fs/btrfs/inode.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
   4  */
   5
   6 #include <crypto/hash.h>
   7 #include <linux/kernel.h>
   8 #include <linux/bio.h>
   9 #include <linux/file.h>
  10 #include <linux/fs.h>
  11 #include <linux/pagemap.h>
  12 #include <linux/highmem.h>
  13 #include <linux/time.h>
  14 #include <linux/init.h>
  15 #include <linux/string.h>
  16 #include <linux/backing-dev.h>
  17 #include <linux/writeback.h>
  18 #include <linux/compat.h>
  19 #include <linux/xattr.h>
  20 #include <linux/posix_acl.h>
  21 #include <linux/falloc.h>
  22 #include <linux/slab.h>
  23 #include <linux/ratelimit.h>
  24 #include <linux/btrfs.h>
  25 #include <linux/blkdev.h>
  26 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
  27 #include <linux/uio.h>
  28 #include <linux/magic.h>
  29 #include <linux/iversion.h>
  30 #include <linux/swap.h>
  31 #include <linux/migrate.h>
  32 #include <linux/sched/mm.h>
  33 #include <linux/iomap.h>
  34 #include <asm/unaligned.h>
  35 #include "misc.h"
  36 #include "ctree.h"
  37 #include "disk-io.h"
  38 #include "transaction.h"
  39 #include "btrfs_inode.h"
  40 #include "print-tree.h"
  41 #include "ordered-data.h"
  42 #include "xattr.h"
  43 #include "tree-log.h"
  44 #include "volumes.h"
  45 #include "compression.h"
  46 #include "locking.h"
  47 #include "free-space-cache.h"
  48 #include "props.h"
  49 #include "qgroup.h"
  50 #include "delalloc-space.h"
  51 #include "block-group.h"
  52 #include "space-info.h"
  53 #include "zoned.h"
  54
  55 struct btrfs_iget_args {
  56         u64 ino;
  57         struct btrfs_root *root;
  58 };
  59
  60 struct btrfs_dio_data {
  61         u64 reserve;
  62         loff_t length;
  63         ssize_t submitted;
  64         struct extent_changeset *data_reserved;
  65 };
  66
  67 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations;
  68 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations;
  69 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations;
  70 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations;
  71 static const struct address_space_operations btrfs_aops;
  72 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations;
  73
  74 static struct kmem_cache *btrfs_inode_cachep;
  75 struct kmem_cache *btrfs_trans_handle_cachep;
  76 struct kmem_cache *btrfs_path_cachep;
  77 struct kmem_cache *btrfs_free_space_cachep;
  78 struct kmem_cache *btrfs_free_space_bitmap_cachep;
  79
  80 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr);
  81 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback);
  82 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent);
  83 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
  84                                    struct page *locked_page,
  85                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
  86                                    unsigned long *nr_written, int unlock);
  87 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
  88                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
  89                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
  90                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
  91                                        int type);
  92
  93 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
  94                                          const u64 offset, const u64 bytes,
  95                                          const bool uptodate);
  96
  97 /*
  98  * btrfs_inode_lock - lock inode i_rwsem based on arguments passed
  99  *
 100  * ilock_flags can have the following bit set:
 101  *
 102  * BTRFS_ILOCK_SHARED - acquire a shared lock on the inode
 103  * BTRFS_ILOCK_TRY - try to acquire the lock, if fails on first attempt
 104  *                   return -EAGAIN
 105  * BTRFS_ILOCK_MMAP - acquire a write lock on the i_mmap_lock
 106  */
 107 int btrfs_inode_lock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 108 {
 109         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED) {
 110                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 111                         if (!inode_trylock_shared(inode))
 112                                 return -EAGAIN;
 113                         else
 114                                 return 0;
 115                 }
 116                 inode_lock_shared(inode);
 117         } else {
 118                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 119                         if (!inode_trylock(inode))
 120                                 return -EAGAIN;
 121                         else
 122                                 return 0;
 123                 }
 124                 inode_lock(inode);
 125         }
 126         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
 127                 down_write(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
 128         return 0;
 129 }
 130
 131 /*
 132  * btrfs_inode_unlock - unock inode i_rwsem
 133  *
 134  * ilock_flags should contain the same bits set as passed to btrfs_inode_lock()
 135  * to decide whether the lock acquired is shared or exclusive.
 136  */
 137 void btrfs_inode_unlock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 138 {
 139         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
 140                 up_write(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
 141         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED)
 142                 inode_unlock_shared(inode);
 143         else
 144                 inode_unlock(inode);
 145 }
 146
 147 /*
 148  * Cleanup all submitted ordered extents in specified range to handle errors
 149  * from the btrfs_run_delalloc_range() callback.
 150  *
 151  * NOTE: caller must ensure that when an error happens, it can not call
 152  * extent_clear_unlock_delalloc() to clear both the bits EXTENT_DO_ACCOUNTING
 153  * and EXTENT_DELALLOC simultaneously, because that causes the reserved metadata
 154  * to be released, which we want to happen only when finishing the ordered
 155  * extent (btrfs_finish_ordered_io()).
 156  */
 157 static inline void btrfs_cleanup_ordered_extents(struct btrfs_inode *inode,
 158                                                  struct page *locked_page,
 159                                                  u64 offset, u64 bytes)
 160 {
 161         unsigned long index = offset >> PAGE_SHIFT;
 162         unsigned long end_index = (offset + bytes - 1) >> PAGE_SHIFT;
 163         u64 page_start = page_offset(locked_page);
 164         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
 165
 166         struct page *page;
 167
 168         while (index <= end_index) {
 169                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
 170                 index++;
 171                 if (!page)
 172                         continue;
 173                 ClearPagePrivate2(page);
 174                 put_page(page);
 175         }
 176
 177         /*
 178          * In case this page belongs to the delalloc range being instantiated
 179          * then skip it, since the first page of a range is going to be
 180          * properly cleaned up by the caller of run_delalloc_range
 181          */
 182         if (page_start >= offset && page_end <= (offset + bytes - 1)) {
 183                 offset += PAGE_SIZE;
 184                 bytes -= PAGE_SIZE;
 185         }
 186
 187         return __endio_write_update_ordered(inode, offset, bytes, false);
 188 }
 189
 190 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode);
 191
 192 static int btrfs_init_inode_security(struct btrfs_trans_handle *trans,
 193                                      struct inode *inode,  struct inode *dir,
 194                                      const struct qstr *qstr)
 195 {
 196         int err;
 197
 198         err = btrfs_init_acl(trans, inode, dir);
 199         if (!err)
 200                 err = btrfs_xattr_security_init(trans, inode, dir, qstr);
 201         return err;
 202 }
 203
 204 /*
 205  * this does all the hard work for inserting an inline extent into
 206  * the btree.  The caller should have done a btrfs_drop_extents so that
 207  * no overlapping inline items exist in the btree
 208  */
 209 static int insert_inline_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 210                                 struct btrfs_path *path, bool extent_inserted,
 211                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode,
 212                                 u64 start, size_t size, size_t compressed_size,
 213                                 int compress_type,
 214                                 struct page **compressed_pages)
 215 {
 216         struct extent_buffer *leaf;
 217         struct page *page = NULL;
 218         char *kaddr;
 219         unsigned long ptr;
 220         struct btrfs_file_extent_item *ei;
 221         int ret;
 222         size_t cur_size = size;
 223         unsigned long offset;
 224
 225         ASSERT((compressed_size > 0 && compressed_pages) ||
 226                (compressed_size == 0 && !compressed_pages));
 227
 228         if (compressed_size && compressed_pages)
 229                 cur_size = compressed_size;
 230
 231         if (!extent_inserted) {
 232                 struct btrfs_key key;
 233                 size_t datasize;
 234
 235                 key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
 236                 key.offset = start;
 237                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 238
 239                 datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(cur_size);
 240                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
 241                                               datasize);
 242                 if (ret)
 243                         goto fail;
 244         }
 245         leaf = path->nodes[0];
 246         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
 247                             struct btrfs_file_extent_item);
 248         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
 249         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
 250         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
 251         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
 252         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, size);
 253         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
 254
 255         if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
 256                 struct page *cpage;
 257                 int i = 0;
 258                 while (compressed_size > 0) {
 259                         cpage = compressed_pages[i];
 260                         cur_size = min_t(unsigned long, compressed_size,
 261                                        PAGE_SIZE);
 262
 263                         kaddr = kmap_atomic(cpage);
 264                         write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, cur_size);
 265                         kunmap_atomic(kaddr);
 266
 267                         i++;
 268                         ptr += cur_size;
 269                         compressed_size -= cur_size;
 270                 }
 271                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei,
 272                                                   compress_type);
 273         } else {
 274                 page = find_get_page(inode->i_mapping,
 275                                      start >> PAGE_SHIFT);
 276                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
 277                 kaddr = kmap_atomic(page);
 278                 offset = offset_in_page(start);
 279                 write_extent_buffer(leaf, kaddr + offset, ptr, size);
 280                 kunmap_atomic(kaddr);
 281                 put_page(page);
 282         }
 283         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 284         btrfs_release_path(path);
 285
 286         /*
 287          * We align size to sectorsize for inline extents just for simplicity
 288          * sake.
 289          */
 290         size = ALIGN(size, root->fs_info->sectorsize);
 291         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), start, size);
 292         if (ret)
 293                 goto fail;
 294
 295         /*
 296          * we're an inline extent, so nobody can
 297          * extend the file past i_size without locking
 298          * a page we already have locked.
 299          *
 300          * We must do any isize and inode updates
 301          * before we unlock the pages.  Otherwise we
 302          * could end up racing with unlink.
 303          */
 304         BTRFS_I(inode)->disk_i_size = inode->i_size;
 305 fail:
 306         return ret;
 307 }
 308
 309
 310 /*
 311  * conditionally insert an inline extent into the file.  This
 312  * does the checks required to make sure the data is small enough
 313  * to fit as an inline extent.
 314  */
 315 static noinline int cow_file_range_inline(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 316                                           u64 end, size_t compressed_size,
 317                                           int compress_type,
 318                                           struct page **compressed_pages)
 319 {
 320         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
 321         struct btrfs_root *root = inode->root;
 322         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 323         struct btrfs_trans_handle *trans;
 324         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
 325         u64 actual_end = min(end + 1, isize);
 326         u64 inline_len = actual_end - start;
 327         u64 aligned_end = ALIGN(end, fs_info->sectorsize);
 328         u64 data_len = inline_len;
 329         int ret;
 330         struct btrfs_path *path;
 331
 332         if (compressed_size)
 333                 data_len = compressed_size;
 334
 335         if (start > 0 ||
 336             actual_end > fs_info->sectorsize ||
 337             data_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info) ||
 338             (!compressed_size &&
 339             (actual_end & (fs_info->sectorsize - 1)) == 0) ||
 340             end + 1 < isize ||
 341             data_len > fs_info->max_inline) {
 342                 return 1;
 343         }
 344
 345         path = btrfs_alloc_path();
 346         if (!path)
 347                 return -ENOMEM;
 348
 349         trans = btrfs_join_transaction(root);
 350         if (IS_ERR(trans)) {
 351                 btrfs_free_path(path);
 352                 return PTR_ERR(trans);
 353         }
 354         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
 355
 356         drop_args.path = path;
 357         drop_args.start = start;
 358         drop_args.end = aligned_end;
 359         drop_args.drop_cache = true;
 360         drop_args.replace_extent = true;
 361
 362         if (compressed_size && compressed_pages)
 363                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 364                    compressed_size);
 365         else
 366                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 367                     inline_len);
 368
 369         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
 370         if (ret) {
 371                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 372                 goto out;
 373         }
 374
 375         if (isize > actual_end)
 376                 inline_len = min_t(u64, isize, actual_end);
 377         ret = insert_inline_extent(trans, path, drop_args.extent_inserted,
 378                                    root, &inode->vfs_inode, start,
 379                                    inline_len, compressed_size,
 380                                    compress_type, compressed_pages);
 381         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 382                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 383                 goto out;
 384         } else if (ret == -ENOSPC) {
 385                 ret = 1;
 386                 goto out;
 387         }
 388
 389         btrfs_update_inode_bytes(inode, inline_len, drop_args.bytes_found);
 390         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
 391         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 392                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 393                 goto out;
 394         } else if (ret == -ENOSPC) {
 395                 ret = 1;
 396                 goto out;
 397         }
 398
 399         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &inode->runtime_flags);
 400 out:
 401         /*
 402          * Don't forget to free the reserved space, as for inlined extent
 403          * it won't count as data extent, free them directly here.
 404          * And at reserve time, it's always aligned to page size, so
 405          * just free one page here.
 406          */
 407         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, 0, PAGE_SIZE);
 408         btrfs_free_path(path);
 409         btrfs_end_transaction(trans);
 410         return ret;
 411 }
 412
 413 struct async_extent {
 414         u64 start;
 415         u64 ram_size;
 416         u64 compressed_size;
 417         struct page **pages;
 418         unsigned long nr_pages;
 419         int compress_type;
 420         struct list_head list;
 421 };
 422
 423 struct async_chunk {
 424         struct inode *inode;
 425         struct page *locked_page;
 426         u64 start;
 427         u64 end;
 428         unsigned int write_flags;
 429         struct list_head extents;
 430         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
 431         struct btrfs_work work;
 432         atomic_t *pending;
 433 };
 434
 435 struct async_cow {
 436         /* Number of chunks in flight; must be first in the structure */
 437         atomic_t num_chunks;
 438         struct async_chunk chunks[];
 439 };
 440
 441 static noinline int add_async_extent(struct async_chunk *cow,
 442                                      u64 start, u64 ram_size,
 443                                      u64 compressed_size,
 444                                      struct page **pages,
 445                                      unsigned long nr_pages,
 446                                      int compress_type)
 447 {
 448         struct async_extent *async_extent;
 449
 450         async_extent = kmalloc(sizeof(*async_extent), GFP_NOFS);
 451         BUG_ON(!async_extent); /* -ENOMEM */
 452         async_extent->start = start;
 453         async_extent->ram_size = ram_size;
 454         async_extent->compressed_size = compressed_size;
 455         async_extent->pages = pages;
 456         async_extent->nr_pages = nr_pages;
 457         async_extent->compress_type = compress_type;
 458         list_add_tail(&async_extent->list, &cow->extents);
 459         return 0;
 460 }
 461
 462 /*
 463  * Check if the inode has flags compatible with compression
 464  */
 465 static inline bool inode_can_compress(struct btrfs_inode *inode)
 466 {
 467         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW ||
 468             inode->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
 469                 return false;
 470         return true;
 471 }
 472
 473 /*
 474  * Check if the inode needs to be submitted to compression, based on mount
 475  * options, defragmentation, properties or heuristics.
 476  */
 477 static inline int inode_need_compress(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 478                                       u64 end)
 479 {
 480         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 481
 482         if (!inode_can_compress(inode)) {
 483                 WARN(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG),
 484                         KERN_ERR "BTRFS: unexpected compression for ino %llu\n",
 485                         btrfs_ino(inode));
 486                 return 0;
 487         }
 488         /* force compress */
 489         if (btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS))
 490                 return 1;
 491         /* defrag ioctl */
 492         if (inode->defrag_compress)
 493                 return 1;
 494         /* bad compression ratios */
 495         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
 496                 return 0;
 497         if (btrfs_test_opt(fs_info, COMPRESS) ||
 498             inode->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS ||
 499             inode->prop_compress)
 500                 return btrfs_compress_heuristic(&inode->vfs_inode, start, end);
 501         return 0;
 502 }
 503
 504 static inline void inode_should_defrag(struct btrfs_inode *inode,
 505                 u64 start, u64 end, u64 num_bytes, u64 small_write)
 506 {
 507         /* If this is a small write inside eof, kick off a defrag */
 508         if (num_bytes < small_write &&
 509             (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
 510                 btrfs_add_inode_defrag(NULL, inode);
 511 }
 512
 513 /*
 514  * we create compressed extents in two phases.  The first
 515  * phase compresses a range of pages that have already been
 516  * locked (both pages and state bits are locked).
 517  *
 518  * This is done inside an ordered work queue, and the compression
 519  * is spread across many cpus.  The actual IO submission is step
 520  * two, and the ordered work queue takes care of making sure that
 521  * happens in the same order things were put onto the queue by
 522  * writepages and friends.
 523  *
 524  * If this code finds it can't get good compression, it puts an
 525  * entry onto the work queue to write the uncompressed bytes.  This
 526  * makes sure that both compressed inodes and uncompressed inodes
 527  * are written in the same order that the flusher thread sent them
 528  * down.
 529  */
 530 static noinline int compress_file_range(struct async_chunk *async_chunk)
 531 {
 532         struct inode *inode = async_chunk->inode;
 533         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 534         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
 535         u64 start = async_chunk->start;
 536         u64 end = async_chunk->end;
 537         u64 actual_end;
 538         u64 i_size;
 539         int ret = 0;
 540         struct page **pages = NULL;
 541         unsigned long nr_pages;
 542         unsigned long total_compressed = 0;
 543         unsigned long total_in = 0;
 544         int i;
 545         int will_compress;
 546         int compress_type = fs_info->compress_type;
 547         int compressed_extents = 0;
 548         int redirty = 0;
 549
 550         inode_should_defrag(BTRFS_I(inode), start, end, end - start + 1,
 551                         SZ_16K);
 552
 553         /*
 554          * We need to save i_size before now because it could change in between
 555          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
 556          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
 557          * later on.
 558          *
 559          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
 560          * does that for us.
 561          */
 562         barrier();
 563         i_size = i_size_read(inode);
 564         barrier();
 565         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
 566 again:
 567         will_compress = 0;
 568         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
 569         BUILD_BUG_ON((BTRFS_MAX_COMPRESSED % PAGE_SIZE) != 0);
 570         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages,
 571                         BTRFS_MAX_COMPRESSED / PAGE_SIZE);
 572
 573         /*
 574          * we don't want to send crud past the end of i_size through
 575          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
 576          * end of the file is before the start of our current
 577          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
 578          * cleanup code that can deal with all of this.
