * we have flushed all delalloc in the range and we have waited
2232                  * for any ordered extents in the range to complete.
2233                  * We can race with anyone reading pages from this range, so after
2234                  * locking the range check if we have pages in the range, and if
2235                  * we do, unlock the range and retry.
2236                  */
2237                 if (!filemap_range_has_page(inode->i_mapping, page_lockstart,
2238                                             page_lockend))
2239                         break;
2240
2241                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
2242                               cached_state);
2243         }
2244
2245         btrfs_assert_inode_range_clean(BTRFS_I(inode), lockstart, lockend);
2246 }
2247
2248 static int btrfs_insert_replace_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2249                                      struct btrfs_inode *inode,
2250                                      struct btrfs_path *path,
2251                                      struct btrfs_replace_extent_info *extent_info,
2252                                      const u64 replace_len,
2253                                      const u64 bytes_to_drop)
2254 {
2255         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2256         struct btrfs_root *root = inode->root;
2257         struct btrfs_file_extent_item *extent;
2258         struct extent_buffer *leaf;
2259         struct btrfs_key key;
2260         int slot;
2261         struct btrfs_ref ref = { 0 };
2262         int ret;
2263
2264         if (replace_len == 0)
2265                 return 0;
2266
2267         if (extent_info->disk_offset == 0 &&
2268             btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES)) {
2269                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, bytes_to_drop);
2270                 return 0;
2271         }
2272
2273         key.objectid = btrfs_ino(inode);
2274         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2275         key.offset = extent_info->file_offset;
2276         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
2277                                       sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2278         if (ret)
2279                 return ret;
2280         leaf = path->nodes[0];
2281         slot = path->slots[0];
2282         write_extent_buffer(leaf, extent_info->extent_buf,
2283                             btrfs_item_ptr_offset(leaf, slot),
2284                             sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2285         extent = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
2286         ASSERT(btrfs_file_extent_type(leaf, extent) != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
2287         btrfs_set_file_extent_offset(leaf, extent, extent_info->data_offset);
2288         btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, extent, replace_len);
2289         if (extent_info->is_new_extent)
2290                 btrfs_set_file_extent_generation(leaf, extent, trans->transid);
2291         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
2292         btrfs_release_path(path);
2293
2294         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, extent_info->file_offset,
2295                                                 replace_len);
2296         if (ret)
2297                 return ret;
2298
2299         /* If it's a hole, nothing more needs to be done. */
2300         if (extent_info->disk_offset == 0) {
2301                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, bytes_to_drop);
2302                 return 0;
2303         }
2304
2305         btrfs_update_inode_bytes(inode, replace_len, bytes_to_drop);
2306
2307         if (extent_info->is_new_extent && extent_info->insertions == 0) {
2308                 key.objectid = extent_info->disk_offset;
2309                 key.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
2310                 key.offset = extent_info->disk_len;
2311                 ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root,
2312                                                        btrfs_ino(inode),
2313                                                        extent_info->file_offset,
2314                                                        extent_info->qgroup_reserved,
2315                                                        &key);
2316         } else {
2317                 u64 ref_offset;
2318
2319                 btrfs_init_generic_ref(&ref, BTRFS_ADD_DELAYED_REF,
2320                                        extent_info->disk_offset,
2321                                        extent_info->disk_len, 0,
2322                                        root->root_key.objectid);
2323                 ref_offset = extent_info->file_offset - extent_info->data_offset;
2324                 btrfs_init_data_ref(&ref, root->root_key.objectid,
2325                                     btrfs_ino(inode), ref_offset, 0, false);
2326                 ret = btrfs_inc_extent_ref(trans, &ref);
2327         }
2328
2329         extent_info->insertions++;
2330
2331         return ret;
2332 }
2333
2334 /*
2335  * The respective range must have been previously locked, as well as the inode.
2336  * The end offset is inclusive (last byte of the range).
2337  * @extent_info is NULL for fallocate's hole punching and non-NULL when replacing
2338  * the file range with an extent.
2339  * When not punching a hole, we don't want to end up in a state where we dropped
2340  * extents without inserting a new one, so we must abort the transaction to avoid
2341  * a corruption.
2342  */
2343 int btrfs_replace_file_extents(struct btrfs_inode *inode,
2344                                struct btrfs_path *path, const u64 start,
2345                                const u64 end,
2346                                struct btrfs_replace_extent_info *extent_info,
2347                                struct btrfs_trans_handle **trans_out)
2348 {
2349         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
2350         struct btrfs_root *root = inode->root;
2351         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2352         u64 min_size = btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
2353         u64 ino_size = round_up(inode->vfs_inode.i_size, fs_info->sectorsize);
2354         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
2355         struct btrfs_block_rsv *rsv;
2356         unsigned int rsv_count;
2357         u64 cur_offset;
2358         u64 len = end - start;
2359         int ret = 0;
2360
2361         if (end <= start)
2362                 return -EINVAL;
2363
2364         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
2365         if (!rsv) {
2366                 ret = -ENOMEM;
2367                 goto out;
2368         }
2369         rsv->size = btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
2370         rsv->failfast = true;
2371
2372         /*
2373          * 1 - update the inode
2374          * 1 - removing the extents in the range
2375          * 1 - adding the hole extent if no_holes isn't set or if we are
2376          *     replacing the range with a new extent
2377          */
2378         if (!btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES) || extent_info)
2379                 rsv_count = 3;
2380         else
2381                 rsv_count = 2;
2382
2383         trans = btrfs_start_transaction(root, rsv_count);
2384         if (IS_ERR(trans)) {
2385                 ret = PTR_ERR(trans);
2386                 trans = NULL;
2387                 goto out_free;
2388         }
2389
2390         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
2391                                       min_size, false);
2392         if (WARN_ON(ret))
2393                 goto out_trans;
2394         trans->block_rsv = rsv;
2395
2396         cur_offset = start;
2397         drop_args.path = path;
2398         drop_args.end = end + 1;
2399         drop_args.drop_cache = true;
2400         while (cur_offset < end) {
2401                 drop_args.start = cur_offset;
2402                 ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
2403                 /* If we are punching a hole decrement the inode's byte count */
2404                 if (!extent_info)
2405                         btrfs_update_inode_bytes(inode, 0,
2406                                                  drop_args.bytes_found);
2407                 if (ret != -ENOSPC) {
2408                         /*
2409                          * The only time we don't want to abort is if we are
2410                          * attempting to clone a partial inline extent, in which
2411                          * case we'll get EOPNOTSUPP.  However if we aren't
2412                          * clone we need to abort no matter what, because if we
2413                          * got EOPNOTSUPP via prealloc then we messed up and
2414                          * need to abort.
2415                          */
2416                         if (ret &&
2417                             (ret != -EOPNOTSUPP ||
2418                              (extent_info && extent_info->is_new_extent)))
2419                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2420                         break;
2421                 }
2422
2423                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
2424
2425                 if (!extent_info && cur_offset < drop_args.drop_end &&
2426                     cur_offset < ino_size) {
2427                         ret = fill_holes(trans, inode, path, cur_offset,
2428                                          drop_args.drop_end);
2429                         if (ret) {
2430                                 /*
2431                                  * If we failed then we didn't insert our hole
2432                                  * entries for the area we dropped, so now the
2433                                  * fs is corrupted, so we must abort the
2434                                  * transaction.
2435                                  */
2436                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2437                                 break;
2438                         }
2439                 } else if (!extent_info && cur_offset < drop_args.drop_end) {
2440                         /*
2441                          * We are past the i_size here, but since we didn't
2442                          * insert holes we need to clear the mapped area so we
2443                          * know to not set disk_i_size in this area until a new
2444                          * file extent is inserted here.
2445                          */
2446                         ret = btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode,
2447                                         cur_offset,
2448                                         drop_args.drop_end - cur_offset);
2449                         if (ret) {
2450                                 /*
2451                                  * We couldn't clear our area, so we could
2452                                  * presumably adjust up and corrupt the fs, so
2453                                  * we need to abort.
2454                                  */
2455                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2456                                 break;
2457                         }
2458                 }
2459
2460                 if (extent_info &&
2461                     drop_args.drop_end > extent_info->file_offset) {
2462                         u64 replace_len = drop_args.drop_end -
2463                                           extent_info->file_offset;
2464
2465                         ret = btrfs_insert_replace_extent(trans, inode, path,
2466                                         extent_info, replace_len,
2467                                         drop_args.bytes_found);
2468                         if (ret) {
2469                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2470                                 break;
2471                         }
2472                         extent_info->data_len -= replace_len;
2473                         extent_info->data_offset += replace_len;
2474                         extent_info->file_offset += replace_len;
2475                 }
2476
2477                 /*
2478                  * We are releasing our handle on the transaction, balance the
2479                  * dirty pages of the btree inode and flush delayed items, and
2480                  * then get a new transaction handle, which may now point to a
2481                  * new transaction in case someone else may have committed the
2482                  * transaction we used to replace/drop file extent items. So
2483                  * bump the inode's iversion and update mtime and ctime except
2484                  * if we are called from a dedupe context. This is because a
2485                  * power failure/crash may happen after the transaction is
2486                  * committed and before we finish replacing/dropping all the
2487                  * file extent items we need.
2488                  */
2489                 inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
2490
2491                 if (!extent_info || extent_info->update_times)
2492                         inode_set_mtime_to_ts(&inode->vfs_inode,
2493                                               inode_set_ctime_current(&inode->vfs_inode));
2494
2495                 ret = btrfs_update_inode(trans, inode);
2496                 if (ret)
2497                         break;
2498
2499                 btrfs_end_transaction(trans);
2500                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
2501
2502                 trans = btrfs_start_transaction(root, rsv_count);
2503                 if (IS_ERR(trans)) {
2504                         ret = PTR_ERR(trans);
2505                         trans = NULL;
2506                         break;
2507                 }
2508
2509                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
2510                                               rsv, min_size, false);
2511                 if (WARN_ON(ret))
2512                         break;
2513                 trans->block_rsv = rsv;
2514
2515                 cur_offset = drop_args.drop_end;
2516                 len = end - cur_offset;
2517                 if (!extent_info && len) {
2518                         ret = find_first_non_hole(inode, &cur_offset, &len);
2519                         if (unlikely(ret < 0))
2520                                 break;
2521                         if (ret && !len) {
2522                                 ret = 0;
2523                                 break;
2524                         }
2525                 }
2526         }
2527
2528         /*
2529          * If we were cloning, force the next fsync to be a full one since we
2530          * we replaced (or just dropped in the case of cloning holes when
2531          * NO_HOLES is enabled) file extent items and did not setup new extent
2532          * maps for the replacement extents (or holes).
2533          */
2534         if (extent_info && !extent_info->is_new_extent)
2535                 btrfs_set_inode_full_sync(inode);
2536
2537         if (ret)
2538                 goto out_trans;
2539
2540         trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
2541         /*
2542          * If we are using the NO_HOLES feature we might have had already an
2543          * hole that overlaps a part of the region [lockstart, lockend] and
2544          * ends at (or beyond) lockend. Since we have no file extent items to
2545          * represent holes, drop_end can be less than lockend and so we must
2546          * make sure we have an extent map representing the existing hole (the
2547          * call to __btrfs_drop_extents() might have dropped the existing extent
2548          * map representing the existing hole), otherwise the fast fsync path
2549          * will not record the existence of the hole region
2550          * [existing_hole_start, lockend].
2551          */
2552         if (drop_args.drop_end <= end)
2553                 drop_args.drop_end = end + 1;
2554         /*
2555          * Don't insert file hole extent item if it's for a range beyond eof
2556          * (because it's useless) or if it represents a 0 bytes range (when
2557          * cur_offset == drop_end).
2558          */
2559         if (!extent_info && cur_offset < ino_size &&
2560             cur_offset < drop_args.drop_end) {
2561                 ret = fill_holes(trans, inode, path, cur_offset,
2562                                  drop_args.drop_end);
2563                 if (ret) {
2564                         /* Same comment as above. */
2565                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2566                         goto out_trans;
2567                 }
2568         } else if (!extent_info && cur_offset < drop_args.drop_end) {
2569                 /* See the comment in the loop above for the reasoning here. */
2570                 ret = btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, cur_offset,
2571                                         drop_args.drop_end - cur_offset);
2572                 if (ret) {
2573                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2574                         goto out_trans;
2575                 }
2576
2577         }
2578         if (extent_info) {
2579                 ret = btrfs_insert_replace_extent(trans, inode, path,
2580                                 extent_info, extent_info->data_len,
2581                                 drop_args.bytes_found);
2582                 if (ret) {
2583                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2584                         goto out_trans;
2585                 }
2586         }
2587
2588 out_trans:
2589         if (!trans)
2590                 goto out_free;
2591
2592         trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
2593         if (ret)
2594                 btrfs_end_transaction(trans);
2595         else
2596                 *trans_out = trans;
2597 out_free:
2598         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
2599 out:
2600         return ret;
2601 }
2602
2603 static int btrfs_punch_hole(struct file *file, loff_t offset, loff_t len)
2604 {
2605         struct inode *inode = file_inode(file);
2606         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
2607         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2608         struct extent_state *cached_state = NULL;
2609         struct btrfs_path *path;
2610         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
2611         u64 lockstart;
2612         u64 lockend;
2613         u64 tail_start;
2614         u64 tail_len;
2615         u64 orig_start = offset;
2616         int ret = 0;
2617         bool same_block;
2618         u64 ino_size;
2619         bool truncated_block = false;
2620         bool updated_inode = false;
2621
2622         btrfs_inode_lock(BTRFS_I(inode), BTRFS_ILOCK_MMAP);
2623
2624         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, offset, len);
2625         if (ret)
2626                 goto out_only_mutex;
2627
2628         ino_size = round_up(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
2629         ret = find_first_non_hole(BTRFS_I(inode), &offset, &len);
2630         if (ret < 0)
2631                 goto out_only_mutex;
2632         if (ret && !len) {
2633                 /* Already in a large hole */
2634                 ret = 0;
2635                 goto out_only_mutex;
2636         }
2637
2638         ret = file_modified(file);
2639         if (ret)
2640                 goto out_only_mutex;
2641
2642         lockstart = round_up(offset, fs_info->sectorsize);
2643         lockend = round_down(offset + len, fs_info->sectorsize) - 1;
2644         same_block = (BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, offset))
2645                 == (BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, offset + len - 1));
2646         /*
2647          * We needn't truncate any block which is beyond the end of the file
2648          * because we are sure there is no data there.