 579          *
 580          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
 581          * very uncommon corner.
 582          */
 583         if (actual_end <= start)
 584                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 585
 586         total_compressed = actual_end - start;
 587
 588         /*
 589          * skip compression for a small file range(<=blocksize) that
 590          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
 591          */
 592         if (total_compressed <= blocksize &&
 593            (start > 0 || end + 1 < BTRFS_I(inode)->disk_i_size))
 594                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 595
 596         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
 597                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
 598         total_in = 0;
 599         ret = 0;
 600
 601         /*
 602          * we do compression for mount -o compress and when the
 603          * inode has not been flagged as nocompress.  This flag can
 604          * change at any time if we discover bad compression ratios.
 605          */
 606         if (inode_need_compress(BTRFS_I(inode), start, end)) {
 607                 WARN_ON(pages);
 608                 pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
 609                 if (!pages) {
 610                         /* just bail out to the uncompressed code */
 611                         nr_pages = 0;
 612                         goto cont;
 613                 }
 614
 615                 if (BTRFS_I(inode)->defrag_compress)
 616                         compress_type = BTRFS_I(inode)->defrag_compress;
 617                 else if (BTRFS_I(inode)->prop_compress)
 618                         compress_type = BTRFS_I(inode)->prop_compress;
 619
 620                 /*
 621                  * we need to call clear_page_dirty_for_io on each
 622                  * page in the range.  Otherwise applications with the file
 623                  * mmap'd can wander in and change the page contents while
 624                  * we are compressing them.
 625                  *
 626                  * If the compression fails for any reason, we set the pages
 627                  * dirty again later on.
 628                  *
 629                  * Note that the remaining part is redirtied, the start pointer
 630                  * has moved, the end is the original one.
 631                  */
 632                 if (!redirty) {
 633                         extent_range_clear_dirty_for_io(inode, start, end);
 634                         redirty = 1;
 635                 }
 636
 637                 /* Compression level is applied here and only here */
 638                 ret = btrfs_compress_pages(
 639                         compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
 640                                            inode->i_mapping, start,
 641                                            pages,
 642                                            &nr_pages,
 643                                            &total_in,
 644                                            &total_compressed);
 645
 646                 if (!ret) {
 647                         unsigned long offset = offset_in_page(total_compressed);
 648                         struct page *page = pages[nr_pages - 1];
 649
 650                         /* zero the tail end of the last page, we might be
 651                          * sending it down to disk
 652                          */
 653                         if (offset)
 654                                 memzero_page(page, offset, PAGE_SIZE - offset);
 655                         will_compress = 1;
 656                 }
 657         }
 658 cont:
 659         if (start == 0) {
 660                 /* lets try to make an inline extent */
 661                 if (ret || total_in < actual_end) {
 662                         /* we didn't compress the entire range, try
 663                          * to make an uncompressed inline extent.
 664                          */
 665                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 666                                                     0, BTRFS_COMPRESS_NONE,
 667                                                     NULL);
 668                 } else {
 669                         /* try making a compressed inline extent */
 670                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 671                                                     total_compressed,
 672                                                     compress_type, pages);
 673                 }
 674                 if (ret <= 0) {
 675                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
 676                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
 677                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
 678                         unsigned long page_error_op;
 679
 680                         page_error_op = ret < 0 ? PAGE_SET_ERROR : 0;
 681
 682                         /*
 683                          * inline extent creation worked or returned error,
 684                          * we don't need to create any more async work items.
 685                          * Unlock and free up our temp pages.
 686                          *
 687                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
 688                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
 689                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
 690                          * range.
 691                          */
 692                         extent_clear_unlock_delalloc(BTRFS_I(inode), start, end,
 693                                                      NULL,
 694                                                      clear_flags,
 695                                                      PAGE_UNLOCK |
 696                                                      PAGE_START_WRITEBACK |
 697                                                      page_error_op |
 698                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
 699
 700                         /*
 701                          * Ensure we only free the compressed pages if we have
 702                          * them allocated, as we can still reach here with
 703                          * inode_need_compress() == false.
 704                          */
 705                         if (pages) {
 706                                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 707                                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 708                                         put_page(pages[i]);
 709                                 }
 710                                 kfree(pages);
 711                         }
 712                         return 0;
 713                 }
 714         }
 715
 716         if (will_compress) {
 717                 /*
 718                  * we aren't doing an inline extent round the compressed size
 719                  * up to a block size boundary so the allocator does sane
 720                  * things
 721                  */
 722                 total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
 723
 724                 /*
 725                  * one last check to make sure the compression is really a
 726                  * win, compare the page count read with the blocks on disk,
 727                  * compression must free at least one sector size
 728                  */
 729                 total_in = ALIGN(total_in, PAGE_SIZE);
 730                 if (total_compressed + blocksize <= total_in) {
 731                         compressed_extents++;
 732
 733                         /*
 734                          * The async work queues will take care of doing actual
 735                          * allocation on disk for these compressed pages, and
 736                          * will submit them to the elevator.
 737                          */
 738                         add_async_extent(async_chunk, start, total_in,
 739                                         total_compressed, pages, nr_pages,
 740                                         compress_type);
 741
 742                         if (start + total_in < end) {
 743                                 start += total_in;
 744                                 pages = NULL;
 745                                 cond_resched();
 746                                 goto again;
 747                         }
 748                         return compressed_extents;
 749                 }
 750         }
 751         if (pages) {
 752                 /*
 753                  * the compression code ran but failed to make things smaller,
 754                  * free any pages it allocated and our page pointer array
 755                  */
 756                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 757                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 758                         put_page(pages[i]);
 759                 }
 760                 kfree(pages);
 761                 pages = NULL;
 762                 total_compressed = 0;
 763                 nr_pages = 0;
 764
 765                 /* flag the file so we don't compress in the future */
 766                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) &&
 767                     !(BTRFS_I(inode)->prop_compress)) {
 768                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
 769                 }
 770         }
 771 cleanup_and_bail_uncompressed:
 772         /*
 773          * No compression, but we still need to write the pages in the file
 774          * we've been given so far.  redirty the locked page if it corresponds
 775          * to our extent and set things up for the async work queue to run
 776          * cow_file_range to do the normal delalloc dance.
 777          */
 778         if (async_chunk->locked_page &&
 779             (page_offset(async_chunk->locked_page) >= start &&
 780              page_offset(async_chunk->locked_page)) <= end) {
 781                 __set_page_dirty_nobuffers(async_chunk->locked_page);
 782                 /* unlocked later on in the async handlers */
 783         }
 784
 785         if (redirty)
 786                 extent_range_redirty_for_io(inode, start, end);
 787         add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
 788                          BTRFS_COMPRESS_NONE);
 789         compressed_extents++;
 790
 791         return compressed_extents;
 792 }
 793
 794 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
 795 {
 796         int i;
 797
 798         if (!async_extent->pages)
 799                 return;
 800
 801         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
 802                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
 803                 put_page(async_extent->pages[i]);
 804         }
 805         kfree(async_extent->pages);
 806         async_extent->nr_pages = 0;
 807         async_extent->pages = NULL;
 808 }
 809
 810 /*
 811  * phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion
 812  * of the code, which only gets called in the order the work was
 813  * queued.  We walk all the async extents created by compress_file_range
 814  * and send them down to the disk.
 815  */
 816 static noinline void submit_compressed_extents(struct async_chunk *async_chunk)
 817 {
 818         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(async_chunk->inode);
 819         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 820         struct async_extent *async_extent;
 821         u64 alloc_hint = 0;
 822         struct btrfs_key ins;
 823         struct extent_map *em;
 824         struct btrfs_root *root = inode->root;
 825         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
 826         int ret = 0;
 827
 828 again:
 829         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
 830                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
 831                                           struct async_extent, list);
 832                 list_del(&async_extent->list);
 833
 834 retry:
 835                 lock_extent(io_tree, async_extent->start,
 836                             async_extent->start + async_extent->ram_size - 1);
 837                 /* did the compression code fall back to uncompressed IO? */
 838                 if (!async_extent->pages) {
 839                         int page_started = 0;
 840                         unsigned long nr_written = 0;
 841
 842                         /* allocate blocks */
 843                         ret = cow_file_range(inode, async_chunk->locked_page,
 844                                              async_extent->start,
 845                                              async_extent->start +
 846                                              async_extent->ram_size - 1,
 847                                              &page_started, &nr_written, 0);
 848
 849                         /* JDM XXX */
 850
 851                         /*
 852                          * if page_started, cow_file_range inserted an
 853                          * inline extent and took care of all the unlocking
 854                          * and IO for us.  Otherwise, we need to submit
 855                          * all those pages down to the drive.
 856                          */
 857                         if (!page_started && !ret)
 858                                 extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode,
 859                                                   async_extent->start,
 860                                                   async_extent->start +
 861                                                   async_extent->ram_size - 1,
 862                                                   WB_SYNC_ALL);
 863                         else if (ret && async_chunk->locked_page)
 864                                 unlock_page(async_chunk->locked_page);
 865                         kfree(async_extent);
 866                         cond_resched();
 867                         continue;
 868                 }
 869
 870                 ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
 871                                            async_extent->compressed_size,
 872                                            async_extent->compressed_size,
 873                                            0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
 874                 if (ret) {
 875                         free_async_extent_pages(async_extent);
 876
 877                         if (ret == -ENOSPC) {
 878                                 unlock_extent(io_tree, async_extent->start,
 879                                               async_extent->start +
 880                                               async_extent->ram_size - 1);
 881
 882                                 /*
 883                                  * we need to redirty the pages if we decide to
 884                                  * fallback to uncompressed IO, otherwise we
 885                                  * will not submit these pages down to lower
 886                                  * layers.
 887                                  */
 888                                 extent_range_redirty_for_io(&inode->vfs_inode,
 889                                                 async_extent->start,
 890                                                 async_extent->start +
 891                                                 async_extent->ram_size - 1);
 892
 893                                 goto retry;
 894                         }
 895                         goto out_free;
 896                 }
 897                 /*
 898                  * here we're doing allocation and writeback of the
 899                  * compressed pages
 900                  */
 901                 em = create_io_em(inode, async_extent->start,
 902                                   async_extent->ram_size, /* len */
 903                                   async_extent->start, /* orig_start */
 904                                   ins.objectid, /* block_start */
 905                                   ins.offset, /* block_len */
 906                                   ins.offset, /* orig_block_len */
 907                                   async_extent->ram_size, /* ram_bytes */
 908                                   async_extent->compress_type,
 909                                   BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
 910                 if (IS_ERR(em))
 911                         /* ret value is not necessary due to void function */
 912                         goto out_free_reserve;
 913                 free_extent_map(em);
 914
 915                 ret = btrfs_add_ordered_extent_compress(inode,
 916                                                 async_extent->start,
 917                                                 ins.objectid,
 918                                                 async_extent->ram_size,
 919                                                 ins.offset,
 920                                                 async_extent->compress_type);
 921                 if (ret) {
 922                         btrfs_drop_extent_cache(inode, async_extent->start,
 923                                                 async_extent->start +
 924                                                 async_extent->ram_size - 1, 0);
 925                         goto out_free_reserve;
 926                 }
 927                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 928
 929                 /*
 930                  * clear dirty, set writeback and unlock the pages.
 931                  */
 932                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 933                                 async_extent->start +
 934                                 async_extent->ram_size - 1,
 935                                 NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
 936                                 PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK);
 937                 if (btrfs_submit_compressed_write(inode, async_extent->start,
 938                                     async_extent->ram_size,
 939                                     ins.objectid,
 940                                     ins.offset, async_extent->pages,
 941                                     async_extent->nr_pages,
 942                                     async_chunk->write_flags,
 943                                     async_chunk->blkcg_css)) {
 944                         struct page *p = async_extent->pages[0];
 945                         const u64 start = async_extent->start;
 946                         const u64 end = start + async_extent->ram_size - 1;
 947
 948                         p->mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
 949                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(p, start, end, 0);
 950
 951                         p->mapping = NULL;
 952                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL, 0,
 953                                                      PAGE_END_WRITEBACK |
 954                                                      PAGE_SET_ERROR);
 955                         free_async_extent_pages(async_extent);
 956                 }
 957                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
 958                 kfree(async_extent);
 959                 cond_resched();
 960         }
 961         return;
 962 out_free_reserve:
 963         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 964         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
 965 out_free:
 966         extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 967                                      async_extent->start +
 968                                      async_extent->ram_size - 1,
 969                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
 970                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
 971                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
 972                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
 973                                      PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR);
 974         free_async_extent_pages(async_extent);
 975         kfree(async_extent);
 976         goto again;
 977 }
 978
 979 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 980                                       u64 num_bytes)
 981 {
 982         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 983         struct extent_map *em;
 984         u64 alloc_hint = 0;
 985
 986         read_lock(&em_tree->lock);
 987         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
 988         if (em) {
 989                 /*
 990                  * if block start isn't an actual block number then find the
 991                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
 992                  * block is also bogus then just don't worry about it.
 993                  */
 994                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
 995                         free_extent_map(em);
 996                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
 997                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
 998                                 alloc_hint = em->block_start;
 999                         if (em)
1000                                 free_extent_map(em);
1001                 } else {
1002                         alloc_hint = em->block_start;
1003                         free_extent_map(em);
1004                 }
1005         }
1006         read_unlock(&em_tree->lock);
1007
1008         return alloc_hint;
1009 }
1010
1011 /*
1012  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
1013  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
1014  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
1015  * in ram to track those extents.
1016  *
1017  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
1018  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
1019  *
1020  * *page_started is set to one if we unlock locked_page and do everything
1021  * required to start IO on it.  It may be clean and already done with
1022  * IO when we return.
1023  */
1024 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
1025                                    struct page *locked_page,
1026                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
1027                                    unsigned long *nr_written, int unlock)
1028 {
1029         struct btrfs_root *root = inode->root;
1030         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1031         u64 alloc_hint = 0;
1032         u64 num_bytes;
1033         unsigned long ram_size;
1034         u64 cur_alloc_size = 0;
1035         u64 min_alloc_size;
1036         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
1037         struct btrfs_key ins;
1038         struct extent_map *em;
1039         unsigned clear_bits;
1040         unsigned long page_ops;
1041         bool extent_reserved = false;
1042         int ret = 0;
1043
1044         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
1045                 WARN_ON_ONCE(1);
1046                 ret = -EINVAL;
1047                 goto out_unlock;
1048         }
1049
1050         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1051         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1052         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1053
1054         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1055
1056         if (start == 0) {
1057                 /* lets try to make an inline extent */
1058                 ret = cow_file_range_inline(inode, start, end, 0,
1059                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL);
1060                 if (ret == 0) {
1061                         /*
1062                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1063                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1064                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1065                          * range.
1066                          */
1067                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL,
1068                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1069                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1070                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1071                                      PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK);
1072                         *nr_written = *nr_written +
1073                              (end - start + PAGE_SIZE) / PAGE_SIZE;
1074                         *page_started = 1;
1075                         goto out;
1076                 } else if (ret < 0) {
1077                         goto out_unlock;
1078                 }
1079         }
1080
1081         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1082         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + num_bytes - 1, 0);
1083
1084         /*
1085          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1086          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1087          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1088          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1089          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1090          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1091          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1092          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1093          * items.
1094          */
1095         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1096                 min_alloc_size = num_bytes;
1097         else
1098                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1099
1100         while (num_bytes > 0) {
1101                 cur_alloc_size = num_bytes;
1102                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1103                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1104                                            &ins, 1, 1);
1105                 if (ret < 0)
1106                         goto out_unlock;
1107                 cur_alloc_size = ins.offset;
1108                 extent_reserved = true;
1109
1110                 ram_size = ins.offset;
1111                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1112                                   start, /* orig_start */
1113                                   ins.objectid, /* block_start */
1114                                   ins.offset, /* block_len */
1115                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1116                                   ram_size, /* ram_bytes */
1117                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1118                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1119                 if (IS_ERR(em)) {
1120                         ret = PTR_ERR(em);
1121                         goto out_reserve;
1122                 }
1123                 free_extent_map(em);
1124
1125                 ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, start, ins.objectid,
1126                                                ram_size, cur_alloc_size,
1127                                                BTRFS_ORDERED_REGULAR);
1128                 if (ret)
1129                         goto out_drop_extent_cache;
1130
1131                 if (root->root_key.objectid ==
1132                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID) {
1133                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, start,
1134                                                       cur_alloc_size);
1135                         /*
1136                          * Only drop cache here, and process as normal.
1137                          *
1138                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1139                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1140                          * extent, as its meta should be freed by
1141                          * btrfs_finish_ordered_io().
1142                          *
1143                          * So we must continue until @start is increased to
1144                          * skip current ordered extent.