2649          */
2650         /*
2651          * Only do this if we are in the same block and we aren't doing the
2652          * entire block.
2653          */
2654         if (same_block && len < fs_info->sectorsize) {
2655                 if (offset < ino_size) {
2656                         truncated_block = true;
2657                         ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), offset, len,
2658                                                    0);
2659                 } else {
2660                         ret = 0;
2661                 }
2662                 goto out_only_mutex;
2663         }
2664
2665         /* zero back part of the first block */
2666         if (offset < ino_size) {
2667                 truncated_block = true;
2668                 ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), offset, 0, 0);
2669                 if (ret) {
2670                         btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), BTRFS_ILOCK_MMAP);
2671                         return ret;
2672                 }
2673         }
2674
2675         /* Check the aligned pages after the first unaligned page,
2676          * if offset != orig_start, which means the first unaligned page
2677          * including several following pages are already in holes,
2678          * the extra check can be skipped */
2679         if (offset == orig_start) {
2680                 /* after truncate page, check hole again */
2681                 len = offset + len - lockstart;
2682                 offset = lockstart;
2683                 ret = find_first_non_hole(BTRFS_I(inode), &offset, &len);
2684                 if (ret < 0)
2685                         goto out_only_mutex;
2686                 if (ret && !len) {
2687                         ret = 0;
2688                         goto out_only_mutex;
2689                 }
2690                 lockstart = offset;
2691         }
2692
2693         /* Check the tail unaligned part is in a hole */
2694         tail_start = lockend + 1;
2695         tail_len = offset + len - tail_start;
2696         if (tail_len) {
2697                 ret = find_first_non_hole(BTRFS_I(inode), &tail_start, &tail_len);
2698                 if (unlikely(ret < 0))
2699                         goto out_only_mutex;
2700                 if (!ret) {
2701                         /* zero the front end of the last page */
2702                         if (tail_start + tail_len < ino_size) {
2703                                 truncated_block = true;
2704                                 ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode),
2705                                                         tail_start + tail_len,
2706                                                         0, 1);
2707                                 if (ret)
2708                                         goto out_only_mutex;
2709                         }
2710                 }
2711         }
2712
2713         if (lockend < lockstart) {
2714                 ret = 0;
2715                 goto out_only_mutex;
2716         }
2717
2718         btrfs_punch_hole_lock_range(inode, lockstart, lockend, &cached_state);
2719
2720         path = btrfs_alloc_path();
2721         if (!path) {
2722                 ret = -ENOMEM;
2723                 goto out;
2724         }
2725
2726         ret = btrfs_replace_file_extents(BTRFS_I(inode), path, lockstart,
2727                                          lockend, NULL, &trans);
2728         btrfs_free_path(path);
2729         if (ret)
2730                 goto out;
2731
2732         ASSERT(trans != NULL);
2733         inode_inc_iversion(inode);
2734         inode_set_mtime_to_ts(inode, inode_set_ctime_current(inode));
2735         ret = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(inode));
2736         updated_inode = true;
2737         btrfs_end_transaction(trans);
2738         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
2739 out:
2740         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
2741                       &cached_state);
2742 out_only_mutex:
2743         if (!updated_inode && truncated_block && !ret) {
2744                 /*
2745                  * If we only end up zeroing part of a page, we still need to
2746                  * update the inode item, so that all the time fields are
2747                  * updated as well as the necessary btrfs inode in memory fields
2748                  * for detecting, at fsync time, if the inode isn't yet in the
2749                  * log tree or it's there but not up to date.
2750                  */
2751                 struct timespec64 now = inode_set_ctime_current(inode);
2752
2753                 inode_inc_iversion(inode);
2754                 inode_set_mtime_to_ts(inode, now);
2755                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
2756                 if (IS_ERR(trans)) {
2757                         ret = PTR_ERR(trans);
2758                 } else {
2759                         int ret2;
2760
2761                         ret = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(inode));
2762                         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
2763                         if (!ret)
2764                                 ret = ret2;
2765                 }
2766         }
2767         btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), BTRFS_ILOCK_MMAP);
2768         return ret;
2769 }
2770
2771 /* Helper structure to record which range is already reserved */
2772 struct falloc_range {
2773         struct list_head list;
2774         u64 start;
2775         u64 len;
2776 };
2777
2778 /*
2779  * Helper function to add falloc range
2780  *
2781  * Caller should have locked the larger range of extent containing
2782  * [start, len)
2783  */
2784 static int add_falloc_range(struct list_head *head, u64 start, u64 len)
2785 {
2786         struct falloc_range *range = NULL;
2787
2788         if (!list_empty(head)) {
2789                 /*
2790                  * As fallocate iterates by bytenr order, we only need to check
2791                  * the last range.
2792                  */
2793                 range = list_last_entry(head, struct falloc_range, list);
2794                 if (range->start + range->len == start) {
2795                         range->len += len;
2796                         return 0;
2797                 }
2798         }
2799
2800         range = kmalloc(sizeof(*range), GFP_KERNEL);
2801         if (!range)
2802                 return -ENOMEM;
2803         range->start = start;
2804         range->len = len;
2805         list_add_tail(&range->list, head);
2806         return 0;
2807 }
2808
2809 static int btrfs_fallocate_update_isize(struct inode *inode,
2810                                         const u64 end,
2811                                         const int mode)
2812 {
2813         struct btrfs_trans_handle *trans;
2814         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2815         int ret;
2816         int ret2;
2817
2818         if (mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE || end <= i_size_read(inode))
2819                 return 0;
2820
2821         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
2822         if (IS_ERR(trans))
2823                 return PTR_ERR(trans);
2824
2825         inode_set_ctime_current(inode);
2826         i_size_write(inode, end);
2827         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
2828         ret = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(inode));
2829         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
2830
2831         return ret ? ret : ret2;
2832 }
2833
2834 enum {
2835         RANGE_BOUNDARY_WRITTEN_EXTENT,
2836         RANGE_BOUNDARY_PREALLOC_EXTENT,
2837         RANGE_BOUNDARY_HOLE,
2838 };
2839
2840 static int btrfs_zero_range_check_range_boundary(struct btrfs_inode *inode,
2841                                                  u64 offset)
2842 {
2843         const u64 sectorsize = inode->root->fs_info->sectorsize;
2844         struct extent_map *em;
2845         int ret;
2846
2847         offset = round_down(offset, sectorsize);
2848         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, offset, sectorsize);
2849         if (IS_ERR(em))
2850                 return PTR_ERR(em);
2851
2852         if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE)
2853                 ret = RANGE_BOUNDARY_HOLE;
2854         else if (em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC)
2855                 ret = RANGE_BOUNDARY_PREALLOC_EXTENT;
2856         else
2857                 ret = RANGE_BOUNDARY_WRITTEN_EXTENT;
2858
2859         free_extent_map(em);
2860         return ret;
2861 }
2862
2863 static int btrfs_zero_range(struct inode *inode,
2864                             loff_t offset,
2865                             loff_t len,
2866                             const int mode)
2867 {
2868         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
2869         struct extent_map *em;
2870         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2871         int ret;
2872         u64 alloc_hint = 0;
2873         const u64 sectorsize = fs_info->sectorsize;
2874         u64 alloc_start = round_down(offset, sectorsize);
2875         u64 alloc_end = round_up(offset + len, sectorsize);
2876         u64 bytes_to_reserve = 0;
2877         bool space_reserved = false;
2878
2879         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, alloc_start,
2880                               alloc_end - alloc_start);
2881         if (IS_ERR(em)) {
2882                 ret = PTR_ERR(em);
2883                 goto out;
2884         }
2885
2886         /*
2887          * Avoid hole punching and extent allocation for some cases. More cases
2888          * could be considered, but these are unlikely common and we keep things
2889          * as simple as possible for now. Also, intentionally, if the target
2890          * range contains one or more prealloc extents together with regular
2891          * extents and holes, we drop all the existing extents and allocate a
2892          * new prealloc extent, so that we get a larger contiguous disk extent.