1145                          */
1146                         if (ret)
1147                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, start,
1148                                                 start + ram_size - 1, 0);
1149                 }
1150
1151                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1152
1153                 /* we're not doing compressed IO, don't unlock the first
1154                  * page (which the caller expects to stay locked), don't
1155                  * clear any dirty bits and don't set any writeback bits
1156                  *
1157                  * Do set the Private2 bit so we know this page was properly
1158                  * setup for writepage
1159                  */
1160                 page_ops = unlock ? PAGE_UNLOCK : 0;
1161                 page_ops |= PAGE_SET_PRIVATE2;
1162
1163                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1164                                              locked_page,
1165                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1166                                              page_ops);
1167                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1168                         num_bytes = 0;
1169                 else
1170                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1171                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1172                 start += cur_alloc_size;
1173                 extent_reserved = false;
1174
1175                 /*
1176                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1177                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1178                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1179                  */
1180                 if (ret)
1181                         goto out_unlock;
1182         }
1183 out:
1184         return ret;
1185
1186 out_drop_extent_cache:
1187         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + ram_size - 1, 0);
1188 out_reserve:
1189         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1190         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1191 out_unlock:
1192         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1193                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1194         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK;
1195         /*
1196          * If we reserved an extent for our delalloc range (or a subrange) and
1197          * failed to create the respective ordered extent, then it means that
1198          * when we reserved the extent we decremented the extent's size from
1199          * the data space_info's bytes_may_use counter and incremented the
1200          * space_info's bytes_reserved counter by the same amount. We must make
1201          * sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try to decrement again
1202          * the data space_info's bytes_may_use counter, therefore we do not pass
1203          * it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1204          */
1205         if (extent_reserved) {
1206                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1207                                              start + cur_alloc_size - 1,
1208                                              locked_page,
1209                                              clear_bits,
1210                                              page_ops);
1211                 start += cur_alloc_size;
1212                 if (start >= end)
1213                         goto out;
1214         }
1215         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1216                                      clear_bits | EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1217                                      page_ops);
1218         goto out;
1219 }
1220
1221 /*
1222  * work queue call back to started compression on a file and pages
1223  */
1224 static noinline void async_cow_start(struct btrfs_work *work)
1225 {
1226         struct async_chunk *async_chunk;
1227         int compressed_extents;
1228
1229         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1230
1231         compressed_extents = compress_file_range(async_chunk);
1232         if (compressed_extents == 0) {
1233                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1234                 async_chunk->inode = NULL;
1235         }
1236 }
1237
1238 /*
1239  * work queue call back to submit previously compressed pages
1240  */
1241 static noinline void async_cow_submit(struct btrfs_work *work)
1242 {
1243         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1244                                                      work);
1245         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1246         unsigned long nr_pages;
1247
1248         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1249                 PAGE_SHIFT;
1250
1251         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1252         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1253             5 * SZ_1M)
1254                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1255
1256         /*
1257          * ->inode could be NULL if async_chunk_start has failed to compress,
1258          * in which case we don't have anything to submit, yet we need to
1259          * always adjust ->async_delalloc_pages as its paired with the init
1260          * happening in cow_file_range_async
1261          */
1262         if (async_chunk->inode)
1263                 submit_compressed_extents(async_chunk);
1264 }
1265
1266 static noinline void async_cow_free(struct btrfs_work *work)
1267 {
1268         struct async_chunk *async_chunk;
1269
1270         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1271         if (async_chunk->inode)
1272                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1273         if (async_chunk->blkcg_css)
1274                 css_put(async_chunk->blkcg_css);
1275         /*
1276          * Since the pointer to 'pending' is at the beginning of the array of
1277          * async_chunk's, freeing it ensures the whole array has been freed.
1278          */
1279         if (atomic_dec_and_test(async_chunk->pending))
1280                 kvfree(async_chunk->pending);
1281 }
1282
1283 static int cow_file_range_async(struct btrfs_inode *inode,
1284                                 struct writeback_control *wbc,
1285                                 struct page *locked_page,
1286                                 u64 start, u64 end, int *page_started,
1287                                 unsigned long *nr_written)
1288 {
1289         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1290         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1291         struct async_cow *ctx;
1292         struct async_chunk *async_chunk;
1293         unsigned long nr_pages;
1294         u64 cur_end;
1295         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1296         int i;
1297         bool should_compress;
1298         unsigned nofs_flag;
1299         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1300
1301         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end);
1302
1303         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS &&
1304             !btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS)) {
1305                 num_chunks = 1;
1306                 should_compress = false;
1307         } else {
1308                 should_compress = true;
1309         }
1310
1311         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1312         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1313         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1314
1315         if (!ctx) {
1316                 unsigned clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1317                         EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1318                         EXTENT_DO_ACCOUNTING;
1319                 unsigned long page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1320                                          PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR;
1321
1322                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1323                                              clear_bits, page_ops);
1324                 return -ENOMEM;
1325         }
1326
1327         async_chunk = ctx->chunks;
1328         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1329
1330         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1331                 if (should_compress)
1332                         cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1333                 else
1334                         cur_end = end;
1335
1336                 /*
1337                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1338                  * lightweight reference for the callback lifetime
1339                  */
1340                 ihold(&inode->vfs_inode);
1341                 async_chunk[i].pending = &ctx->num_chunks;
1342                 async_chunk[i].inode = &inode->vfs_inode;
1343                 async_chunk[i].start = start;
1344                 async_chunk[i].end = cur_end;
1345                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1346                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1347
1348                 /*
1349                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1350                  * the original page we were actually given.  As we spread
1351                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1352                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1353                  *
1354                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1355                  * to unlock it.
1356                  */
1357                 if (locked_page) {
1358                         /*
1359                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1360                          * might not go through async.  We want all of them to
1361                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1362                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1363                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1364                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1365                          * against the first page.
1366                          */
1367                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1368                                                  cur_end - start);
1369                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1370                         locked_page = NULL;
1371                 } else {
1372                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1373                 }
1374
1375                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1376                         css_get(blkcg_css);
1377                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1378                 } else {
1379                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1380                 }
1381
1382                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, async_cow_start,
1383                                 async_cow_submit, async_cow_free);
1384
1385                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1386                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1387
1388                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1389
1390                 *nr_written += nr_pages;
1391                 start = cur_end + 1;
1392         }
1393         *page_started = 1;
1394         return 0;
1395 }
1396
1397 static noinline int run_delalloc_zoned(struct btrfs_inode *inode,
1398                                        struct page *locked_page, u64 start,
1399                                        u64 end, int *page_started,
1400                                        unsigned long *nr_written)
1401 {
1402         int ret;
1403
1404         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1405                              nr_written, 0);
1406         if (ret)
1407                 return ret;
1408
1409         if (*page_started)
1410                 return 0;
1411
1412         __set_page_dirty_nobuffers(locked_page);
1413         account_page_redirty(locked_page);
1414         extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, start, end, WB_SYNC_ALL);
1415         *page_started = 1;
1416
1417         return 0;
1418 }
1419
1420 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1421                                         u64 bytenr, u64 num_bytes)
1422 {
1423         int ret;
1424         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1425         LIST_HEAD(list);
1426
1427         ret = btrfs_lookup_csums_range(fs_info->csum_root, bytenr,
1428                                        bytenr + num_bytes - 1, &list, 0);
1429         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1430                 return 0;
1431
1432         while (!list_empty(&list)) {
1433                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1434                 list_del(&sums->list);
1435                 kfree(sums);
1436         }
1437         if (ret < 0)
1438                 return ret;
1439         return 1;
1440 }
1441
1442 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1443                            const u64 start, const u64 end,
1444                            int *page_started, unsigned long *nr_written)
1445 {
1446         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1447         const bool is_reloc_ino = (inode->root->root_key.objectid ==
1448                                    BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID);
1449         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1450         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1451         u64 range_start = start;
1452         u64 count;
1453
1454         /*
1455          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1456          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1457          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1458          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1459          * has the NOCOW bit set).
1460          *
1461          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1462          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1463          * scrub or relocation) we need to do the following:
1464          *
1465          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1466          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1467          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1468          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1469          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1470          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1471          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1472          *
1473          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1474          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1475          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1476          *    data space info, which we incremented in the step above.
1477          *
1478          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1479          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1480          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1481          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1482          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1483          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1484          * when starting writeback.
1485          */
1486         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1487                                  EXTENT_NORESERVE, 0);
1488         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1489                 u64 bytes = count;
1490                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1491                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1492
1493                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1494                         bytes = range_bytes;
1495
1496                 spin_lock(&sinfo->lock);
1497                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1498                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1499
1500                 if (count > 0)
1501                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1502                                          0, 0, NULL);
1503         }
1504
1505         return cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1506                               nr_written, 1);
1507 }
1508
1509 /*
1510  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
1511  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
1512  *
1513  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
1514  * blocks on disk
1515  */
1516 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
1517                                        struct page *locked_page,
1518                                        const u64 start, const u64 end,
1519                                        int *page_started,
1520                                        unsigned long *nr_written)
1521 {
1522         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1523         struct btrfs_root *root = inode->root;
1524         struct btrfs_path *path;
1525         u64 cow_start = (u64)-1;
1526         u64 cur_offset = start;
1527         int ret;
1528         bool check_prev = true;
1529         const bool freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1530         u64 ino = btrfs_ino(inode);
1531         bool nocow = false;
1532         u64 disk_bytenr = 0;
1533         const bool force = inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW;
1534
1535         path = btrfs_alloc_path();
1536         if (!path) {
1537                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1538                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1539                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING |
1540                                              EXTENT_DEFRAG, PAGE_UNLOCK |
1541                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1542                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1543                 return -ENOMEM;
1544         }
1545
1546         while (1) {
1547                 struct btrfs_key found_key;
1548                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
1549                 struct extent_buffer *leaf;
1550                 u64 extent_end;
1551                 u64 extent_offset;
1552                 u64 num_bytes = 0;
1553                 u64 disk_num_bytes;
1554                 u64 ram_bytes;
1555                 int extent_type;
1556
1557                 nocow = false;
1558
1559                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
1560                                                cur_offset, 0);
1561                 if (ret < 0)
1562                         goto error;
1563
1564                 /*
1565                  * If there is no extent for our range when doing the initial
1566                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
1567                  * one containing the search offset
1568                  */
1569                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
1570                         leaf = path->nodes[0];
1571                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
1572                                               path->slots[0] - 1);
1573                         if (found_key.objectid == ino &&
1574                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
1575                                 path->slots[0]--;
1576                 }
1577                 check_prev = false;
1578 next_slot:
1579                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
1580                 leaf = path->nodes[0];
1581                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1582                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1583                         if (ret < 0) {
1584                                 if (cow_start != (u64)-1)
1585                                         cur_offset = cow_start;
1586                                 goto error;
1587                         }
1588                         if (ret > 0)
1589                                 break;
1590                         leaf = path->nodes[0];
1591                 }
1592
1593                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
1594
1595                 /* Didn't find anything for our INO */
1596                 if (found_key.objectid > ino)
1597                         break;
1598                 /*
1599                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
1600                  * more extents for this inode
1601                  */
1602                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
1603                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
1604                         path->slots[0]++;
1605                         goto next_slot;
1606                 }
1607
1608                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
1609                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
1610                     found_key.offset > end)
1611                         break;
1612
1613                 /*
1614                  * If the found extent starts after requested offset, then
1615                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
1616                  */
1617                 if (found_key.offset > cur_offset) {
1618                         extent_end = found_key.offset;
1619                         extent_type = 0;
1620                         goto out_check;
1621                 }
1622
1623                 /*
1624                  * Found extent which begins before our range and potentially
1625                  * intersect it
1626                  */
1627                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1628                                     struct btrfs_file_extent_item);
1629                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
1630
1631                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
1632                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
1633                     extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1634                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1635                         extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1636                         extent_end = found_key.offset +
1637                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
1638                         disk_num_bytes =
1639                                 btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1640                         /*
1641                          * If the extent we got ends before our current offset,
1642                          * skip to the next extent.
1643                          */
1644                         if (extent_end <= cur_offset) {
1645                                 path->slots[0]++;
1646                                 goto next_slot;
1647                         }
1648                         /* Skip holes */
1649                         if (disk_bytenr == 0)
1650                                 goto out_check;
1651                         /* Skip compressed/encrypted/encoded extents */
1652                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
1653                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
1654                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
1655                                 goto out_check;
1656                         /*
1657                          * If extent is created before the last volume's snapshot
1658                          * this implies the extent is shared, hence we can't do
1659                          * nocow. This is the same check as in
1660                          * btrfs_cross_ref_exist but without calling
1661                          * btrfs_search_slot.
1662                          */
1663                         if (!freespace_inode &&
1664                             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
1665                             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1666                                 goto out_check;
1667                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG && !force)
1668                                 goto out_check;
1669
1670                         /*
1671                          * The following checks can be expensive, as they need to
1672                          * take other locks and do btree or rbtree searches, so
1673                          * release the path to avoid blocking other tasks for too
1674                          * long.
1675                          */
1676                         btrfs_release_path(path);
1677
1678                         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, ino,
1679                                                     found_key.offset -
1680                                                     extent_offset, disk_bytenr, false);
1681                         if (ret) {
1682                                 /*
1683                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1684                                  * metadata.
1685                                  */
1686                                 if (ret < 0) {
1687                                         if (cow_start != (u64)-1)
1688                                                 cur_offset = cow_start;
1689                                         goto error;
1690                                 }
1691
1692                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1693                                 goto out_check;
1694                         }
1695                         disk_bytenr += extent_offset;
1696                         disk_bytenr += cur_offset - found_key.offset;
1697                         num_bytes = min(end + 1, extent_end) - cur_offset;
1698                         /*
1699                          * If there are pending snapshots for this root, we
1700                          * fall into common COW way
1701                          */
1702                         if (!freespace_inode && atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
1703                                 goto out_check;
1704                         /*
1705                          * force cow if csum exists in the range.
1706                          * this ensure that csum for a given extent are
1707                          * either valid or do not exist.
1708                          */
1709                         ret = csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr,
1710                                                   num_bytes);
1711                         if (ret) {
1712                                 /*
1713                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1714                                  * metadata.
1715                                  */
1716                                 if (ret < 0) {
1717                                         if (cow_start != (u64)-1)
1718                                                 cur_offset = cow_start;
1719                                         goto error;
1720                                 }
1721                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1722                                 goto out_check;
1723                         }
1724                         /* If the extent's block group is RO, we must COW */
1725                         if (!btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr))
1726                                 goto out_check;
1727                         nocow = true;
1728                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1729                         extent_end = found_key.offset + ram_bytes;
1730                         extent_end = ALIGN(extent_end, fs_info->sectorsize);
1731                         /* Skip extents outside of our requested range */
1732                         if (extent_end <= start) {
1733                                 path->slots[0]++;
1734                                 goto next_slot;
1735                         }
1736                 } else {
1737                         /* If this triggers then we have a memory corruption */
1738                         BUG();
1739                 }
1740 out_check:
1741                 /*
1742                  * If nocow is false then record the beginning of the range
1743                  * that needs to be COWed
1744                  */
1745                 if (!nocow) {
1746                         if (cow_start == (u64)-1)
1747                                 cow_start = cur_offset;
1748                         cur_offset = extent_end;
1749                         if (cur_offset > end)
1750                                 break;
1751                         if (!path->nodes[0])
1752                                 continue;
1753                         path->slots[0]++;
1754                         goto next_slot;
1755                 }
1756
1757                 /*
1758                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
1759                  * will contain the beginning of the first extent that can be
1760                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
1761                  */
1762                 if (cow_start != (u64)-1) {
1763                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
1764                                               cow_start, found_key.offset - 1,
1765                                               page_started, nr_written);
1766                         if (ret)
1767                                 goto error;
1768                         cow_start = (u64)-1;
1769                 }
1770
1771                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1772                         u64 orig_start = found_key.offset - extent_offset;
1773                         struct extent_map *em;
1774
1775                         em = create_io_em(inode, cur_offset, num_bytes,
1776                                           orig_start,
1777                                           disk_bytenr, /* block_start */
1778                                           num_bytes, /* block_len */
1779                                           disk_num_bytes, /* orig_block_len */
1780                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
1781                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1782                         if (IS_ERR(em)) {
1783                                 ret = PTR_ERR(em);
1784                                 goto error;
1785                         }
1786                         free_extent_map(em);
1787                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1788                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1789                                                        num_bytes,
1790                                                        BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1791                         if (ret) {
1792                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
1793                                                         cur_offset + num_bytes - 1,
1794                                                         0);
1795                                 goto error;
1796                         }
1797                 } else {
1798                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1799                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1800                                                        num_bytes,
1801                                                        BTRFS_ORDERED_NOCOW);
1802                         if (ret)
1803                                 goto error;
1804                 }
1805
1806                 if (nocow)
1807                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1808                 nocow = false;
1809
1810                 if (root->root_key.objectid ==
1811                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1812                         /*
1813                          * Error handled later, as we must prevent
1814                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
1815                          * from freeing metadata of created ordered extent.
1816                          */
1817                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, cur_offset,
1818                                                       num_bytes);
1819
1820                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset,
1821                                              cur_offset + num_bytes - 1,
1822                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1823                                              EXTENT_DELALLOC |
1824                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1825                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_PRIVATE2);
1826
1827                 cur_offset = extent_end;
1828
1829                 /*
1830                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
1831                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
1832                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
1833                  */
1834                 if (ret)
1835                         goto error;
1836                 if (cur_offset > end)
1837                         break;
1838         }
1839         btrfs_release_path(path);
1840
1841         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
1842                 cow_start = cur_offset;
1843
1844         if (cow_start != (u64)-1) {
1845                 cur_offset = end;
1846                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end,
1847                                       page_started, nr_written);
1848                 if (ret)
1849                         goto error;
1850         }
1851
1852 error:
1853         if (nocow)
1854                 btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1855
1856         if (ret && cur_offset < end)
1857                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
1858                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1859                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
1860                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1861                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1862                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1863         btrfs_free_path(path);
1864         return ret;
1865 }
1866
1867 static bool should_nocow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
1868 {
1869         if (inode->flags & (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
1870                 if (inode->defrag_bytes &&
1871                     test_range_bit(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG,
1872                                    0, NULL))
1873                         return false;
1874                 return true;
1875         }
1876         return false;
1877 }
1878
1879 /*
1880  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
1881  * being touched for the first time.
1882  */
1883 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1884                 u64 start, u64 end, int *page_started, unsigned long *nr_written,
1885                 struct writeback_control *wbc)
1886 {
1887         int ret;
1888         const bool zoned = btrfs_is_zoned(inode->root->fs_info);
1889
1890         if (should_nocow(inode, start, end)) {
1891                 ASSERT(!zoned);
1892                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
1893                                          page_started, nr_written);
1894         } else if (!inode_can_compress(inode) ||
1895                    !inode_need_compress(inode, start, end)) {
1896                 if (zoned)
1897                         ret = run_delalloc_zoned(inode, locked_page, start, end,
1898                                                  page_started, nr_written);
1899                 else
1900                         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end,
1901                                              page_started, nr_written, 1);
1902         } else {
1903                 set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
1904                 ret = cow_file_range_async(inode, wbc, locked_page, start, end,
1905                                            page_started, nr_written);
1906         }
1907         if (ret)
1908                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
1909                                               end - start + 1);
1910         return ret;
1911 }
1912
1913 void btrfs_split_delalloc_extent(struct inode *inode,
1914                                  struct extent_state *orig, u64 split)
1915 {
1916         u64 size;
1917
1918         /* not delalloc, ignore it */
1919         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
1920                 return;
1921
1922         size = orig->end - orig->start + 1;
1923         if (size > BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1924                 u32 num_extents;
1925                 u64 new_size;
1926
1927                 /*
1928                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
1929                  * applies here, just in reverse.
1930                  */
1931                 new_size = orig->end - split + 1;
1932                 num_extents = count_max_extents(new_size);
1933                 new_size = split - orig->start;
1934                 num_extents += count_max_extents(new_size);
1935                 if (count_max_extents(size) >= num_extents)
1936                         return;
1937         }
1938
1939         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1940         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), 1);
1941         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1942 }
1943
1944 /*
1945  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
1946  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
1947  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
1948  */
1949 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *new,
1950                                  struct extent_state *other)
1951 {
1952         u64 new_size, old_size;
1953         u32 num_extents;
1954
1955         /* not delalloc, ignore it */
1956         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
1957                 return;
1958
1959         if (new->start > other->start)
1960                 new_size = new->end - other->start + 1;
1961         else
1962                 new_size = other->end - new->start + 1;
1963
1964         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
1965         if (new_size <= BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1966                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1967                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
1968                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1969                 return;
1970         }
1971
1972         /*
1973          * We have to add up either side to figure out how many extents were
1974          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
1975          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
1976          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
1977          *
1978          * [ 4k][MAX_SIZE]
1979          *
1980          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
1981          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
1982          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
1983          *
1984          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
1985          *
1986          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
1987          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
1988          * this case.
1989          */
1990         old_size = other->end - other->start + 1;
1991         num_extents = count_max_extents(old_size);
1992         old_size = new->end - new->start + 1;
1993         num_extents += count_max_extents(old_size);
1994         if (count_max_extents(new_size) >= num_extents)
1995                 return;
1996
1997         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1998         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
1999         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2000 }
2001
2002 static void btrfs_add_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
2003                                       struct inode *inode)
2004 {
2005         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2006
2007         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2008         if (list_empty(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes)) {
2009                 list_add_tail(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes,
2010                               &root->delalloc_inodes);
2011                 set_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2012                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
2013                 root->nr_delalloc_inodes++;
2014                 if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
2015                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2016                         BUG_ON(!list_empty(&root->delalloc_root));
2017                         list_add_tail(&root->delalloc_root,
2018                                       &fs_info->delalloc_roots);
2019                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2020                 }
2021         }
2022         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2023 }
2024
2025
2026 void __btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2027                                 struct btrfs_inode *inode)
2028 {
2029         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2030
2031         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2032                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
2033                 clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2034                           &inode->runtime_flags);
2035                 root->nr_delalloc_inodes--;
2036                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
2037                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
2038                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2039                         BUG_ON(list_empty(&root->delalloc_root));
2040                         list_del_init(&root->delalloc_root);
2041                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2042                 }
2043         }
2044 }
2045
2046 static void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2047                                      struct btrfs_inode *inode)
2048 {
2049         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2050         __btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2051         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2052 }
2053
2054 /*
2055  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
2056  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
2057  */
2058 void btrfs_set_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *state,
2059                                unsigned *bits)
2060 {
2061         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2062
2063         if ((*bits & EXTENT_DEFRAG) && !(*bits & EXTENT_DELALLOC))
2064                 WARN_ON(1);
2065         /*
2066          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2067          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2068          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2069          */
2070         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2071                 struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2072                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2073                 u32 num_extents = count_max_extents(len);
2074                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode));
2075
2076                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2077                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), num_extents);
2078                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2079
2080                 /* For sanity tests */
2081                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2082                         return;
2083
2084                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2085                                          fs_info->delalloc_batch);
2086                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2087                 BTRFS_I(inode)->delalloc_bytes += len;
2088                 if (*bits & EXTENT_DEFRAG)
2089                         BTRFS_I(inode)->defrag_bytes += len;
2090                 if (do_list && !test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2091                                          &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2092                         btrfs_add_delalloc_inodes(root, inode);
2093                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2094         }
2095
2096         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2097             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2098                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2099                 BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes += state->end + 1 -
2100                         state->start;
2101                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2102         }
2103 }
2104
2105 /*
2106  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2107  * accounting happens.
2108  */
2109 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct inode *vfs_inode,
2110                                  struct extent_state *state, unsigned *bits)
2111 {
2112         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
2113         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(vfs_inode->i_sb);
2114         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2115         u32 num_extents = count_max_extents(len);
2116
2117         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (*bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2118                 spin_lock(&inode->lock);
2119                 inode->defrag_bytes -= len;
2120                 spin_unlock(&inode->lock);
2121         }
2122
2123         /*
2124          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2125          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2126          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2127          */
2128         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2129                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2130                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2131
2132                 spin_lock(&inode->lock);
2133                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2134                 spin_unlock(&inode->lock);
2135
2136                 /*
2137                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2138                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2139                  * error.
2140                  */
2141                 if (*bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2142                     root != fs_info->tree_root)
2143                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, false);
2144
2145                 /* For sanity tests. */
2146                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2147                         return;
2148
2149                 if (root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
2150                     do_list && !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2151                     (*bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2152                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2153
2154                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2155                                          fs_info->delalloc_batch);
2156                 spin_lock(&inode->lock);
2157                 inode->delalloc_bytes -= len;
2158                 if (do_list && inode->delalloc_bytes == 0 &&
2159                     test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2160                                         &inode->runtime_flags))
2161                         btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2162                 spin_unlock(&inode->lock);
2163         }
2164
2165         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2166             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2167                 spin_lock(&inode->lock);
2168                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2169                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2170                 if (*bits & EXTENT_ADD_INODE_BYTES)
2171                         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, len);
2172                 spin_unlock(&inode->lock);
2173         }
2174 }
2175
2176 /*
2177  * btrfs_bio_fits_in_stripe - Checks whether the size of the given bio will fit
2178  * in a chunk's stripe. This function ensures that bios do not span a
2179  * stripe/chunk
2180  *
2181  * @page - The page we are about to add to the bio
2182  * @size - size we want to add to the bio
2183  * @bio - bio we want to ensure is smaller than a stripe
2184  * @bio_flags - flags of the bio
2185  *
2186  * return 1 if page cannot be added to the bio
2187  * return 0 if page can be added to the bio
2188  * return error otherwise
2189  */
2190 int btrfs_bio_fits_in_stripe(struct page *page, size_t size, struct bio *bio,
2191                              unsigned long bio_flags)
2192 {
2193         struct inode *inode = page->mapping->host;
2194         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2195         u64 logical = bio->bi_iter.bi_sector << 9;
2196         struct extent_map *em;
2197         u64 length = 0;
2198         u64 map_length;
2199         int ret = 0;
2200         struct btrfs_io_geometry geom;
2201
2202         if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
2203                 return 0;
2204
2205         length = bio->bi_iter.bi_size;
2206         map_length = length;
2207         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, map_length);
2208         if (IS_ERR(em))
2209                 return PTR_ERR(em);
2210         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(bio), logical,
2211                                     map_length, &geom);
2212         if (ret < 0)
2213                 goto out;
2214
2215         if (geom.len < length + size)
2216                 ret = 1;
2217 out:
2218         free_extent_map(em);
2219         return ret;
2220 }
2221
2222 /*
2223  * in order to insert checksums into the metadata in large chunks,
2224  * we wait until bio submission time.   All the pages in the bio are
2225  * checksummed and sums are attached onto the ordered extent record.
2226  *
2227  * At IO completion time the cums attached on the ordered extent record
2228  * are inserted into the btree
2229  */
2230 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start(struct inode *inode, struct bio *bio,
2231                                            u64 dio_file_offset)
2232 {
2233         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2234 }
2235
2236 bool btrfs_bio_fits_in_ordered_extent(struct page *page, struct bio *bio,
2237                                       unsigned int size)
2238 {
2239         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
2240         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2241         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2242         u64 len = bio->bi_iter.bi_size + size;
2243         bool ret = true;
2244
2245         ASSERT(btrfs_is_zoned(fs_info));
2246         ASSERT(fs_info->max_zone_append_size > 0);
2247         ASSERT(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
2248
2249         /* Ordered extent not yet created, so we're good */
2250         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, page_offset(page));
2251         if (!ordered)
2252                 return ret;
2253
2254         if ((bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT) + len >
2255             ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes)
2256                 ret = false;
2257
2258         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2259
2260         return ret;
2261 }
2262
2263 static blk_status_t extract_ordered_extent(struct btrfs_inode *inode,
2264                                            struct bio *bio, loff_t file_offset)
2265 {
2266         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2267         struct extent_map *em = NULL, *em_new = NULL;
2268         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
2269         u64 start = (u64)bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
2270         u64 len = bio->bi_iter.bi_size;
2271         u64 end = start + len;
2272         u64 ordered_end;
2273         u64 pre, post;
2274         int ret = 0;
2275
2276         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
2277         if (WARN_ON_ONCE(!ordered))
2278                 return BLK_STS_IOERR;
2279
2280         /* No need to split */
2281         if (ordered->disk_num_bytes == len)
2282                 goto out;
2283
2284         /* We cannot split once end_bio'd ordered extent */
2285         if (WARN_ON_ONCE(ordered->bytes_left != ordered->disk_num_bytes)) {
2286                 ret = -EINVAL;
2287                 goto out;
2288         }
2289
2290         /* We cannot split a compressed ordered extent */
2291         if (WARN_ON_ONCE(ordered->disk_num_bytes != ordered->num_bytes)) {
2292                 ret = -EINVAL;
2293                 goto out;
2294         }
2295
2296         ordered_end = ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes;
2297         /* bio must be in one ordered extent */
2298         if (WARN_ON_ONCE(start < ordered->disk_bytenr || end > ordered_end)) {
2299                 ret = -EINVAL;
2300                 goto out;
2301         }
2302
2303         /* Checksum list should be empty */
2304         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ordered->list))) {
2305                 ret = -EINVAL;
2306                 goto out;
2307         }
2308
2309         pre = start - ordered->disk_bytenr;
2310         post = ordered_end - end;
2311
2312         ret = btrfs_split_ordered_extent(ordered, pre, post);
2313         if (ret)
2314                 goto out;
2315
2316         read_lock(&em_tree->lock);
2317         em = lookup_extent_mapping(em_tree, ordered->file_offset, len);
2318         if (!em) {
2319                 read_unlock(&em_tree->lock);
2320                 ret = -EIO;
2321                 goto out;
2322         }
2323         read_unlock(&em_tree->lock);
2324
2325         ASSERT(!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags));
2326         /*
2327          * We cannot reuse em_new here but have to create a new one, as
2328          * unpin_extent_cache() expects the start of the extent map to be the
2329          * logical offset of the file, which does not hold true anymore after
2330          * splitting.
2331          */
2332         em_new = create_io_em(inode, em->start + pre, len,
2333                               em->start + pre, em->block_start + pre, len,
2334                               len, len, BTRFS_COMPRESS_NONE,
2335                               BTRFS_ORDERED_REGULAR);
2336         if (IS_ERR(em_new)) {
2337                 ret = PTR_ERR(em_new);
2338                 goto out;
2339         }
2340         free_extent_map(em_new);
2341
2342 out:
2343         free_extent_map(em);
2344         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2345
2346         return errno_to_blk_status(ret);
2347 }
2348
2349 /*
2350  * extent_io.c submission hook. This does the right thing for csum calculation
2351  * on write, or reading the csums from the tree before a read.
2352  *
2353  * Rules about async/sync submit,
2354  * a) read:                             sync submit
2355  *
2356  * b) write without checksum:           sync submit
2357  *
2358  * c) write with checksum:
2359  *    c-1) if bio is issued by fsync:   sync submit
2360  *         (sync_writers != 0)
2361  *
2362  *    c-2) if root is reloc root:       sync submit
2363  *         (only in case of buffered IO)
2364  *
2365  *    c-3) otherwise:                   async submit
2366  */
2367 blk_status_t btrfs_submit_data_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
2368                                    int mirror_num, unsigned long bio_flags)
2369
2370 {
2371         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2372         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2373         enum btrfs_wq_endio_type metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_DATA;
2374         blk_status_t ret = 0;
2375         int skip_sum;
2376         int async = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
2377
2378         skip_sum = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM) ||
2379                    !fs_info->csum_root;
2380
2381         if (btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode)))
2382                 metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_FREE_SPACE;
2383
2384         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
2385                 struct page *page = bio_first_bvec_all(bio)->bv_page;
2386                 loff_t file_offset = page_offset(page);
2387
2388                 ret = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio, file_offset);
2389                 if (ret)
2390                         goto out;
2391         }
2392
2393         if (btrfs_op(bio) != BTRFS_MAP_WRITE) {
2394                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, metadata);
2395                 if (ret)
2396                         goto out;
2397
2398                 if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED) {
2399                         ret = btrfs_submit_compressed_read(inode, bio,
2400                                                            mirror_num,
2401                                                            bio_flags);
2402                         goto out;
2403                 } else {
2404                         /*
2405                          * Lookup bio sums does extra checks around whether we
2406                          * need to csum or not, which is why we ignore skip_sum
2407                          * here.
2408                          */
2409                         ret = btrfs_lookup_bio_sums(inode, bio, NULL);
2410                         if (ret)
2411                                 goto out;
2412                 }
2413                 goto mapit;
2414         } else if (async && !skip_sum) {
2415                 /* csum items have already been cloned */
2416                 if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
2417                         goto mapit;
2418                 /* we're doing a write, do the async checksumming */
2419                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, mirror_num, bio_flags,
2420                                           0, btrfs_submit_bio_start);
2421                 goto out;
2422         } else if (!skip_sum) {
2423                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2424                 if (ret)
2425                         goto out;
2426         }
2427
2428 mapit:
2429         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
2430
2431 out:
2432         if (ret) {
2433                 bio->bi_status = ret;
2434                 bio_endio(bio);
2435         }
2436         return ret;
2437 }
2438
2439 /*
2440  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2441  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2442  */
2443 static int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2444                              struct list_head *list)
2445 {
2446         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2447         int ret;
2448
2449         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2450                 trans->adding_csums = true;
2451                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans, trans->fs_info->csum_root, sum);
2452                 trans->adding_csums = false;
2453                 if (ret)
2454                         return ret;
2455         }
2456         return 0;
2457 }
2458
2459 static int btrfs_find_new_delalloc_bytes(struct btrfs_inode *inode,
2460                                          const u64 start,
2461                                          const u64 len,
2462                                          struct extent_state **cached_state)
2463 {
2464         u64 search_start = start;
2465         const u64 end = start + len - 1;
2466
2467         while (search_start < end) {
2468                 const u64 search_len = end - search_start + 1;
2469                 struct extent_map *em;
2470                 u64 em_len;
2471                 int ret = 0;
2472
2473                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, search_start, search_len);
2474                 if (IS_ERR(em))
2475                         return PTR_ERR(em);
2476
2477                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
2478                         goto next;
2479
2480                 em_len = em->len;
2481                 if (em->start < search_start)
2482                         em_len -= search_start - em->start;
2483                 if (em_len > search_len)
2484                         em_len = search_len;
2485
2486                 ret = set_extent_bit(&inode->io_tree, search_start,
2487                                      search_start + em_len - 1,
2488                                      EXTENT_DELALLOC_NEW, 0, NULL, cached_state,
2489                                      GFP_NOFS, NULL);
2490 next:
2491                 search_start = extent_map_end(em);
2492                 free_extent_map(em);
2493                 if (ret)
2494                         return ret;
2495         }
2496         return 0;
2497 }
2498
2499 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2500                               unsigned int extra_bits,
2501                               struct extent_state **cached_state)
2502 {
2503         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2504
2505         if (start >= i_size_read(&inode->vfs_inode) &&
2506             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2507                 /*
2508                  * There can't be any extents following eof in this case so just
2509                  * set the delalloc new bit for the range directly.
2510                  */
2511                 extra_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2512         } else {
2513                 int ret;
2514
2515                 ret = btrfs_find_new_delalloc_bytes(inode, start,
2516                                                     end + 1 - start,
2517                                                     cached_state);
2518                 if (ret)
2519                         return ret;
2520         }
2521
2522         return set_extent_delalloc(&inode->io_tree, start, end, extra_bits,
2523                                    cached_state);
2524 }
2525
2526 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2527 struct btrfs_writepage_fixup {
2528         struct page *page;
2529         struct inode *inode;
2530         struct btrfs_work work;
2531 };
2532
2533 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2534 {
2535         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2536         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2537         struct extent_state *cached_state = NULL;
2538         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2539         struct page *page;
2540         struct btrfs_inode *inode;
2541         u64 page_start;
2542         u64 page_end;
2543         int ret = 0;
2544         bool free_delalloc_space = true;
2545
2546         fixup = container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2547         page = fixup->page;
2548         inode = BTRFS_I(fixup->inode);
2549         page_start = page_offset(page);
2550         page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2551
2552         /*
2553          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2554          * we take the page lock.
2555          */
2556         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2557                                            PAGE_SIZE);
2558 again:
2559         lock_page(page);
2560
2561         /*
2562          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2563          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2564          * address space.
2565          */
2566         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2567                 /*
2568                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2569                  *
2570                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2571                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2572                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2573                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2574                  *    while waiting for the ordered extent.
2575                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2576                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2577                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2578                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2579                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2580                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2581                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2582                  *    when the page was already properly dealt with.