2893          */
2894         if (em->start <= alloc_start && (em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC)) {
2895                 const u64 em_end = em->start + em->len;
2896
2897                 if (em_end >= offset + len) {
2898                         /*
2899                          * The whole range is already a prealloc extent,
2900                          * do nothing except updating the inode's i_size if
2901                          * needed.
2902                          */
2903                         free_extent_map(em);
2904                         ret = btrfs_fallocate_update_isize(inode, offset + len,
2905                                                            mode);
2906                         goto out;
2907                 }
2908                 /*
2909                  * Part of the range is already a prealloc extent, so operate
2910                  * only on the remaining part of the range.
2911                  */
2912                 alloc_start = em_end;
2913                 ASSERT(IS_ALIGNED(alloc_start, sectorsize));
2914                 len = offset + len - alloc_start;
2915                 offset = alloc_start;
2916                 alloc_hint = em->block_start + em->len;
2917         }
2918         free_extent_map(em);
2919
2920         if (BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, offset) ==
2921             BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, offset + len - 1)) {
2922                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, alloc_start, sectorsize);
2923                 if (IS_ERR(em)) {
2924                         ret = PTR_ERR(em);
2925                         goto out;
2926                 }
2927
2928                 if (em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC) {
2929                         free_extent_map(em);
2930                         ret = btrfs_fallocate_update_isize(inode, offset + len,
2931                                                            mode);
2932                         goto out;
2933                 }
2934                 if (len < sectorsize && em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE) {
2935                         free_extent_map(em);
2936                         ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), offset, len,
2937                                                    0);
2938                         if (!ret)
2939                                 ret = btrfs_fallocate_update_isize(inode,
2940                                                                    offset + len,
2941                                                                    mode);
2942                         return ret;
2943                 }
2944                 free_extent_map(em);
2945                 alloc_start = round_down(offset, sectorsize);
2946                 alloc_end = alloc_start + sectorsize;
2947                 goto reserve_space;
2948         }
2949
2950         alloc_start = round_up(offset, sectorsize);
2951         alloc_end = round_down(offset + len, sectorsize);
2952
2953         /*
2954          * For unaligned ranges, check the pages at the boundaries, they might
2955          * map to an extent, in which case we need to partially zero them, or
2956          * they might map to a hole, in which case we need our allocation range
2957          * to cover them.
2958          */
2959         if (!IS_ALIGNED(offset, sectorsize)) {
2960                 ret = btrfs_zero_range_check_range_boundary(BTRFS_I(inode),
2961                                                             offset);
2962                 if (ret < 0)
2963                         goto out;
2964                 if (ret == RANGE_BOUNDARY_HOLE) {
2965                         alloc_start = round_down(offset, sectorsize);
2966                         ret = 0;
2967                 } else if (ret == RANGE_BOUNDARY_WRITTEN_EXTENT) {
2968                         ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), offset, 0, 0);
2969                         if (ret)
2970                                 goto out;
2971                 } else {
2972                         ret = 0;
2973                 }
2974         }
2975
2976         if (!IS_ALIGNED(offset + len, sectorsize)) {
2977                 ret = btrfs_zero_range_check_range_boundary(BTRFS_I(inode),
2978                                                             offset + len);
2979                 if (ret < 0)
2980                         goto out;
2981                 if (ret == RANGE_BOUNDARY_HOLE) {
2982                         alloc_end = round_up(offset + len, sectorsize);
2983                         ret = 0;
2984                 } else if (ret == RANGE_BOUNDARY_WRITTEN_EXTENT) {
2985                         ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), offset + len,
2986                                                    0, 1);
2987                         if (ret)
2988                                 goto out;
2989                 } else {
2990                         ret = 0;
2991                 }
2992         }
2993
2994 reserve_space:
2995         if (alloc_start < alloc_end) {
2996                 struct extent_state *cached_state = NULL;
2997                 const u64 lockstart = alloc_start;
2998                 const u64 lockend = alloc_end - 1;
2999
3000                 bytes_to_reserve = alloc_end - alloc_start;
3001                 ret = btrfs_alloc_data_chunk_ondemand(BTRFS_I(inode),
3002                                                       bytes_to_reserve);
3003                 if (ret < 0)
3004                         goto out;
3005                 space_reserved = true;
3006                 btrfs_punch_hole_lock_range(inode, lockstart, lockend,
3007                                             &cached_state);
3008                 ret = btrfs_qgroup_reserve_data(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
3009                                                 alloc_start, bytes_to_reserve);
3010                 if (ret) {
3011                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart,
3012                                       lockend, &cached_state);
3013                         goto out;
3014                 }
3015                 ret = btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, alloc_start,
3016                                                 alloc_end - alloc_start,
3017                                                 fs_info->sectorsize,
3018                                                 offset + len, &alloc_hint);
3019                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
3020                               &cached_state);
3021                 /* btrfs_prealloc_file_range releases reserved space on error */
3022                 if (ret) {
3023                         space_reserved = false;
3024                         goto out;
3025                 }
3026         }
3027         ret = btrfs_fallocate_update_isize(inode, offset + len, mode);
3028  out:
3029         if (ret && space_reserved)
3030                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), data_reserved,
3031                                                alloc_start, bytes_to_reserve);
3032         extent_changeset_free(data_reserved);
3033
3034         return ret;
3035 }
3036
3037 static long btrfs_fallocate(struct file *file, int mode,
3038                             loff_t offset, loff_t len)
3039 {
3040         struct inode *inode = file_inode(file);
3041         struct extent_state *cached_state = NULL;
3042         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
3043         struct falloc_range *range;
3044         struct falloc_range *tmp;
3045         LIST_HEAD(reserve_list);
3046         u64 cur_offset;
3047         u64 last_byte;
3048         u64 alloc_start;
3049         u64 alloc_end;
3050         u64 alloc_hint = 0;
3051         u64 locked_end;
3052         u64 actual_end = 0;
3053         u64 data_space_needed = 0;
3054         u64 data_space_reserved = 0;
3055         u64 qgroup_reserved = 0;
3056         struct extent_map *em;
3057         int blocksize = BTRFS_I(inode)->root->fs_info->sectorsize;
3058         int ret;
3059
3060         /* Do not allow fallocate in ZONED mode */
3061         if (btrfs_is_zoned(inode_to_fs_info(inode)))
3062                 return -EOPNOTSUPP;
3063
3064         alloc_start = round_down(offset, blocksize);
3065         alloc_end = round_up(offset + len, blocksize);
3066         cur_offset = alloc_start;
3067
3068         /* Make sure we aren't being give some crap mode */
3069         if (mode & ~(FALLOC_FL_KEEP_SIZE | FALLOC_FL_PUNCH_HOLE |
3070                      FALLOC_FL_ZERO_RANGE))
3071                 return -EOPNOTSUPP;
3072
3073         if (mode & FALLOC_FL_PUNCH_HOLE)
3074                 return btrfs_punch_hole(file, offset, len);
3075
3076         btrfs_inode_lock(BTRFS_I(inode), BTRFS_ILOCK_MMAP);
3077
3078         if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) && offset + len > inode->i_size) {
3079                 ret = inode_newsize_ok(inode, offset + len);
3080                 if (ret)
3081                         goto out;
3082         }
3083
3084         ret = file_modified(file);
3085         if (ret)
3086                 goto out;
3087
3088         /*
3089          * TODO: Move these two operations after we have checked
3090          * accurate reserved space, or fallocate can still fail but
3091          * with page truncated or size expanded.