2583                  */
2584                 if (!ret) {
2585                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2586                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2587                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2588                                                      true);
2589                 }
2590                 ret = 0;
2591                 goto out_page;
2592         }
2593
2594         /*
2595          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2596          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2597          */
2598         if (ret)
2599                 goto out_page;
2600
2601         lock_extent_bits(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2602
2603         /* already ordered? We're done */
2604         if (PagePrivate2(page))
2605                 goto out_reserved;
2606
2607         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2608         if (ordered) {
2609                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2610                                      &cached_state);
2611                 unlock_page(page);
2612                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
2613                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2614                 goto again;
2615         }
2616
2617         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2618                                         &cached_state);
2619         if (ret)
2620                 goto out_reserved;
2621
2622         /*
2623          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2624          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2625          * destination.
2626          *
2627          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2628          */
2629         BUG_ON(!PageDirty(page));
2630         free_delalloc_space = false;
2631 out_reserved:
2632         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2633         if (free_delalloc_space)
2634                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2635                                              PAGE_SIZE, true);
2636         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2637                              &cached_state);
2638 out_page:
2639         if (ret) {
2640                 /*
2641                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2642                  * to reflect the errors and clean the page.
2643                  */
2644                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2645                 end_extent_writepage(page, ret, page_start, page_end);
2646                 clear_page_dirty_for_io(page);
2647                 SetPageError(page);
2648         }
2649         ClearPageChecked(page);
2650         unlock_page(page);
2651         put_page(page);
2652         kfree(fixup);
2653         extent_changeset_free(data_reserved);
2654         /*
2655          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2656          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2657          * deadlock.
2658          */
2659         btrfs_add_delayed_iput(&inode->vfs_inode);
2660 }
2661
2662 /*
2663  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2664  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2665  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2666  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2667  *
2668  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2669  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2670  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2671  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2672  */
2673 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page, u64 start, u64 end)
2674 {
2675         struct inode *inode = page->mapping->host;
2676         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2677         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2678
2679         /* this page is properly in the ordered list */
2680         if (TestClearPagePrivate2(page))
2681                 return 0;
2682
2683         /*
2684          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2685          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2686          *
2687          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2688          * EAGAIN.
2689          */
2690         if (PageChecked(page))
2691                 return -EAGAIN;
2692
2693         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
2694         if (!fixup)
2695                 return -EAGAIN;
2696
2697         /*
2698          * We are already holding a reference to this inode from
2699          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
2700          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
2701          * page->mapping outside of the page lock.
2702          */
2703         ihold(inode);
2704         SetPageChecked(page);
2705         get_page(page);
2706         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL, NULL);
2707         fixup->page = page;
2708         fixup->inode = inode;
2709         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
2710
2711         return -EAGAIN;
2712 }
2713
2714 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2715                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
2716                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
2717                                        const bool update_inode_bytes,
2718                                        u64 qgroup_reserved)
2719 {
2720         struct btrfs_root *root = inode->root;
2721         const u64 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
2722         struct btrfs_path *path;
2723         struct extent_buffer *leaf;
2724         struct btrfs_key ins;
2725         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
2726         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
2727         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
2728         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
2729         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
2730         int ret;
2731
2732         path = btrfs_alloc_path();
2733         if (!path)
2734                 return -ENOMEM;
2735
2736         /*
2737          * we may be replacing one extent in the tree with another.
2738          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
2739          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
2740          *
2741          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
2742          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
2743          * with the others.
2744          */
2745         drop_args.path = path;
2746         drop_args.start = file_pos;
2747         drop_args.end = file_pos + num_bytes;
2748         drop_args.replace_extent = true;
2749         drop_args.extent_item_size = sizeof(*stack_fi);
2750         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
2751         if (ret)
2752                 goto out;
2753
2754         if (!drop_args.extent_inserted) {
2755                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
2756                 ins.offset = file_pos;
2757                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2758
2759                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
2760                                               sizeof(*stack_fi));
2761                 if (ret)
2762                         goto out;
2763         }
2764         leaf = path->nodes[0];
2765         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
2766         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
2767                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
2768                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2769
2770         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2771         btrfs_release_path(path);
2772
2773         /*
2774          * If we dropped an inline extent here, we know the range where it is
2775          * was not marked with the EXTENT_DELALLOC_NEW bit, so we update the
2776          * number of bytes only for that range contaning the inline extent.
2777          * The remaining of the range will be processed when clearning the
2778          * EXTENT_DELALLOC_BIT bit through the ordered extent completion.
2779          */
2780         if (file_pos == 0 && !IS_ALIGNED(drop_args.bytes_found, sectorsize)) {
2781                 u64 inline_size = round_down(drop_args.bytes_found, sectorsize);
2782
2783                 inline_size = drop_args.bytes_found - inline_size;
2784                 btrfs_update_inode_bytes(inode, sectorsize, inline_size);
2785                 drop_args.bytes_found -= inline_size;
2786                 num_bytes -= sectorsize;
2787         }
2788
2789         if (update_inode_bytes)
2790                 btrfs_update_inode_bytes(inode, num_bytes, drop_args.bytes_found);
2791
2792         ins.objectid = disk_bytenr;
2793         ins.offset = disk_num_bytes;
2794         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
2795
2796         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
2797         if (ret)
2798                 goto out;
2799
2800         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
2801                                                file_pos, qgroup_reserved, &ins);
2802 out:
2803         btrfs_free_path(path);
2804
2805         return ret;
2806 }
2807
2808 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2809                                          u64 start, u64 len)
2810 {
2811         struct btrfs_block_group *cache;
2812
2813         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
2814         ASSERT(cache);
2815
2816         spin_lock(&cache->lock);
2817         cache->delalloc_bytes -= len;
2818         spin_unlock(&cache->lock);
2819
2820         btrfs_put_block_group(cache);
2821 }
2822
2823 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2824                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
2825 {
2826         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
2827         u64 logical_len;
2828         bool update_inode_bytes;
2829
2830         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
2831         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
2832         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
2833         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
2834                                                    oe->disk_num_bytes);
2835         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags))
2836                 logical_len = oe->truncated_len;
2837         else
2838                 logical_len = oe->num_bytes;
2839         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, logical_len);
2840         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, logical_len);
2841         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
2842         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
2843
2844         /*
2845          * For delalloc, when completing an ordered extent we update the inode's
2846          * bytes when clearing the range in the inode's io tree, so pass false
2847          * as the argument 'update_inode_bytes' to insert_reserved_file_extent(),
2848          * except if the ordered extent was truncated.
2849          */
2850         update_inode_bytes = test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &oe->flags) ||
2851                              test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags);
2852
2853         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(oe->inode),
2854                                            oe->file_offset, &stack_fi,
2855                                            update_inode_bytes, oe->qgroup_rsv);
2856 }
2857
2858 /*
2859  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
2860  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
2861  * fully written.
2862  */
2863 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
2864 {
2865         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ordered_extent->inode);
2866         struct btrfs_root *root = inode->root;
2867         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2868         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
2869         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
2870         struct extent_state *cached_state = NULL;
2871         u64 start, end;
2872         int compress_type = 0;
2873         int ret = 0;
2874         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
2875         bool freespace_inode;
2876         bool truncated = false;
2877         bool clear_reserved_extent = true;
2878         unsigned int clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
2879
2880         start = ordered_extent->file_offset;
2881         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
2882
2883         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
2884             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
2885             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags))
2886                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2887
2888         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
2889
2890         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
2891                 ret = -EIO;
2892                 goto out;
2893         }
2894
2895         if (ordered_extent->disk)
2896                 btrfs_rewrite_logical_zoned(ordered_extent);
2897
2898         btrfs_free_io_failure_record(inode, start, end);
2899
2900         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
2901                 truncated = true;
2902                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
2903                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
2904                 if (!logical_len)
2905                         goto out;
2906         }
2907
2908         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
2909                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
2910
2911                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2912                 if (freespace_inode)
2913                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2914                 else
2915                         trans = btrfs_join_transaction(root);
2916                 if (IS_ERR(trans)) {
2917                         ret = PTR_ERR(trans);
2918                         trans = NULL;
2919                         goto out;
2920                 }
2921                 trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
2922                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
2923                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
2924                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2925                 goto out;
2926         }
2927
2928         clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
2929         lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
2930
2931         if (freespace_inode)
2932                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2933         else
2934                 trans = btrfs_join_transaction(root);
2935         if (IS_ERR(trans)) {
2936                 ret = PTR_ERR(trans);
2937                 trans = NULL;
2938                 goto out;
2939         }
2940
2941         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
2942
2943         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
2944                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
2945         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
2946                 BUG_ON(compress_type);
2947                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, inode,
2948                                                 ordered_extent->file_offset,
2949                                                 ordered_extent->file_offset +
2950                                                 logical_len);
2951         } else {
2952                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
2953                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, ordered_extent);
2954                 if (!ret) {
2955                         clear_reserved_extent = false;
2956                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
2957                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
2958                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
2959                 }
2960         }
2961         unpin_extent_cache(&inode->extent_tree, ordered_extent->file_offset,
2962                            ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
2963         if (ret < 0) {
2964                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2965                 goto out;
2966         }
2967
2968         ret = add_pending_csums(trans, &ordered_extent->list);
2969         if (ret) {
2970                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2971                 goto out;
2972         }
2973
2974         /*
2975          * If this is a new delalloc range, clear its new delalloc flag to
2976          * update the inode's number of bytes. This needs to be done first
2977          * before updating the inode item.
2978          */
2979         if ((clear_bits & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2980             !test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags))
2981                 clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
2982                                  EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_ADD_INODE_BYTES,
2983                                  0, 0, &cached_state);
2984
2985         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2986         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
2987         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
2988                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2989                 goto out;
2990         }
2991         ret = 0;
2992 out:
2993         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits,
2994                          (clear_bits & EXTENT_LOCKED) ? 1 : 0, 0,
2995                          &cached_state);
2996
2997         if (trans)
2998                 btrfs_end_transaction(trans);
2999
3000         if (ret || truncated) {
3001                 u64 unwritten_start = start;
3002
3003                 /*
3004                  * If we failed to finish this ordered extent for any reason we
3005                  * need to make sure BTRFS_ORDERED_IOERR is set on the ordered
3006                  * extent, and mark the inode with the error if it wasn't
3007                  * already set.  Any error during writeback would have already
3008                  * set the mapping error, so we need to set it if we're the ones
3009                  * marking this ordered extent as failed.
3010                  */
3011                 if (ret && !test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR,
3012                                              &ordered_extent->flags))
3013                         mapping_set_error(ordered_extent->inode->i_mapping, -EIO);
3014
3015                 if (truncated)
3016                         unwritten_start += logical_len;
3017                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
3018
3019                 /* Drop the cache for the part of the extent we didn't write. */
3020                 btrfs_drop_extent_cache(inode, unwritten_start, end, 0);
3021
3022                 /*
3023                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
3024                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
3025                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
3026                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
3027                  *
3028                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
3029                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
3030                  * has already been done.
3031                  */
3032                 if ((ret || !logical_len) &&
3033                     clear_reserved_extent &&
3034                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3035                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3036                         /*
3037                          * Discard the range before returning it back to the
3038                          * free space pool
3039                          */
3040                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
3041                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
3042                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3043                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
3044                                                 NULL);
3045                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
3046                                         ordered_extent->disk_bytenr,
3047                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
3048                 }
3049         }
3050
3051         /*
3052          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
3053          * updating everything for this ordered extent.
3054          */
3055         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered_extent);
3056
3057         /* once for us */
3058         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3059         /* once for the tree */
3060         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3061
3062         return ret;
3063 }
3064
3065 static void finish_ordered_fn(struct btrfs_work *work)
3066 {
3067         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent;
3068         ordered_extent = container_of(work, struct btrfs_ordered_extent, work);
3069         btrfs_finish_ordered_io(ordered_extent);
3070 }
3071
3072 void btrfs_writepage_endio_finish_ordered(struct page *page, u64 start,
3073                                           u64 end, int uptodate)
3074 {
3075         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
3076         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3077         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent = NULL;
3078         struct btrfs_workqueue *wq;
3079
3080         trace_btrfs_writepage_end_io_hook(page, start, end, uptodate);
3081
3082         ClearPagePrivate2(page);
3083         if (!btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered_extent, start,
3084                                             end - start + 1, uptodate))
3085                 return;
3086
3087         if (btrfs_is_free_space_inode(inode))
3088                 wq = fs_info->endio_freespace_worker;
3089         else
3090                 wq = fs_info->endio_write_workers;
3091
3092         btrfs_init_work(&ordered_extent->work, finish_ordered_fn, NULL, NULL);
3093         btrfs_queue_work(wq, &ordered_extent->work);
3094 }
3095
3096 /*
3097  * check_data_csum - verify checksum of one sector of uncompressed data
3098  * @inode:      inode
3099  * @io_bio:     btrfs_io_bio which contains the csum
3100  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3101  * @page:       page where is the data to be verified
3102  * @pgoff:      offset inside the page
3103  * @start:      logical offset in the file
3104  *
3105  * The length of such check is always one sector size.
3106  */
3107 static int check_data_csum(struct inode *inode, struct btrfs_io_bio *io_bio,
3108                            u32 bio_offset, struct page *page, u32 pgoff,
3109                            u64 start)
3110 {
3111         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3112         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
3113         char *kaddr;
3114         u32 len = fs_info->sectorsize;
3115         const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
3116         unsigned int offset_sectors;
3117         u8 *csum_expected;
3118         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
3119
3120         ASSERT(pgoff + len <= PAGE_SIZE);
3121
3122         offset_sectors = bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits;
3123         csum_expected = ((u8 *)io_bio->csum) + offset_sectors * csum_size;
3124
3125         kaddr = kmap_atomic(page);
3126         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
3127
3128         crypto_shash_digest(shash, kaddr + pgoff, len, csum);
3129
3130         if (memcmp(csum, csum_expected, csum_size))
3131                 goto zeroit;
3132
3133         kunmap_atomic(kaddr);
3134         return 0;
3135 zeroit:
3136         btrfs_print_data_csum_error(BTRFS_I(inode), start, csum, csum_expected,
3137                                     io_bio->mirror_num);
3138         if (io_bio->device)
3139                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(io_bio->device,
3140                                              BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
3141         memset(kaddr + pgoff, 1, len);
3142         flush_dcache_page(page);
3143         kunmap_atomic(kaddr);
3144         return -EIO;
3145 }
3146
3147 /*
3148  * When reads are done, we need to check csums to verify the data is correct.
3149  * if there's a match, we allow the bio to finish.  If not, the code in
3150  * extent_io.c will try to find good copies for us.
3151  *
3152  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3153  * @start:      file offset of the range start
3154  * @end:        file offset of the range end (inclusive)
3155  */
3156 int btrfs_verify_data_csum(struct btrfs_io_bio *io_bio, u32 bio_offset,
3157                            struct page *page, u64 start, u64 end)
3158 {
3159         struct inode *inode = page->mapping->host;
3160         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3161         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3162         const u32 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
3163         u32 pg_off;
3164
3165         if (PageChecked(page)) {
3166                 ClearPageChecked(page);
3167                 return 0;
3168         }
3169
3170         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
3171                 return 0;
3172
3173         if (!root->fs_info->csum_root)
3174                 return 0;
3175
3176         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
3177             test_range_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM, 1, NULL)) {
3178                 clear_extent_bits(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM);
3179                 return 0;
3180         }
3181
3182         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
3183                end <= page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1);
3184         for (pg_off = offset_in_page(start);
3185              pg_off < offset_in_page(end);
3186              pg_off += sectorsize, bio_offset += sectorsize) {
3187                 int ret;
3188
3189                 ret = check_data_csum(inode, io_bio, bio_offset, page, pg_off,
3190                                       page_offset(page) + pg_off);
3191                 if (ret < 0)
3192                         return -EIO;
3193         }
3194         return 0;
3195 }
3196
3197 /*
3198  * btrfs_add_delayed_iput - perform a delayed iput on @inode
3199  *
3200  * @inode: The inode we want to perform iput on
3201  *
3202  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
3203  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
3204  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
3205  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
3206  */
3207 void btrfs_add_delayed_iput(struct inode *inode)
3208 {
3209         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3210         struct btrfs_inode *binode = BTRFS_I(inode);
3211
3212         if (atomic_add_unless(&inode->i_count, -1, 1))
3213                 return;
3214
3215         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
3216         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3217         ASSERT(list_empty(&binode->delayed_iput));
3218         list_add_tail(&binode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
3219         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3220         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
3221                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
3222 }
3223
3224 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3225                                     struct btrfs_inode *inode)
3226 {
3227         list_del_init(&inode->delayed_iput);
3228         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3229         iput(&inode->vfs_inode);
3230         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
3231                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
3232         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3233 }
3234
3235 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3236                                    struct btrfs_inode *inode)
3237 {
3238         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
3239                 spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3240                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
3241                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3242                 spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3243         }
3244 }
3245
3246 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3247 {
3248
3249         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3250         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
3251                 struct btrfs_inode *inode;
3252
3253                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
3254                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
3255                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3256                 cond_resched_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3257         }
3258         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3259 }
3260
3261 /**
3262  * Wait for flushing all delayed iputs
3263  *
3264  * @fs_info:  the filesystem
3265  *
3266  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
3267  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
3268  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
3269  * that might get blocked on the iputs.
3270  *
3271  * Return EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
3272  */
3273 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3274 {
3275         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
3276                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
3277         if (ret)
3278                 return -EINTR;
3279         return 0;
3280 }
3281
3282 /*
3283  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
3284  * in the middle of an unlink.
3285  */
3286 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
3287                      struct btrfs_inode *inode)
3288 {
3289         int ret;
3290
3291         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3292         if (ret && ret != -EEXIST) {
3293                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3294                 return ret;
3295         }
3296
3297         return 0;
3298 }
3299
3300 /*
3301  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
3302  * this particular inode.
3303  */
3304 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
3305                             struct btrfs_inode *inode)
3306 {
3307         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3308 }
3309
3310 /*
3311  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
3312  * of this root.