3092          *
3093          * But that's a minor problem and won't do much harm BTW.
3094          */
3095         if (alloc_start > inode->i_size) {
3096                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), i_size_read(inode),
3097                                         alloc_start);
3098                 if (ret)
3099                         goto out;
3100         } else if (offset + len > inode->i_size) {
3101                 /*
3102                  * If we are fallocating from the end of the file onward we
3103                  * need to zero out the end of the block if i_size lands in the
3104                  * middle of a block.
3105                  */
3106                 ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), inode->i_size, 0, 0);
3107                 if (ret)
3108                         goto out;
3109         }
3110
3111         /*
3112          * We have locked the inode at the VFS level (in exclusive mode) and we
3113          * have locked the i_mmap_lock lock (in exclusive mode). Now before
3114          * locking the file range, flush all dealloc in the range and wait for
3115          * all ordered extents in the range to complete. After this we can lock
3116          * the file range and, due to the previous locking we did, we know there
3117          * can't be more delalloc or ordered extents in the range.
3118          */
3119         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, alloc_start,
3120                                        alloc_end - alloc_start);
3121         if (ret)
3122                 goto out;
3123
3124         if (mode & FALLOC_FL_ZERO_RANGE) {
3125                 ret = btrfs_zero_range(inode, offset, len, mode);
3126                 btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), BTRFS_ILOCK_MMAP);
3127                 return ret;
3128         }
3129
3130         locked_end = alloc_end - 1;
3131         lock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, alloc_start, locked_end,
3132                     &cached_state);
3133
3134         btrfs_assert_inode_range_clean(BTRFS_I(inode), alloc_start, locked_end);
3135
3136         /* First, check if we exceed the qgroup limit */
3137         while (cur_offset < alloc_end) {
3138                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, cur_offset,
3139                                       alloc_end - cur_offset);
3140                 if (IS_ERR(em)) {
3141                         ret = PTR_ERR(em);
3142                         break;
3143                 }
3144                 last_byte = min(extent_map_end(em), alloc_end);
3145                 actual_end = min_t(u64, extent_map_end(em), offset + len);
3146                 last_byte = ALIGN(last_byte, blocksize);
3147                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
3148                     (cur_offset >= inode->i_size &&
3149                      !(em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC))) {
3150                         const u64 range_len = last_byte - cur_offset;
3151
3152                         ret = add_falloc_range(&reserve_list, cur_offset, range_len);
3153                         if (ret < 0) {
3154                                 free_extent_map(em);
3155                                 break;
3156                         }
3157                         ret = btrfs_qgroup_reserve_data(BTRFS_I(inode),
3158                                         &data_reserved, cur_offset, range_len);
3159                         if (ret < 0) {
3160                                 free_extent_map(em);
3161                                 break;
3162                         }
3163                         qgroup_reserved += range_len;
3164                         data_space_needed += range_len;
3165                 }
3166                 free_extent_map(em);
3167                 cur_offset = last_byte;
3168         }
3169
3170         if (!ret && data_space_needed > 0) {
3171                 /*
3172                  * We are safe to reserve space here as we can't have delalloc
3173                  * in the range, see above.
3174                  */
3175                 ret = btrfs_alloc_data_chunk_ondemand(BTRFS_I(inode),
3176                                                       data_space_needed);
3177                 if (!ret)
3178                         data_space_reserved = data_space_needed;
3179         }
3180
3181         /*
3182          * If ret is still 0, means we're OK to fallocate.
3183          * Or just cleanup the list and exit.
3184          */
3185         list_for_each_entry_safe(range, tmp, &reserve_list, list) {
3186                 if (!ret) {
3187                         ret = btrfs_prealloc_file_range(inode, mode,
3188                                         range->start,
3189                                         range->len, blocksize,
3190                                         offset + len, &alloc_hint);
3191                         /*
3192                          * btrfs_prealloc_file_range() releases space even
3193                          * if it returns an error.
3194                          */
3195                         data_space_reserved -= range->len;
3196                         qgroup_reserved -= range->len;
3197                 } else if (data_space_reserved > 0) {
3198                         btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode),
3199                                                data_reserved, range->start,
3200                                                range->len);
3201                         data_space_reserved -= range->len;
3202                         qgroup_reserved -= range->len;
3203                 } else if (qgroup_reserved > 0) {
3204                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), data_reserved,
3205                                                range->start, range->len, NULL);
3206                         qgroup_reserved -= range->len;
3207                 }
3208                 list_del(&range->list);
3209                 kfree(range);
3210         }
3211         if (ret < 0)
3212                 goto out_unlock;
3213
3214         /*
3215          * We didn't need to allocate any more space, but we still extended the
3216          * size of the file so we need to update i_size and the inode item.
3217          */
3218         ret = btrfs_fallocate_update_isize(inode, actual_end, mode);
3219 out_unlock:
3220         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, alloc_start, locked_end,
3221                       &cached_state);
3222 out:
3223         btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), BTRFS_ILOCK_MMAP);
3224         extent_changeset_free(data_reserved);
3225         return ret;
3226 }
3227
3228 /*
3229  * Helper for btrfs_find_delalloc_in_range(). Find a subrange in a given range
3230  * that has unflushed and/or flushing delalloc. There might be other adjacent
3231  * subranges after the one it found, so btrfs_find_delalloc_in_range() keeps
3232  * looping while it gets adjacent subranges, and merging them together.
3233  */
3234 static bool find_delalloc_subrange(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
3235                                    struct extent_state **cached_state,
3236                                    bool *search_io_tree,
3237                                    u64 *delalloc_start_ret, u64 *delalloc_end_ret)
3238 {
3239         u64 len = end + 1 - start;
3240         u64 delalloc_len = 0;
3241         struct btrfs_ordered_extent *oe;
3242         u64 oe_start;
3243         u64 oe_end;
3244
3245         /*
3246          * Search the io tree first for EXTENT_DELALLOC. If we find any, it
3247          * means we have delalloc (dirty pages) for which writeback has not
3248          * started yet.
3249          */
3250         if (*search_io_tree) {
3251                 spin_lock(&inode->lock);
3252                 if (inode->delalloc_bytes > 0) {
3253                         spin_unlock(&inode->lock);
3254                         *delalloc_start_ret = start;
3255                         delalloc_len = count_range_bits(&inode->io_tree,
3256                                                         delalloc_start_ret, end,
3257                                                         len, EXTENT_DELALLOC, 1,
3258                                                         cached_state);
3259                 } else {
3260                         spin_unlock(&inode->lock);
3261                 }
3262         }
3263
3264         if (delalloc_len > 0) {
3265                 /*
3266                  * If delalloc was found then *delalloc_start_ret has a sector size
3267                  * aligned value (rounded down).