3313  */
3314 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
3315 {
3316         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3317         struct btrfs_path *path;
3318         struct extent_buffer *leaf;
3319         struct btrfs_key key, found_key;
3320         struct btrfs_trans_handle *trans;
3321         struct inode *inode;
3322         u64 last_objectid = 0;
3323         int ret = 0, nr_unlink = 0;
3324
3325         if (cmpxchg(&root->orphan_cleanup_state, 0, ORPHAN_CLEANUP_STARTED))
3326                 return 0;
3327
3328         path = btrfs_alloc_path();
3329         if (!path) {
3330                 ret = -ENOMEM;
3331                 goto out;
3332         }
3333         path->reada = READA_BACK;
3334
3335         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3336         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3337         key.offset = (u64)-1;
3338
3339         while (1) {
3340                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3341                 if (ret < 0)
3342                         goto out;
3343
3344                 /*
3345                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3346                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3347                  * find the key and see if we have stuff that matches
3348                  */
3349                 if (ret > 0) {
3350                         ret = 0;
3351                         if (path->slots[0] == 0)
3352                                 break;
3353                         path->slots[0]--;
3354                 }
3355
3356                 /* pull out the item */
3357                 leaf = path->nodes[0];
3358                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3359
3360                 /* make sure the item matches what we want */
3361                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3362                         break;
3363                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3364                         break;
3365
3366                 /* release the path since we're done with it */
3367                 btrfs_release_path(path);
3368
3369                 /*
3370                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3371                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3372                  * offset of the orphan item.
3373                  */
3374
3375                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3376                         btrfs_err(fs_info,
3377                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3378                         ret = -EINVAL;
3379                         goto out;
3380                 }
3381
3382                 last_objectid = found_key.offset;
3383
3384                 found_key.objectid = found_key.offset;
3385                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3386                 found_key.offset = 0;
3387                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3388                 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(inode);
3389                 if (ret && ret != -ENOENT)
3390                         goto out;
3391
3392                 if (ret == -ENOENT && root == fs_info->tree_root) {
3393                         struct btrfs_root *dead_root;
3394                         int is_dead_root = 0;
3395
3396                         /*
3397                          * This is an orphan in the tree root. Currently these
3398                          * could come from 2 sources:
3399                          *  a) a root (snapshot/subvolume) deletion in progress
3400                          *  b) a free space cache inode
3401                          * We need to distinguish those two, as the orphan item
3402                          * for a root must not get deleted before the deletion
3403                          * of the snapshot/subvolume's tree completes.
3404                          *
3405                          * btrfs_find_orphan_roots() ran before us, which has
3406                          * found all deleted roots and loaded them into
3407                          * fs_info->fs_roots_radix. So here we can find if an
3408                          * orphan item corresponds to a deleted root by looking
3409                          * up the root from that radix tree.
3410                          */
3411
3412                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3413                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3414                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3415                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3416                                 is_dead_root = 1;
3417                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3418
3419                         if (is_dead_root) {
3420                                 /* prevent this orphan from being found again */
3421                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3422                                 continue;
3423                         }
3424
3425                 }
3426
3427                 /*
3428                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3429                  * possibilities. Old kernels (before v3.12) used to create an
3430                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3431                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3432                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3433                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3434                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3435                  *
3436                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3437                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3438                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3439                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3440                  * the orphan item.
3441                  *
3442                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3443                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3444                  * but either way, we can delete the orphan item.
3445                  */
3446                 if (ret == -ENOENT || inode->i_nlink) {
3447                         if (!ret)
3448                                 iput(inode);
3449                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3450                         if (IS_ERR(trans)) {
3451                                 ret = PTR_ERR(trans);
3452                                 goto out;
3453                         }
3454                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3455                                     found_key.objectid);
3456                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3457                                                     found_key.objectid);
3458                         btrfs_end_transaction(trans);
3459                         if (ret)
3460                                 goto out;
3461                         continue;
3462                 }
3463
3464                 nr_unlink++;
3465
3466                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3467                 iput(inode);
3468         }
3469         /* release the path since we're done with it */
3470         btrfs_release_path(path);
3471
3472         root->orphan_cleanup_state = ORPHAN_CLEANUP_DONE;
3473
3474         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3475                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3476                 if (!IS_ERR(trans))
3477                         btrfs_end_transaction(trans);
3478         }
3479
3480         if (nr_unlink)
3481                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3482
3483 out:
3484         if (ret)
3485                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3486         btrfs_free_path(path);
3487         return ret;
3488 }
3489
3490 /*
3491  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3492  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3493  *
3494  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3495  */
3496 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3497                                           int slot, u64 objectid,
3498                                           int *first_xattr_slot)
3499 {
3500         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3501         struct btrfs_key found_key;
3502         static u64 xattr_access = 0;
3503         static u64 xattr_default = 0;
3504         int scanned = 0;
3505
3506         if (!xattr_access) {
3507                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3508                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3509                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3510                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3511         }
3512
3513         slot++;
3514         *first_xattr_slot = -1;
3515         while (slot < nritems) {
3516                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3517
3518                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3519                 if (found_key.objectid != objectid)
3520                         return 0;
3521
3522                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3523                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3524                         if (*first_xattr_slot == -1)
3525                                 *first_xattr_slot = slot;
3526                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3527                             found_key.offset == xattr_default)
3528                                 return 1;
3529                 }
3530
3531                 /*
3532                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3533                  * be any acls later on
3534                  */
3535                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3536                         return 0;
3537
3538                 slot++;
3539                 scanned++;
3540
3541                 /*
3542                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3543                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3544                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3545                  * this is just an optimization
3546                  */
3547                 if (scanned >= 8)
3548                         break;
3549         }
3550         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3551          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3552          * has acls
3553          */
3554         if (*first_xattr_slot == -1)
3555                 *first_xattr_slot = slot;
3556         return 1;
3557 }
3558
3559 /*
3560  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3561  */
3562 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3563                                    struct btrfs_path *in_path)
3564 {
3565         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3566         struct btrfs_path *path = in_path;
3567         struct extent_buffer *leaf;
3568         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3569         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3570         struct btrfs_key location;
3571         unsigned long ptr;
3572         int maybe_acls;
3573         u32 rdev;
3574         int ret;
3575         bool filled = false;
3576         int first_xattr_slot;
3577
3578         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3579         if (!ret)
3580                 filled = true;
3581
3582         if (!path) {
3583                 path = btrfs_alloc_path();
3584                 if (!path)
3585                         return -ENOMEM;
3586         }
3587
3588         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3589
3590         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3591         if (ret) {
3592                 if (path != in_path)
3593                         btrfs_free_path(path);
3594                 return ret;
3595         }
3596
3597         leaf = path->nodes[0];
3598
3599         if (filled)
3600                 goto cache_index;
3601
3602         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3603                                     struct btrfs_inode_item);
3604         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3605         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3606         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3607         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3608         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3609         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3610                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3611
3612         inode->i_atime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime);
3613         inode->i_atime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime);
3614
3615         inode->i_mtime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime);
3616         inode->i_mtime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime);
3617
3618         inode->i_ctime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime);
3619         inode->i_ctime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime);
3620
3621         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec =
3622                 btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3623         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec =
3624                 btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3625
3626         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3627         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3628         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3629
3630         inode_set_iversion_queried(inode,
3631                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3632         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3633         inode->i_rdev = 0;
3634         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3635
3636         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3637         BTRFS_I(inode)->flags = btrfs_inode_flags(leaf, inode_item);
3638
3639 cache_index:
3640         /*
3641          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3642          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3643          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3644          * cache.
3645          *
3646          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3647          * in delayed_nodes_tree.
3648          */
3649         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == fs_info->generation)
3650                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3651                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3652
3653         /*
3654          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3655          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3656          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3657          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3658          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3659          * replayed. For example, in the scenario:
3660          *
3661          * touch mydir/foo
3662          * ln mydir/foo mydir/bar
3663          * sync
3664          * unlink mydir/bar
3665          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3666          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3667          * <power failure>
3668          * mount fs, triggers fsync log replay
3669          *
3670          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3671          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3672          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3673          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3674          *
3675          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3676          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3677          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3678          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3679          */
3680         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3681
3682         /*
3683          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3684          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3685          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3686          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3687          */
3688         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3689
3690         path->slots[0]++;
3691         if (inode->i_nlink != 1 ||
3692             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3693                 goto cache_acl;
3694
3695         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3696         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3697                 goto cache_acl;
3698
3699         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3700         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3701                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3702
3703                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3704                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3705         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3706                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3707
3708                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3709                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3710                                                                      extref);
3711         }
3712 cache_acl:
3713         /*
3714          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
3715          * any xattrs or acls
3716          */
3717         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
3718                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
3719         if (first_xattr_slot != -1) {
3720                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
3721                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
3722                 if (ret)
3723                         btrfs_err(fs_info,
3724                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
3725                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
3726                                   root->root_key.objectid, ret);
3727         }
3728         if (path != in_path)
3729                 btrfs_free_path(path);
3730
3731         if (!maybe_acls)
3732                 cache_no_acl(inode);
3733
3734         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
3735         case S_IFREG:
3736                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3737                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
3738                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
3739                 break;
3740         case S_IFDIR:
3741                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
3742                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
3743                 break;
3744         case S_IFLNK:
3745                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
3746                 inode_nohighmem(inode);
3747                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3748                 break;
3749         default:
3750                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
3751                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
3752                 break;
3753         }
3754
3755         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
3756         return 0;
3757 }
3758
3759 /*
3760  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
3761  */
3762 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3763                             struct extent_buffer *leaf,
3764                             struct btrfs_inode_item *item,
3765                             struct inode *inode)
3766 {
3767         struct btrfs_map_token token;
3768
3769         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
3770
3771         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
3772         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
3773         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
3774         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
3775         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
3776
3777         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
3778                                      inode->i_atime.tv_sec);
3779         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
3780                                       inode->i_atime.tv_nsec);
3781
3782         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
3783                                      inode->i_mtime.tv_sec);
3784         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
3785                                       inode->i_mtime.tv_nsec);
3786
3787         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
3788                                      inode->i_ctime.tv_sec);
3789         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
3790                                       inode->i_ctime.tv_nsec);
3791
3792         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime,
3793                                      BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec);
3794         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime,
3795                                       BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec);
3796
3797         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
3798         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
3799                                          BTRFS_I(inode)->generation);
3800         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
3801         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
3802         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
3803         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, BTRFS_I(inode)->flags);
3804         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
3805 }
3806
3807 /*
3808  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3809  */
3810 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3811                                 struct btrfs_root *root,
3812                                 struct btrfs_inode *inode)
3813 {
3814         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3815         struct btrfs_path *path;
3816         struct extent_buffer *leaf;
3817         int ret;
3818
3819         path = btrfs_alloc_path();
3820         if (!path)
3821                 return -ENOMEM;
3822
3823         ret = btrfs_lookup_inode(trans, root, path, &inode->location, 1);
3824         if (ret) {
3825                 if (ret > 0)
3826                         ret = -ENOENT;
3827                 goto failed;
3828         }
3829
3830         leaf = path->nodes[0];
3831         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3832                                     struct btrfs_inode_item);
3833
3834         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, &inode->vfs_inode);
3835         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
3836         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
3837         ret = 0;
3838 failed:
3839         btrfs_free_path(path);
3840         return ret;
3841 }
3842
3843 /*
3844  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3845  */
3846 noinline int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3847                                 struct btrfs_root *root,
3848                                 struct btrfs_inode *inode)
3849 {
3850         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3851         int ret;
3852
3853         /*
3854          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
3855          * if we put it into the delayed code.
3856          *
3857          * The data relocation inode should also be directly updated
3858          * without delay
3859          */
3860         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode)
3861             && root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID
3862             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
3863                 btrfs_update_root_times(trans, root);
3864
3865                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, root, inode);
3866                 if (!ret)
3867                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
3868                 return ret;
3869         }
3870
3871         return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3872 }
3873
3874 int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
3875                                 struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode)
3876 {
3877         int ret;
3878
3879         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
3880         if (ret == -ENOSPC)
3881                 return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3882         return ret;
3883 }
3884
3885 /*
3886  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
3887  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
3888  * also drops the back refs in the inode to the directory
3889  */
3890 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3891                                 struct btrfs_root *root,
3892                                 struct btrfs_inode *dir,
3893                                 struct btrfs_inode *inode,
3894                                 const char *name, int name_len)
3895 {
3896         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3897         struct btrfs_path *path;
3898         int ret = 0;
3899         struct btrfs_dir_item *di;
3900         u64 index;
3901         u64 ino = btrfs_ino(inode);
3902         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
3903
3904         path = btrfs_alloc_path();
3905         if (!path) {
3906                 ret = -ENOMEM;
3907                 goto out;
3908         }
3909
3910         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
3911                                     name, name_len, -1);
3912         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
3913                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
3914                 goto err;
3915         }
3916         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
3917         if (ret)
3918                 goto err;
3919         btrfs_release_path(path);
3920
3921         /*
3922          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
3923          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
3924          * it is unnecessary to do delayed deletion.
3925          *
3926          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
3927          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
3928          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
3929          * we update the inode item.
3930          */
3931         if (inode->dir_index) {
3932                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
3933                 if (!ret) {
3934                         index = inode->dir_index;
3935                         goto skip_backref;
3936                 }
3937         }
3938
3939         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
3940                                   dir_ino, &index);
3941         if (ret) {
3942                 btrfs_info(fs_info,
3943                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
3944                         name_len, name, ino, dir_ino);
3945                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3946                 goto err;
3947         }
3948 skip_backref:
3949         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
3950         if (ret) {
3951                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3952                 goto err;
3953         }
3954
3955         ret = btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, name_len, inode,
3956                         dir_ino);
3957         if (ret != 0 && ret != -ENOENT) {
3958                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3959                 goto err;
3960         }
3961
3962         ret = btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, name_len, dir,
3963                         index);
3964         if (ret == -ENOENT)
3965                 ret = 0;
3966         else if (ret)
3967                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3968
3969         /*
3970          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
3971          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
3972          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
3973          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
3974          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
3975          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
3976          * holding.
3977          */
3978         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
3979 err:
3980         btrfs_free_path(path);
3981         if (ret)
3982                 goto out;
3983
3984         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name_len * 2);
3985         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
3986         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
3987         inode->vfs_inode.i_ctime = dir->vfs_inode.i_mtime =
3988                 dir->vfs_inode.i_ctime = current_time(&inode->vfs_inode);
3989         ret = btrfs_update_inode(trans, root, dir);
3990 out:
3991         return ret;
3992 }
3993
3994 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3995                        struct btrfs_root *root,
3996                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
3997                        const char *name, int name_len)
3998 {
3999         int ret;
4000         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, dir, inode, name, name_len);
4001         if (!ret) {
4002                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
4003                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4004         }
4005         return ret;
4006 }
4007
4008 /*
4009  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
4010  *
4011  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
4012  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
4013  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
4014  * allow the unlink to occur.
4015  */
4016 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct inode *dir)
4017 {
4018         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4019
4020         /*
4021          * 1 for the possible orphan item
4022          * 1 for the dir item
4023          * 1 for the dir index
4024          * 1 for the inode ref
4025          * 1 for the inode
4026          */
4027         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root, 5);
4028 }
4029
4030 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4031 {
4032         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4033         struct btrfs_trans_handle *trans;
4034         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4035         int ret;
4036
4037         trans = __unlink_start_trans(dir);
4038         if (IS_ERR(trans))
4039                 return PTR_ERR(trans);
4040
4041         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4042                         0);
4043
4044         ret = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4045                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4046                         dentry->d_name.len);
4047         if (ret)
4048                 goto out;
4049
4050         if (inode->i_nlink == 0) {
4051                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4052                 if (ret)
4053                         goto out;
4054         }
4055
4056 out:
4057         btrfs_end_transaction(trans);
4058         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4059         return ret;
4060 }
4061
4062 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
4063                                struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4064 {
4065         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4066         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
4067         struct btrfs_path *path;
4068         struct extent_buffer *leaf;
4069         struct btrfs_dir_item *di;
4070         struct btrfs_key key;
4071         const char *name = dentry->d_name.name;
4072         int name_len = dentry->d_name.len;
4073         u64 index;
4074         int ret;
4075         u64 objectid;
4076         u64 dir_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
4077
4078         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4079                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
4080         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4081                 objectid = inode->location.objectid;
4082         } else {
4083                 WARN_ON(1);
4084                 return -EINVAL;
4085         }
4086
4087         path = btrfs_alloc_path();
4088         if (!path)
4089                 return -ENOMEM;
4090
4091         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4092                                    name, name_len, -1);
4093         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4094                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4095                 goto out;
4096         }
4097
4098         leaf = path->nodes[0];
4099         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
4100         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
4101         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4102         if (ret) {
4103                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4104                 goto out;
4105         }
4106         btrfs_release_path(path);
4107
4108         /*
4109          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
4110          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
4111          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
4112          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorret.
4113          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
4114          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
4115          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
4116          */
4117         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4118                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino,
4119                                                  name, name_len);
4120                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4121                         if (!di)
4122                                 ret = -ENOENT;
4123                         else
4124                                 ret = PTR_ERR(di);
4125                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4126                         goto out;
4127                 }
4128
4129                 leaf = path->nodes[0];
4130                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
4131                 index = key.offset;
4132                 btrfs_release_path(path);
4133         } else {
4134                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
4135                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
4136                                          &index, name, name_len);
4137                 if (ret) {
4138                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4139                         goto out;
4140                 }
4141         }
4142
4143         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, BTRFS_I(dir), index);
4144         if (ret) {
4145                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4146                 goto out;
4147         }
4148
4149         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(dir), dir->i_size - name_len * 2);
4150         inode_inc_iversion(dir);
4151         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
4152         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, BTRFS_I(dir));
4153         if (ret)
4154                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4155 out:
4156         btrfs_free_path(path);
4157         return ret;
4158 }
4159
4160 /*
4161  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
4162  * default.