3268                  */
3269                 *delalloc_end_ret = *delalloc_start_ret + delalloc_len - 1;
3270
3271                 if (*delalloc_start_ret == start) {
3272                         /* Delalloc for the whole range, nothing more to do. */
3273                         if (*delalloc_end_ret == end)
3274                                 return true;
3275                         /* Else trim our search range for ordered extents. */
3276                         start = *delalloc_end_ret + 1;
3277                         len = end + 1 - start;
3278                 }
3279         } else {
3280                 /* No delalloc, future calls don't need to search again. */
3281                 *search_io_tree = false;
3282         }
3283
3284         /*
3285          * Now also check if there's any ordered extent in the range.
3286          * We do this because:
3287          *
3288          * 1) When delalloc is flushed, the file range is locked, we clear the
3289          *    EXTENT_DELALLOC bit from the io tree and create an extent map and
3290          *    an ordered extent for the write. So we might just have been called
3291          *    after delalloc is flushed and before the ordered extent completes
3292          *    and inserts the new file extent item in the subvolume's btree;
3293          *
3294          * 2) We may have an ordered extent created by flushing delalloc for a
3295          *    subrange that starts before the subrange we found marked with
3296          *    EXTENT_DELALLOC in the io tree.
3297          *
3298          * We could also use the extent map tree to find such delalloc that is
3299          * being flushed, but using the ordered extents tree is more efficient
3300          * because it's usually much smaller as ordered extents are removed from
3301          * the tree once they complete. With the extent maps, we mau have them
3302          * in the extent map tree for a very long time, and they were either
3303          * created by previous writes or loaded by read operations.
3304          */
3305         oe = btrfs_lookup_first_ordered_range(inode, start, len);
3306         if (!oe)
3307                 return (delalloc_len > 0);
3308
3309         /* The ordered extent may span beyond our search range. */
3310         oe_start = max(oe->file_offset, start);
3311         oe_end = min(oe->file_offset + oe->num_bytes - 1, end);
3312
3313         btrfs_put_ordered_extent(oe);
3314
3315         /* Don't have unflushed delalloc, return the ordered extent range. */
3316         if (delalloc_len == 0) {
3317                 *delalloc_start_ret = oe_start;
3318                 *delalloc_end_ret = oe_end;
3319                 return true;
3320         }
3321
3322         /*
3323          * We have both unflushed delalloc (io_tree) and an ordered extent.
3324          * If the ranges are adjacent returned a combined range, otherwise
3325          * return the leftmost range.
3326          */
3327         if (oe_start < *delalloc_start_ret) {
3328                 if (oe_end < *delalloc_start_ret)
3329                         *delalloc_end_ret = oe_end;
3330                 *delalloc_start_ret = oe_start;
3331         } else if (*delalloc_end_ret + 1 == oe_start) {
3332                 *delalloc_end_ret = oe_end;
3333         }
3334
3335         return true;
3336 }
3337
3338 /*
3339  * Check if there's delalloc in a given range.
3340  *
3341  * @inode:               The inode.
3342  * @start:               The start offset of the range. It does not need to be
3343  *                       sector size aligned.
3344  * @end:                 The end offset (inclusive value) of the search range.
3345  *                       It does not need to be sector size aligned.
3346  * @cached_state:        Extent state record used for speeding up delalloc
3347  *                       searches in the inode's io_tree. Can be NULL.
3348  * @delalloc_start_ret:  Output argument, set to the start offset of the
3349  *                       subrange found with delalloc (may not be sector size
3350  *                       aligned).
3351  * @delalloc_end_ret:    Output argument, set to he end offset (inclusive value)
3352  *                       of the subrange found with delalloc.
3353  *
3354  * Returns true if a subrange with delalloc is found within the given range, and
3355  * if so it sets @delalloc_start_ret and @delalloc_end_ret with the start and
3356  * end offsets of the subrange.
3357  */
3358 bool btrfs_find_delalloc_in_range(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
3359                                   struct extent_state **cached_state,
3360                                   u64 *delalloc_start_ret, u64 *delalloc_end_ret)
3361 {
3362         u64 cur_offset = round_down(start, inode->root->fs_info->sectorsize);
3363         u64 prev_delalloc_end = 0;
3364         bool search_io_tree = true;
3365         bool ret = false;
3366
3367         while (cur_offset <= end) {
3368                 u64 delalloc_start;
3369                 u64 delalloc_end;
3370                 bool delalloc;
3371
3372                 delalloc = find_delalloc_subrange(inode, cur_offset, end,
3373                                                   cached_state, &search_io_tree,
3374                                                   &delalloc_start,
3375                                                   &delalloc_end);
3376                 if (!delalloc)
3377                         break;
3378
3379                 if (prev_delalloc_end == 0) {
3380                         /* First subrange found. */
3381                         *delalloc_start_ret = max(delalloc_start, start);
3382                         *delalloc_end_ret = delalloc_end;
3383                         ret = true;
3384                 } else if (delalloc_start == prev_delalloc_end + 1) {
3385                         /* Subrange adjacent to the previous one, merge them. */
3386                         *delalloc_end_ret = delalloc_end;
3387                 } else {
3388                         /* Subrange not adjacent to the previous one, exit. */
3389                         break;
3390                 }
3391
3392                 prev_delalloc_end = delalloc_end;
3393                 cur_offset = delalloc_end + 1;
3394                 cond_resched();
3395         }
3396
3397         return ret;
3398 }
3399
3400 /*
3401  * Check if there's a hole or delalloc range in a range representing a hole (or
3402  * prealloc extent) found in the inode's subvolume btree.
3403  *
3404  * @inode:      The inode.
3405  * @whence:     Seek mode (SEEK_DATA or SEEK_HOLE).
3406  * @start:      Start offset of the hole region. It does not need to be sector
3407  *              size aligned.
3408  * @end:        End offset (inclusive value) of the hole region. It does not
3409  *              need to be sector size aligned.
3410  * @start_ret:  Return parameter, used to set the start of the subrange in the
3411  *              hole that matches the search criteria (seek mode), if such
3412  *              subrange is found (return value of the function is true).
3413  *              The value returned here may not be sector size aligned.
3414  *
3415  * Returns true if a subrange matching the given seek mode is found, and if one
3416  * is found, it updates @start_ret with the start of the subrange.
3417  */
3418 static bool find_desired_extent_in_hole(struct btrfs_inode *inode, int whence,
3419                                         struct extent_state **cached_state,
3420                                         u64 start, u64 end, u64 *start_ret)
3421 {
3422         u64 delalloc_start;
3423         u64 delalloc_end;
3424         bool delalloc;
3425
3426         delalloc = btrfs_find_delalloc_in_range(inode, start, end, cached_state,
3427                                                 &delalloc_start, &delalloc_end);
3428         if (delalloc && whence == SEEK_DATA) {
3429                 *start_ret = delalloc_start;
3430                 return true;
3431         }
3432
3433         if (delalloc && whence == SEEK_HOLE) {
3434                 /*
3435                  * We found delalloc but it starts after out start offset. So we
3436                  * have a hole between our start offset and the delalloc start.
3437                  */
3438                 if (start < delalloc_start) {
3439                         *start_ret = start;
3440                         return true;
3441                 }
3442                 /*
3443                  * Delalloc range starts at our start offset.