4163  */
4164 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
4165 {
4166         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4167         struct btrfs_path *path;
4168         struct btrfs_dir_item *di;
4169         struct btrfs_key key;
4170         u64 dir_id;
4171         int ret;
4172
4173         path = btrfs_alloc_path();
4174         if (!path)
4175                 return -ENOMEM;
4176
4177         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
4178         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
4179         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
4180                                    dir_id, "default", 7, 0);
4181         if (di && !IS_ERR(di)) {
4182                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
4183                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
4184                         ret = -EPERM;
4185                         btrfs_err(fs_info,
4186                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
4187                                   key.objectid);
4188                         goto out;
4189                 }
4190                 btrfs_release_path(path);
4191         }
4192
4193         key.objectid = root->root_key.objectid;
4194         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
4195         key.offset = (u64)-1;
4196
4197         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4198         if (ret < 0)
4199                 goto out;
4200         BUG_ON(ret == 0);
4201
4202         ret = 0;
4203         if (path->slots[0] > 0) {
4204                 path->slots[0]--;
4205                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
4206                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
4207                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
4208                         ret = -ENOTEMPTY;
4209         }
4210 out:
4211         btrfs_free_path(path);
4212         return ret;
4213 }
4214
4215 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
4216 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
4217 {
4218         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4219         struct rb_node *node;
4220         struct rb_node *prev;
4221         struct btrfs_inode *entry;
4222         struct inode *inode;
4223         u64 objectid = 0;
4224
4225         if (!test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
4226                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
4227
4228         spin_lock(&root->inode_lock);
4229 again:
4230         node = root->inode_tree.rb_node;
4231         prev = NULL;
4232         while (node) {
4233                 prev = node;
4234                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4235
4236                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
4237                         node = node->rb_left;
4238                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
4239                         node = node->rb_right;
4240                 else
4241                         break;
4242         }
4243         if (!node) {
4244                 while (prev) {
4245                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
4246                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
4247                                 node = prev;
4248                                 break;
4249                         }
4250                         prev = rb_next(prev);
4251                 }
4252         }
4253         while (node) {
4254                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4255                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
4256                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
4257                 if (inode) {
4258                         spin_unlock(&root->inode_lock);
4259                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
4260                                 d_prune_aliases(inode);
4261                         /*
4262                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
4263                          * cache when its usage count hits zero.
4264                          */
4265                         iput(inode);
4266                         cond_resched();
4267                         spin_lock(&root->inode_lock);
4268                         goto again;
4269                 }
4270
4271                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
4272                         goto again;
4273
4274                 node = rb_next(node);
4275         }
4276         spin_unlock(&root->inode_lock);
4277 }
4278
4279 int btrfs_delete_subvolume(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4280 {
4281         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
4282         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4283         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4284         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
4285         struct btrfs_trans_handle *trans;
4286         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
4287         u64 root_flags;
4288         int ret;
4289
4290         /*
4291          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
4292          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
4293          * again is not run concurrently.
4294          */
4295         spin_lock(&dest->root_item_lock);
4296         if (dest->send_in_progress) {
4297                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4298                 btrfs_warn(fs_info,
4299                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
4300                            dest->root_key.objectid);
4301                 return -EPERM;
4302         }
4303         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4304         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4305                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4306         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4307
4308         down_write(&fs_info->subvol_sem);
4309
4310         ret = may_destroy_subvol(dest);
4311         if (ret)
4312                 goto out_up_write;
4313
4314         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
4315         /*
4316          * One for dir inode,
4317          * two for dir entries,
4318          * two for root ref/backref.
4319          */
4320         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
4321         if (ret)
4322                 goto out_up_write;
4323
4324         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4325         if (IS_ERR(trans)) {
4326                 ret = PTR_ERR(trans);
4327                 goto out_release;
4328         }
4329         trans->block_rsv = &block_rsv;
4330         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
4331
4332         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, BTRFS_I(dir));
4333
4334         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4335         if (ret) {
4336                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4337                 goto out_end_trans;
4338         }
4339
4340         ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4341         if (ret) {
4342                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4343                 goto out_end_trans;
4344         }
4345
4346         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4347                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4348         btrfs_set_root_drop_level(&dest->root_item, 0);
4349         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4350
4351         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4352                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4353                                         fs_info->tree_root,
4354                                         dest->root_key.objectid);
4355                 if (ret) {
4356                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4357                         goto out_end_trans;
4358                 }
4359         }
4360
4361         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4362                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4363                                   dest->root_key.objectid);
4364         if (ret && ret != -ENOENT) {
4365                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4366                 goto out_end_trans;
4367         }
4368         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4369                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4370                                           dest->root_item.received_uuid,
4371                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4372                                           dest->root_key.objectid);
4373                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4374                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4375                         goto out_end_trans;
4376                 }
4377         }
4378
4379         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4380         dest->anon_dev = 0;
4381 out_end_trans:
4382         trans->block_rsv = NULL;
4383         trans->bytes_reserved = 0;
4384         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4385         inode->i_flags |= S_DEAD;
4386 out_release:
4387         btrfs_subvolume_release_metadata(root, &block_rsv);
4388 out_up_write:
4389         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4390         if (ret) {
4391                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4392                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4393                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4394                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4395                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4396         } else {
4397                 d_invalidate(dentry);
4398                 btrfs_prune_dentries(dest);
4399                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4400         }
4401
4402         return ret;
4403 }
4404
4405 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4406 {
4407         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4408         int err = 0;
4409         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4410         struct btrfs_trans_handle *trans;
4411         u64 last_unlink_trans;
4412
4413         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4414                 return -ENOTEMPTY;
4415         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
4416                 return btrfs_delete_subvolume(dir, dentry);
4417
4418         trans = __unlink_start_trans(dir);
4419         if (IS_ERR(trans))
4420                 return PTR_ERR(trans);
4421
4422         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4423                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4424                 goto out;
4425         }
4426
4427         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4428         if (err)
4429                 goto out;
4430
4431         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4432
4433         /* now the directory is empty */
4434         err = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4435                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4436                         dentry->d_name.len);
4437         if (!err) {
4438                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4439                 /*
4440                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4441                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4442                  * log tree in the case we do something like this:
4443                  * 1) create dir foo
4444                  * 2) create snapshot under dir foo
4445                  * 3) delete the snapshot
4446                  * 4) rmdir foo
4447                  * 5) mkdir foo
4448                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4449                  */
4450                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4451                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4452         }
4453 out:
4454         btrfs_end_transaction(trans);
4455         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4456
4457         return err;
4458 }
4459
4460 /*
4461  * Return this if we need to call truncate_block for the last bit of the
4462  * truncate.
4463  */
4464 #define NEED_TRUNCATE_BLOCK 1
4465
4466 /*
4467  * this can truncate away extent items, csum items and directory items.
4468  * It starts at a high offset and removes keys until it can't find
4469  * any higher than new_size
4470  *
4471  * csum items that cross the new i_size are truncated to the new size
4472  * as well.
4473  *
4474  * min_type is the minimum key type to truncate down to.  If set to 0, this
4475  * will kill all the items on this inode, including the INODE_ITEM_KEY.
4476  */
4477 int btrfs_truncate_inode_items(struct btrfs_trans_handle *trans,
4478                                struct btrfs_root *root,
4479                                struct btrfs_inode *inode,
4480                                u64 new_size, u32 min_type)
4481 {
4482         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4483         struct btrfs_path *path;
4484         struct extent_buffer *leaf;
4485         struct btrfs_file_extent_item *fi;
4486         struct btrfs_key key;
4487         struct btrfs_key found_key;
4488         u64 extent_start = 0;
4489         u64 extent_num_bytes = 0;
4490         u64 extent_offset = 0;
4491         u64 item_end = 0;
4492         u64 last_size = new_size;
4493         u32 found_type = (u8)-1;
4494         int found_extent;
4495         int del_item;
4496         int pending_del_nr = 0;
4497         int pending_del_slot = 0;
4498         int extent_type = -1;
4499         int ret;
4500         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4501         u64 bytes_deleted = 0;
4502         bool be_nice = false;
4503         bool should_throttle = false;
4504         const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
4505         struct extent_state *cached_state = NULL;
4506
4507         BUG_ON(new_size > 0 && min_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
4508
4509         /*
4510          * For non-free space inodes and non-shareable roots, we want to back
4511          * off from time to time.  This means all inodes in subvolume roots,
4512          * reloc roots, and data reloc roots.
4513          */
4514         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode) &&
4515             test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4516                 be_nice = true;
4517
4518         path = btrfs_alloc_path();
4519         if (!path)
4520                 return -ENOMEM;
4521         path->reada = READA_BACK;
4522
4523         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4524                 lock_extent_bits(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4525                                  &cached_state);
4526
4527                 /*
4528                  * We want to drop from the next block forward in case this
4529                  * new size is not block aligned since we will be keeping the
4530                  * last block of the extent just the way it is.
4531                  */
4532                 btrfs_drop_extent_cache(inode, ALIGN(new_size,
4533                                         fs_info->sectorsize),
4534                                         (u64)-1, 0);
4535         }
4536
4537         /*
4538          * This function is also used to drop the items in the log tree before
4539          * we relog the inode, so if root != BTRFS_I(inode)->root, it means
4540          * it is used to drop the logged items. So we shouldn't kill the delayed
4541          * items.
4542          */
4543         if (min_type == 0 && root == inode->root)
4544                 btrfs_kill_delayed_inode_items(inode);
4545
4546         key.objectid = ino;
4547         key.offset = (u64)-1;
4548         key.type = (u8)-1;
4549
4550 search_again:
4551         /*
4552          * with a 16K leaf size and 128MB extents, you can actually queue
4553          * up a huge file in a single leaf.  Most of the time that
4554          * bytes_deleted is > 0, it will be huge by the time we get here
4555          */
4556         if (be_nice && bytes_deleted > SZ_32M &&
4557             btrfs_should_end_transaction(trans)) {
4558                 ret = -EAGAIN;
4559                 goto out;
4560         }
4561
4562         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
4563         if (ret < 0)
4564                 goto out;
4565
4566         if (ret > 0) {
4567                 ret = 0;
4568                 /* there are no items in the tree for us to truncate, we're
4569                  * done
4570                  */
4571                 if (path->slots[0] == 0)
4572                         goto out;
4573                 path->slots[0]--;
4574         }
4575
4576         while (1) {
4577                 u64 clear_start = 0, clear_len = 0;
4578
4579                 fi = NULL;
4580                 leaf = path->nodes[0];
4581                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
4582                 found_type = found_key.type;
4583
4584                 if (found_key.objectid != ino)
4585                         break;
4586
4587                 if (found_type < min_type)
4588                         break;
4589
4590                 item_end = found_key.offset;
4591                 if (found_type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
4592                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4593                                             struct btrfs_file_extent_item);
4594                         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
4595                         if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4596                                 item_end +=
4597                                     btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4598
4599                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_regular(
4600                                         inode, leaf, fi, found_key.offset);
4601                         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4602                                 item_end += btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf,
4603                                                                         fi);
4604
4605                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_inline(
4606                                         inode, leaf, fi, path->slots[0],
4607                                         found_key.offset);
4608                         }
4609                         item_end--;
4610                 }
4611                 if (found_type > min_type) {
4612                         del_item = 1;
4613                 } else {
4614                         if (item_end < new_size)
4615                                 break;
4616                         if (found_key.offset >= new_size)
4617                                 del_item = 1;
4618                         else
4619                                 del_item = 0;
4620                 }
4621                 found_extent = 0;
4622                 /* FIXME, shrink the extent if the ref count is only 1 */
4623                 if (found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
4624                         goto delete;
4625
4626                 if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4627                         u64 num_dec;
4628
4629                         clear_start = found_key.offset;
4630                         extent_start = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
4631                         if (!del_item) {
4632                                 u64 orig_num_bytes =
4633                                         btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4634                                 extent_num_bytes = ALIGN(new_size -
4635                                                 found_key.offset,
4636                                                 fs_info->sectorsize);
4637                                 clear_start = ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize);
4638                                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
4639                                                          extent_num_bytes);
4640                                 num_dec = (orig_num_bytes -
4641                                            extent_num_bytes);
4642                                 if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4643                                              &root->state) &&
4644                                     extent_start != 0)
4645                                         inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4646                                                         num_dec);
4647                                 btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
4648                         } else {
4649                                 extent_num_bytes =
4650                                         btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf,
4651                                                                          fi);
4652                                 extent_offset = found_key.offset -
4653                                         btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
4654
4655                                 /* FIXME blocksize != 4096 */
4656                                 num_dec = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4657                                 if (extent_start != 0) {
4658                                         found_extent = 1;
4659                                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4660                                                      &root->state))
4661                                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4662                                                                 num_dec);
4663                                 }
4664                         }
4665                         clear_len = num_dec;
4666                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4667                         /*
4668                          * we can't truncate inline items that have had
4669                          * special encodings
4670                          */
4671                         if (!del_item &&
4672                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) == 0 &&
4673                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi) == 0 &&
4674                             btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) == 0) {
4675                                 u32 size = (u32)(new_size - found_key.offset);
4676
4677                                 btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, fi, size);
4678                                 size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(size);
4679                                 btrfs_truncate_item(path, size, 1);
4680                         } else if (!del_item) {
4681                                 /*
4682                                  * We have to bail so the last_size is set to
4683                                  * just before this extent.
4684                                  */
4685                                 ret = NEED_TRUNCATE_BLOCK;
4686                                 break;
4687                         } else {
4688                                 /*
4689                                  * Inline extents are special, we just treat
4690                                  * them as a full sector worth in the file
4691                                  * extent tree just for simplicity sake.
4692                                  */
4693                                 clear_len = fs_info->sectorsize;
4694                         }
4695
4696                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4697                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4698                                                 item_end + 1 - new_size);
4699                 }
4700 delete:
4701                 /*
4702                  * We use btrfs_truncate_inode_items() to clean up log trees for
4703                  * multiple fsyncs, and in this case we don't want to clear the
4704                  * file extent range because it's just the log.
4705                  */
4706                 if (root == inode->root) {
4707                         ret = btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode,
4708                                                   clear_start, clear_len);
4709                         if (ret) {
4710                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4711                                 break;
4712                         }
4713                 }
4714
4715                 if (del_item)
4716                         last_size = found_key.offset;
4717                 else
4718                         last_size = new_size;
4719                 if (del_item) {
4720                         if (!pending_del_nr) {
4721                                 /* no pending yet, add ourselves */
4722                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4723                                 pending_del_nr = 1;
4724                         } else if (pending_del_nr &&
4725                                    path->slots[0] + 1 == pending_del_slot) {
4726                                 /* hop on the pending chunk */
4727                                 pending_del_nr++;
4728                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4729                         } else {
4730                                 BUG();
4731                         }
4732                 } else {
4733                         break;
4734                 }
4735                 should_throttle = false;
4736
4737                 if (found_extent &&
4738                     root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4739                         struct btrfs_ref ref = { 0 };
4740
4741                         bytes_deleted += extent_num_bytes;
4742
4743                         btrfs_init_generic_ref(&ref, BTRFS_DROP_DELAYED_REF,
4744                                         extent_start, extent_num_bytes, 0);
4745                         ref.real_root = root->root_key.objectid;
4746                         btrfs_init_data_ref(&ref, btrfs_header_owner(leaf),
4747                                         ino, extent_offset);
4748                         ret = btrfs_free_extent(trans, &ref);
4749                         if (ret) {
4750                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4751                                 break;
4752                         }
4753                         if (be_nice) {
4754                                 if (btrfs_should_throttle_delayed_refs(trans))
4755                                         should_throttle = true;
4756                         }
4757                 }
4758
4759                 if (found_type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY)
4760                         break;
4761
4762                 if (path->slots[0] == 0 ||
4763                     path->slots[0] != pending_del_slot ||
4764                     should_throttle) {
4765                         if (pending_del_nr) {
4766                                 ret = btrfs_del_items(trans, root, path,
4767                                                 pending_del_slot,
4768                                                 pending_del_nr);
4769                                 if (ret) {
4770                                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4771                                         break;
4772                                 }
4773                                 pending_del_nr = 0;
4774                         }
4775                         btrfs_release_path(path);
4776
4777                         /*
4778                          * We can generate a lot of delayed refs, so we need to
4779                          * throttle every once and a while and make sure we're
4780                          * adding enough space to keep up with the work we are
4781                          * generating.  Since we hold a transaction here we
4782                          * can't flush, and we don't want to FLUSH_LIMIT because
4783                          * we could have generated too many delayed refs to
4784                          * actually allocate, so just bail if we're short and
4785                          * let the normal reservation dance happen higher up.