3444                  * If the delalloc range's length is smaller than our range,
3445                  * then it means we have a hole that starts where the delalloc
3446                  * subrange ends.
3447                  */
3448                 if (delalloc_end < end) {
3449                         *start_ret = delalloc_end + 1;
3450                         return true;
3451                 }
3452
3453                 /* There's delalloc for the whole range. */
3454                 return false;
3455         }
3456
3457         if (!delalloc && whence == SEEK_HOLE) {
3458                 *start_ret = start;
3459                 return true;
3460         }
3461
3462         /*
3463          * No delalloc in the range and we are seeking for data. The caller has
3464          * to iterate to the next extent item in the subvolume btree.
3465          */
3466         return false;
3467 }
3468
3469 static loff_t find_desired_extent(struct file *file, loff_t offset, int whence)
3470 {
3471         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file->f_mapping->host);
3472         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
3473         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3474         struct extent_state *cached_state = NULL;
3475         struct extent_state **delalloc_cached_state;
3476         const loff_t i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
3477         const u64 ino = btrfs_ino(inode);
3478         struct btrfs_root *root = inode->root;
3479         struct btrfs_path *path;
3480         struct btrfs_key key;
3481         u64 last_extent_end;
3482         u64 lockstart;
3483         u64 lockend;
3484         u64 start;
3485         int ret;
3486         bool found = false;
3487
3488         if (i_size == 0 || offset >= i_size)
3489                 return -ENXIO;
3490
3491         /*
3492          * Quick path. If the inode has no prealloc extents and its number of
3493          * bytes used matches its i_size, then it can not have holes.
3494          */
3495         if (whence == SEEK_HOLE &&
3496             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC) &&
3497             inode_get_bytes(&inode->vfs_inode) == i_size)
3498                 return i_size;
3499
3500         if (!private) {
3501                 private = kzalloc(sizeof(*private), GFP_KERNEL);
3502                 /*
3503                  * No worries if memory allocation failed.
3504                  * The private structure is used only for speeding up multiple
3505                  * lseek SEEK_HOLE/DATA calls to a file when there's delalloc,
3506                  * so everything will still be correct.
3507                  */
3508                 file->private_data = private;
3509         }
3510
3511         if (private)
3512                 delalloc_cached_state = &private->llseek_cached_state;
3513         else
3514                 delalloc_cached_state = NULL;
3515
3516         /*
3517          * offset can be negative, in this case we start finding DATA/HOLE from
3518          * the very start of the file.
3519          */
3520         start = max_t(loff_t, 0, offset);
3521
3522         lockstart = round_down(start, fs_info->sectorsize);
3523         lockend = round_up(i_size, fs_info->sectorsize);
3524         if (lockend <= lockstart)
3525                 lockend = lockstart + fs_info->sectorsize;
3526         lockend--;
3527
3528         path = btrfs_alloc_path();
3529         if (!path)
3530                 return -ENOMEM;
3531         path->reada = READA_FORWARD;
3532
3533         key.objectid = ino;
3534         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
3535         key.offset = start;
3536
3537         last_extent_end = lockstart;
3538
3539         lock_extent(&inode->io_tree, lockstart, lockend, &cached_state);
3540
3541         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3542         if (ret < 0) {
3543                 goto out;
3544         } else if (ret > 0 && path->slots[0] > 0) {
3545                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0] - 1);
3546                 if (key.objectid == ino && key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
3547                         path->slots[0]--;
3548         }
3549
3550         while (start < i_size) {
3551                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
3552                 struct btrfs_file_extent_item *extent;
3553                 u64 extent_end;
3554                 u8 type;
3555
3556                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
3557                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
3558                         if (ret < 0)
3559                                 goto out;
3560                         else if (ret > 0)
3561                                 break;
3562
3563                         leaf = path->nodes[0];
3564                 }
3565
3566                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
3567                 if (key.objectid != ino || key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
3568                         break;
3569
3570                 extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
3571
3572                 /*
3573                  * In the first iteration we may have a slot that points to an
3574                  * extent that ends before our start offset, so skip it.
3575                  */
3576                 if (extent_end <= start) {
3577                         path->slots[0]++;
3578                         continue;
3579                 }
3580
3581                 /* We have an implicit hole, NO_HOLES feature is likely set. */
3582                 if (last_extent_end < key.offset) {
3583                         u64 search_start = last_extent_end;
3584                         u64 found_start;
3585
3586                         /*
3587                          * First iteration, @start matches @offset and it's
3588                          * within the hole.
3589                          */
3590                         if (start == offset)
3591                                 search_start = offset;
3592
3593                         found = find_desired_extent_in_hole(inode, whence,
3594                                                             delalloc_cached_state,
3595                                                             search_start,
3596                                                             key.offset - 1,
3597                                                             &found_start);
3598                         if (found) {
3599                                 start = found_start;
3600                                 break;
3601                         }
3602                         /*
3603                          * Didn't find data or a hole (due to delalloc) in the
3604                          * implicit hole range, so need to analyze the extent.
3605                          */
3606                 }
3607
3608                 extent = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3609                                         struct btrfs_file_extent_item);
3610                 type = btrfs_file_extent_type(leaf, extent);
3611
3612                 /*
3613                  * Can't access the extent's disk_bytenr field if this is an
3614                  * inline extent, since at that offset, it's where the extent
3615                  * data starts.
3616                  */
3617                 if (type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC ||
3618                     (type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
3619                      btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, extent) == 0)) {
3620                         /*
3621                          * Explicit hole or prealloc extent, search for delalloc.
3622                          * A prealloc extent is treated like a hole.
3623                          */
3624                         u64 search_start = key.offset;
3625                         u64 found_start;
3626
3627                         /*
3628                          * First iteration, @start matches @offset and it's
3629                          * within the hole.
3630                          */
3631                         if (start == offset)
3632                                 search_start = offset;
3633
3634                         found = find_desired_extent_in_hole(inode, whence,
3635                                                             delalloc_cached_state,
3636                                                             search_start,
3637                                                             extent_end - 1,
3638                                                             &found_start);
3639                         if (found) {
3640                                 start = found_start;
3641                                 break;
3642                         }
3643                         /*
3644                          * Didn't find data or a hole (due to delalloc) in the
3645                          * implicit hole range, so need to analyze the next
3646                          * extent item.
3647                          */
3648                 } else {
3649                         /*
3650                          * Found a regular or inline extent.
3651                          * If we are seeking for data, adjust the start offset
3652                          * and stop, we're done.
3653                          */
3654                         if (whence == SEEK_DATA) {
3655                                 start = max_t(u64, key.offset, offset);
3656                                 found = true;
3657                                 break;
3658                         }
3659                         /*
3660                          * Else, we are seeking for a hole, check the next file
3661                          * extent item.
3662                          */
3663                 }
3664
3665                 start = extent_end;
3666                 last_extent_end = extent_end;
3667                 path->slots[0]++;
3668                 if (fatal_signal_pending(current)) {
3669                         ret = -EINTR;
3670                         goto out;
3671                 }
3672                 cond_resched();
3673         }
3674
3675         /* We have an implicit hole from the last extent found up to i_size. */
3676         if (!found && start < i_size) {
3677                 found = find_desired_extent_in_hole(inode, whence,
3678                                                     delalloc_cached_state, start,
3679                                                     i_size - 1, &start);
3680                 if (!found)
3681                         start = i_size;
3682         }
3683
3684 out:
3685         unlock_extent(&inode->io_tree, lockstart, lockend, &cached_state);
3686         btrfs_free_path(path);
3687
3688         if (ret < 0)
3689                 return ret;
3690
3691         if (whence == SEEK_DATA && start >= i_size)
3692                 return -ENXIO;
3693
3694         return min_t(loff_t, start, i_size);
3695 }
3696
3697 static loff_t btrfs_file_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
3698 {
3699         struct inode *inode = file->f_mapping->host;
3700
3701         switch (whence) {
3702         default:
3703                 return generic_file_llseek(file, offset, whence);
3704         case SEEK_DATA:
3705         case SEEK_HOLE:
3706                 btrfs_inode_lock(BTRFS_I(inode), BTRFS_ILOCK_SHARED);
3707                 offset = find_desired_extent(file, offset, whence);
3708                 btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), BTRFS_ILOCK_SHARED);
3709                 break;
3710         }
3711
3712         if (offset < 0)
3713                 return offset;
3714
3715         return vfs_setpos(file, offset, inode->i_sb->s_maxbytes);
3716 }
3717
3718 static int btrfs_file_open(struct inode *inode, struct file *filp)
3719 {
3720         int ret;
3721
3722         filp->f_mode |= FMODE_NOWAIT | FMODE_BUF_RASYNC | FMODE_BUF_WASYNC |
3723                         FMODE_CAN_ODIRECT;
3724
3725         ret = fsverity_file_open(inode, filp);
3726         if (ret)
3727                 return ret;
3728         return generic_file_open(inode, filp);
3729 }
3730
3731 static int check_direct_read(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3732                              const struct iov_iter *iter, loff_t offset)
3733 {
3734         int ret;
3735         int i, seg;
3736
3737         ret = check_direct_IO(fs_info, iter, offset);
3738         if (ret < 0)
3739                 return ret;
3740
3741         if (!iter_is_iovec(iter))
3742                 return 0;
3743
3744         for (seg = 0; seg < iter->nr_segs; seg++) {
3745                 for (i = seg + 1; i < iter->nr_segs; i++) {
3746                         const struct iovec *iov1 = iter_iov(iter) + seg;
3747                         const struct iovec *iov2 = iter_iov(iter) + i;
3748
3749                         if (iov1->iov_base == iov2->iov_base)
3750                                 return -EINVAL;
3751                 }
3752         }
3753         return 0;
3754 }
3755
3756 static ssize_t btrfs_direct_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
3757 {
3758         struct inode *inode = file_inode(iocb->ki_filp);
3759         size_t prev_left = 0;
3760         ssize_t read = 0;
3761         ssize_t ret;
3762
3763         if (fsverity_active(inode))
3764                 return 0;
3765
3766         if (check_direct_read(inode_to_fs_info(inode), to, iocb->ki_pos))
3767                 return 0;
3768
3769         btrfs_inode_lock(BTRFS_I(inode), BTRFS_ILOCK_SHARED);
3770 again:
3771         /*
3772          * This is similar to what we do for direct IO writes, see the comment
3773          * at btrfs_direct_write(), but we also disable page faults in addition
3774          * to disabling them only at the iov_iter level. This is because when
3775          * reading from a hole or prealloc extent, iomap calls iov_iter_zero(),
3776          * which can still trigger page fault ins despite having set ->nofault
3777          * to true of our 'to' iov_iter.
3778          *
3779          * The difference to direct IO writes is that we deadlock when trying
3780          * to lock the extent range in the inode's tree during he page reads
3781          * triggered by the fault in (while for writes it is due to waiting for
3782          * our own ordered extent). This is because for direct IO reads,
3783          * btrfs_dio_iomap_begin() returns with the extent range locked, which
3784          * is only unlocked in the endio callback (end_bio_extent_readpage()).
3785          */
3786         pagefault_disable();
3787         to->nofault = true;
3788         ret = btrfs_dio_read(iocb, to, read);
3789         to->nofault = false;
3790         pagefault_enable();
3791
3792         /* No increment (+=) because iomap returns a cumulative value. */
3793         if (ret > 0)
3794                 read = ret;
3795
3796         if (iov_iter_count(to) > 0 && (ret == -EFAULT || ret > 0)) {
3797                 const size_t left = iov_iter_count(to);
3798
3799                 if (left == prev_left) {
3800                         /*
3801                          * We didn't make any progress since the last attempt,
3802                          * fallback to a buffered read for the remainder of the
3803                          * range. This is just to avoid any possibility of looping
3804                          * for too long.
3805                          */
3806                         ret = read;
3807                 } else {
3808                         /*
3809                          * We made some progress since the last retry or this is
3810                          * the first time we are retrying. Fault in as many pages
3811                          * as possible and retry.
3812                          */
3813                         fault_in_iov_iter_writeable(to, left);
3814                         prev_left = left;
3815                         goto again;
3816                 }
3817         }
3818         btrfs_inode_unlock(BTRFS_I(inode), BTRFS_ILOCK_SHARED);
3819         return ret < 0 ? ret : read;
3820 }
3821
3822 static ssize_t btrfs_file_read_iter(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *to)
3823 {
3824         ssize_t ret = 0;
3825
3826         if (iocb->ki_flags & IOCB_DIRECT) {
3827                 ret = btrfs_direct_read(iocb, to);
3828                 if (ret < 0 || !iov_iter_count(to) ||
3829                     iocb->ki_pos >= i_size_read(file_inode(iocb->ki_filp)))
3830                         return ret;
3831         }
3832
3833         return filemap_read(iocb, to, ret);
3834 }
3835
3836 const struct file_operations btrfs_file_operations = {
3837         .llseek         = btrfs_file_llseek,
3838         .read_iter      = btrfs_file_read_iter,
3839         .splice_read    = filemap_splice_read,
3840         .write_iter     = btrfs_file_write_iter,
3841         .splice_write   = iter_file_splice_write,
3842         .mmap           = btrfs_file_mmap,
3843         .open           = btrfs_file_open,
3844         .release        = btrfs_release_file,
3845         .get_unmapped_area = thp_get_unmapped_area,
3846         .fsync          = btrfs_sync_file,
3847         .fallocate      = btrfs_fallocate,
3848         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
3849 #ifdef CONFIG_COMPAT
3850         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
3851 #endif
3852         .remap_file_range = btrfs_remap_file_range,
3853 };
3854
3855 int btrfs_fdatawrite_range(struct inode *inode, loff_t start, loff_t end)
3856 {
3857         int ret;
3858
3859         /*
3860          * So with compression we will find and lock a dirty page and clear the
3861          * first one as dirty, setup an async extent, and immediately return
3862          * with the entire range locked but with nobody actually marked with
3863          * writeback.  So we can't just filemap_write_and_wait_range() and
3864          * expect it to work since it will just kick off a thread to do the
3865          * actual work.  So we need to call filemap_fdatawrite_range _again_
3866          * since it will wait on the page lock, which won't be unlocked until
3867          * after the pages have been marked as writeback and so we're good to go
3868          * from there.  We have to do this otherwise we'll miss the ordered
3869          * extents and that results in badness.  Please Josef, do not think you
3870          * know better and pull this out at some point in the future, it is
3871          * right and you are wrong.
3872          */
3873         ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start, end);
3874         if (!ret && test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
3875                              &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
3876                 ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start, end);
3877
3878         return ret;
3879 }