4786                          */
4787                         if (should_throttle) {
4788                                 ret = btrfs_delayed_refs_rsv_refill(fs_info,
4789                                                         BTRFS_RESERVE_NO_FLUSH);
4790                                 if (ret) {
4791                                         ret = -EAGAIN;
4792                                         break;
4793                                 }
4794                         }
4795                         goto search_again;
4796                 } else {
4797                         path->slots[0]--;
4798                 }
4799         }
4800 out:
4801         if (ret >= 0 && pending_del_nr) {
4802                 int err;
4803
4804                 err = btrfs_del_items(trans, root, path, pending_del_slot,
4805                                       pending_del_nr);
4806                 if (err) {
4807                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
4808                         ret = err;
4809                 }
4810         }
4811         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4812                 ASSERT(last_size >= new_size);
4813                 if (!ret && last_size > new_size)
4814                         last_size = new_size;
4815                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, last_size);
4816                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4817                                      &cached_state);
4818         }
4819
4820         btrfs_free_path(path);
4821         return ret;
4822 }
4823
4824 /*
4825  * btrfs_truncate_block - read, zero a chunk and write a block
4826  * @inode - inode that we're zeroing
4827  * @from - the offset to start zeroing
4828  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4829  *      offset
4830  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4831  *
4832  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4833  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
4834  */
4835 int btrfs_truncate_block(struct btrfs_inode *inode, loff_t from, loff_t len,
4836                          int front)
4837 {
4838         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
4839         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
4840         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4841         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
4842         struct extent_state *cached_state = NULL;
4843         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
4844         bool only_release_metadata = false;
4845         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
4846         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
4847         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
4848         struct page *page;
4849         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
4850         size_t write_bytes = blocksize;
4851         int ret = 0;
4852         u64 block_start;
4853         u64 block_end;
4854
4855         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
4856             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
4857                 goto out;
4858
4859         block_start = round_down(from, blocksize);
4860         block_end = block_start + blocksize - 1;
4861
4862         ret = btrfs_check_data_free_space(inode, &data_reserved, block_start,
4863                                           blocksize);
4864         if (ret < 0) {
4865                 if (btrfs_check_nocow_lock(inode, block_start, &write_bytes) > 0) {
4866                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
4867                         only_release_metadata = true;
4868                 } else {
4869                         goto out;
4870                 }
4871         }
4872         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, blocksize);
4873         if (ret < 0) {
4874                 if (!only_release_metadata)
4875                         btrfs_free_reserved_data_space(inode, data_reserved,
4876                                                        block_start, blocksize);
4877                 goto out;
4878         }
4879 again:
4880         page = find_or_create_page(mapping, index, mask);
4881         if (!page) {
4882                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, block_start,
4883                                              blocksize, true);
4884                 btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4885                 ret = -ENOMEM;
4886                 goto out;
4887         }
4888         ret = set_page_extent_mapped(page);
4889         if (ret < 0)
4890                 goto out_unlock;
4891
4892         if (!PageUptodate(page)) {
4893                 ret = btrfs_readpage(NULL, page);
4894                 lock_page(page);
4895                 if (page->mapping != mapping) {
4896                         unlock_page(page);
4897                         put_page(page);
4898                         goto again;
4899                 }
4900                 if (!PageUptodate(page)) {
4901                         ret = -EIO;
4902                         goto out_unlock;
4903                 }
4904         }
4905         wait_on_page_writeback(page);
4906
4907         lock_extent_bits(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4908
4909         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, block_start);
4910         if (ordered) {
4911                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4912                                      &cached_state);
4913                 unlock_page(page);
4914                 put_page(page);
4915                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
4916                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
4917                 goto again;
4918         }
4919
4920         clear_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4921                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
4922                          0, 0, &cached_state);
4923
4924         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, block_start, block_end, 0,
4925                                         &cached_state);
4926         if (ret) {
4927                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4928                                      &cached_state);
4929                 goto out_unlock;
4930         }
4931
4932         if (offset != blocksize) {
4933                 if (!len)
4934                         len = blocksize - offset;
4935                 if (front)
4936                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)),
4937                                      offset);
4938                 else
4939                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)) + offset,
4940                                      len);
4941                 flush_dcache_page(page);
4942         }
4943         ClearPageChecked(page);
4944         set_page_dirty(page);
4945         unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4946
4947         if (only_release_metadata)
4948                 set_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4949                                EXTENT_NORESERVE, 0, NULL, NULL, GFP_NOFS, NULL);
4950
4951 out_unlock:
4952         if (ret) {
4953                 if (only_release_metadata)
4954                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, blocksize, true);
4955                 else
4956                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
4957                                         block_start, blocksize, true);
4958         }
4959         btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4960         unlock_page(page);
4961         put_page(page);
4962 out:
4963         if (only_release_metadata)
4964                 btrfs_check_nocow_unlock(inode);
4965         extent_changeset_free(data_reserved);
4966         return ret;
4967 }
4968
4969 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode,
4970                              u64 offset, u64 len)
4971 {
4972         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4973         struct btrfs_trans_handle *trans;
4974         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
4975         int ret;
4976
4977         /*
4978          * Still need to make sure the inode looks like it's been updated so
4979          * that any holes get logged if we fsync.
4980          */
4981         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES)) {
4982                 inode->last_trans = fs_info->generation;
4983                 inode->last_sub_trans = root->log_transid;
4984                 inode->last_log_commit = root->last_log_commit;
4985                 return 0;
4986         }
4987
4988         /*
4989          * 1 - for the one we're dropping
4990          * 1 - for the one we're adding
4991          * 1 - for updating the inode.
4992          */
4993         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
4994         if (IS_ERR(trans))
4995                 return PTR_ERR(trans);
4996
4997         drop_args.start = offset;
4998         drop_args.end = offset + len;
4999         drop_args.drop_cache = true;
5000
5001         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
5002         if (ret) {
5003                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5004                 btrfs_end_transaction(trans);
5005                 return ret;
5006         }
5007
5008         ret = btrfs_insert_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
5009                         offset, 0, 0, len, 0, len, 0, 0, 0);
5010         if (ret) {
5011                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5012         } else {
5013                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, drop_args.bytes_found);
5014                 btrfs_update_inode(trans, root, inode);
5015         }
5016         btrfs_end_transaction(trans);
5017         return ret;
5018 }
5019
5020 /*
5021  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
5022  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
5023  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
5024  * the range between oldsize and size
5025  */
5026 int btrfs_cont_expand(struct btrfs_inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
5027 {
5028         struct btrfs_root *root = inode->root;
5029         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5030         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
5031         struct extent_map *em = NULL;
5032         struct extent_state *cached_state = NULL;
5033         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
5034         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
5035         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
5036         u64 last_byte;
5037         u64 cur_offset;
5038         u64 hole_size;
5039         int err = 0;
5040
5041         /*
5042          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
5043          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
5044          * expose stale data.
5045          */
5046         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
5047         if (err)
5048                 return err;
5049
5050         if (size <= hole_start)
5051                 return 0;
5052
5053         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, hole_start, block_end - 1,
5054                                            &cached_state);
5055         cur_offset = hole_start;
5056         while (1) {
5057                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur_offset,
5058                                       block_end - cur_offset);
5059                 if (IS_ERR(em)) {
5060                         err = PTR_ERR(em);
5061                         em = NULL;
5062                         break;
5063                 }
5064                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
5065                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
5066                 hole_size = last_byte - cur_offset;
5067
5068                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
5069                         struct extent_map *hole_em;
5070
5071                         err = maybe_insert_hole(root, inode, cur_offset,
5072                                                 hole_size);
5073                         if (err)
5074                                 break;
5075
5076                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5077                                                         cur_offset, hole_size);
5078                         if (err)
5079                                 break;
5080
5081                         btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
5082                                                 cur_offset + hole_size - 1, 0);
5083                         hole_em = alloc_extent_map();
5084                         if (!hole_em) {
5085                                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
5086                                         &inode->runtime_flags);
5087                                 goto next;
5088                         }
5089                         hole_em->start = cur_offset;
5090                         hole_em->len = hole_size;
5091                         hole_em->orig_start = cur_offset;
5092
5093                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
5094                         hole_em->block_len = 0;
5095                         hole_em->orig_block_len = 0;
5096                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
5097                         hole_em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
5098                         hole_em->generation = fs_info->generation;
5099
5100                         while (1) {
5101                                 write_lock(&em_tree->lock);
5102                                 err = add_extent_mapping(em_tree, hole_em, 1);
5103                                 write_unlock(&em_tree->lock);
5104                                 if (err != -EEXIST)
5105                                         break;
5106                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
5107                                                         cur_offset +
5108                                                         hole_size - 1, 0);
5109                         }
5110                         free_extent_map(hole_em);
5111                 } else {
5112                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5113                                                         cur_offset, hole_size);
5114                         if (err)
5115                                 break;
5116                 }
5117 next:
5118                 free_extent_map(em);
5119                 em = NULL;
5120                 cur_offset = last_byte;
5121                 if (cur_offset >= block_end)
5122                         break;
5123         }
5124         free_extent_map(em);
5125         unlock_extent_cached(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
5126         return err;
5127 }
5128
5129 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
5130 {
5131         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5132         struct btrfs_trans_handle *trans;
5133         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
5134         loff_t newsize = attr->ia_size;
5135         int mask = attr->ia_valid;
5136         int ret;
5137
5138         /*
5139          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
5140          * special case where we need to update the times despite not having
5141          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
5142          * explicitly if it wants a timestamp update.
5143          */
5144         if (newsize != oldsize) {
5145                 inode_inc_iversion(inode);
5146                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME)))
5147                         inode->i_ctime = inode->i_mtime =
5148                                 current_time(inode);
5149         }
5150
5151         if (newsize > oldsize) {
5152                 /*
5153                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
5154                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
5155                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
5156                  * truncation, it must capture all writes that happened before
5157                  * this truncation.
5158                  */
5159                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
5160                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), oldsize, newsize);
5161                 if (ret) {
5162                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5163                         return ret;
5164                 }
5165
5166                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5167                 if (IS_ERR(trans)) {
5168                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5169                         return PTR_ERR(trans);
5170                 }
5171
5172                 i_size_write(inode, newsize);
5173                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5174                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
5175                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
5176                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5177                 btrfs_end_transaction(trans);
5178         } else {
5179                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5180
5181                 if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
5182                         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode,
5183                                         ALIGN(newsize, fs_info->sectorsize),
5184                                         (u64)-1);
5185                         if (ret)
5186                                 return ret;
5187                 }
5188
5189                 /*
5190                  * We're truncating a file that used to have good data down to
5191                  * zero. Make sure any new writes to the file get on disk
5192                  * on close.
5193                  */
5194                 if (newsize == 0)
5195                         set_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
5196                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5197
5198                 truncate_setsize(inode, newsize);
5199
5200                 inode_dio_wait(inode);
5201
5202                 ret = btrfs_truncate(inode, newsize == oldsize);
5203                 if (ret && inode->i_nlink) {
5204                         int err;
5205
5206                         /*
5207                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
5208                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
5209                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
5210                          * in-memory size to match.
5211                          */
5212                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
5213                         if (err)
5214                                 return err;
5215                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
5216                 }
5217         }
5218
5219         return ret;
5220 }
5221
5222 static int btrfs_setattr(struct user_namespace *mnt_userns, struct dentry *dentry,
5223                          struct iattr *attr)
5224 {
5225         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5226         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5227         int err;
5228
5229         if (btrfs_root_readonly(root))
5230                 return -EROFS;
5231
5232         err = setattr_prepare(&init_user_ns, dentry, attr);
5233         if (err)
5234                 return err;
5235
5236         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
5237                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
5238                 if (err)
5239                         return err;
5240         }
5241
5242         if (attr->ia_valid) {
5243                 setattr_copy(&init_user_ns, inode, attr);
5244                 inode_inc_iversion(inode);
5245                 err = btrfs_dirty_inode(inode);
5246
5247                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
5248                         err = posix_acl_chmod(&init_user_ns, inode,
5249                                               inode->i_mode);
5250         }
5251
5252         return err;
5253 }
5254
5255 /*
5256  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS calling
5257  * btrfs_invalidatepage() against each page of the inode. This is slow because
5258  * the calls to btrfs_invalidatepage() result in a huge amount of calls to
5259  * lock_extent_bits() and clear_extent_bit(), which keep merging and splitting
5260  * extent_state structures over and over, wasting lots of time.
5261  *
5262  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidatepage() skip all
5263  * those expensive operations on a per page basis and do only the ordered io
5264  * finishing, while we release here the extent_map and extent_state structures,
5265  * without the excessive merging and splitting.
5266  */
5267 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
5268 {
5269         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
5270         struct extent_map_tree *map_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
5271         struct rb_node *node;
5272
5273         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
5274         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
5275
5276         write_lock(&map_tree->lock);
5277         while (!RB_EMPTY_ROOT(&map_tree->map.rb_root)) {
5278                 struct extent_map *em;
5279
5280                 node = rb_first_cached(&map_tree->map);
5281                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
5282                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
5283                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
5284                 remove_extent_mapping(map_tree, em);
5285                 free_extent_map(em);
5286                 if (need_resched()) {
5287                         write_unlock(&map_tree->lock);
5288                         cond_resched();
5289                         write_lock(&map_tree->lock);
5290                 }
5291         }
5292         write_unlock(&map_tree->lock);
5293
5294         /*
5295          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
5296          * We can have ongoing bios started by readahead that have
5297          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
5298          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
5299          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
5300          * ranges can still be locked and eviction started because before
5301          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
5302          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
5303          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
5304          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
5305          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
5306          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
5307          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
5308          * use-after-free issue.
5309          */
5310         spin_lock(&io_tree->lock);
5311         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
5312                 struct extent_state *state;
5313                 struct extent_state *cached_state = NULL;
5314                 u64 start;
5315                 u64 end;
5316                 unsigned state_flags;
5317
5318                 node = rb_first(&io_tree->state);
5319                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
5320                 start = state->start;
5321                 end = state->end;
5322                 state_flags = state->state;
5323                 spin_unlock(&io_tree->lock);
5324
5325                 lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
5326
5327                 /*
5328                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
5329                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
5330                  * So we need to free its reserved space here.
5331                  * (Refer to comment in btrfs_invalidatepage, case 2)
5332                  *
5333                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
5334                  */
5335                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
5336                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
5337                                                end - start + 1);
5338
5339                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5340                                  EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
5341                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1, 1,
5342                                  &cached_state);
5343
5344                 cond_resched();
5345                 spin_lock(&io_tree->lock);
5346         }
5347         spin_unlock(&io_tree->lock);
5348 }
5349
5350 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5351                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5352 {
5353         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5354         struct btrfs_block_rsv *global_rsv = &fs_info->global_block_rsv;
5355         struct btrfs_trans_handle *trans;
5356         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
5357         int ret;
5358
5359         /*
5360          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5361          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5362          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5363          *
5364          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5365          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5366          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5367          * delayed refs activity by truncating.
5368          *
5369          * If we cannot make our reservation we'll attempt to steal from the
5370          * global reserve, because we really want to be able to free up space.
5371          */
5372         ret = btrfs_block_rsv_refill(root, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5373                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5374         if (ret) {
5375                 /*
5376                  * Try to steal from the global reserve if there is space for
5377                  * it.
5378                  */
5379                 if (btrfs_check_space_for_delayed_refs(fs_info) ||
5380                     btrfs_block_rsv_migrate(global_rsv, rsv, rsv->size, 0)) {
5381                         btrfs_warn(fs_info,
5382                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5383                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5384                 }
5385                 delayed_refs_extra = 0;
5386         }
5387
5388         trans = btrfs_join_transaction(root);
5389         if (IS_ERR(trans))
5390                 return trans;
5391
5392         if (delayed_refs_extra) {
5393                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5394                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5395                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5396                                         delayed_refs_extra, 1);
5397         }
5398         return trans;
5399 }
5400
5401 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5402 {
5403         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5404         struct btrfs_trans_handle *trans;
5405         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5406         struct btrfs_block_rsv *rsv;
5407         int ret;
5408
5409         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5410
5411         if (!root) {
5412                 clear_inode(inode);
5413                 return;
5414         }
5415
5416         evict_inode_truncate_pages(inode);
5417
5418         if (inode->i_nlink &&
5419             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5420               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5421              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5422                 goto no_delete;
5423
5424         if (is_bad_inode(inode))
5425                 goto no_delete;
5426
5427         btrfs_free_io_failure_record(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1);
5428
5429         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5430                 goto no_delete;
5431
5432         if (inode->i_nlink > 0) {
5433                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5434                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5435                 goto no_delete;
5436         }
5437
5438         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5439         if (ret)
5440                 goto no_delete;
5441
5442         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5443         if (!rsv)
5444                 goto no_delete;
5445         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5446         rsv->failfast = 1;
5447
5448         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5449
5450         while (1) {
5451                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5452                 if (IS_ERR(trans))
5453                         goto free_rsv;
5454
5455                 trans->block_rsv = rsv;
5456
5457                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
5458                                                  0, 0);
5459                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5460                 btrfs_end_transaction(trans);
5461                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
5462                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5463                         goto free_rsv;
5464                 else if (!ret)
5465                         break;
5466         }
5467
5468         /*
5469          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5470          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5471          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5472          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5473          *
5474          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5475          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5476          */
5477         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5478         if (!IS_ERR(trans)) {
5479                 trans->block_rsv = rsv;
5480                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5481                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5482                 btrfs_end_transaction(trans);
5483         }
5484
5485 free_rsv:
5486         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5487 no_delete:
5488         /*
5489          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5490          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5491          * to retry these periodically in the future.
5492          */
5493         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5494         clear_inode(inode);
5495 }
5496
5497 /*
5498  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5499  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5500  *
5501  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5502  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5503  */
5504 static int btrfs_inode_by_name(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5505                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5506 {
5507         const char *name = dentry->d_name.name;
5508         int namelen = dentry->d_name.len;
5509         struct btrfs_dir_item *di;
5510         struct btrfs_path *path;
5511         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5512         int ret = 0;
5513
5514         path = btrfs_alloc_path();
5515         if (!path)
5516                 return -ENOMEM;
5517
5518         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5519                         name, namelen, 0);
5520         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5521                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5522                 goto out;
5523         }
5524
5525         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5526         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5527             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5528                 ret = -EUCLEAN;
5529                 btrfs_warn(root->fs_info,
5530 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5531                            __func__, name, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5532                            location->objectid, location->type, location->offset);
5533         }
5534         if (!ret)
5535                 *type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
5536 out:
5537         btrfs_free_path(path);
5538         return ret;
5539 }
5540
5541 /*
5542  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5543  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5544  * is kind of like crossing a mount point.
5545  */
5546 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5547                                     struct inode *dir,
5548                                     struct dentry *dentry,
5549                                     struct btrfs_key *location,
5550                                     struct btrfs_root **sub_root)
5551 {
5552         struct btrfs_path *path;
5553         struct btrfs_root *new_root;
5554         struct btrfs_root_ref *ref;
5555         struct extent_buffer *leaf;
5556         struct btrfs_key key;
5557         int ret;
5558         int err = 0;
5559
5560         path = btrfs_alloc_path();
5561         if (!path) {
5562                 err = -ENOMEM;
5563                 goto out;
5564         }
5565
5566         err = -ENOENT;
5567         key.objectid = BTRFS_I(dir)->root->root_key.objectid;
5568         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5569         key.offset = location->objectid;
5570
5571         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5572         if (ret) {
5573                 if (ret < 0)
5574                         err = ret;
5575                 goto out;
5576         }
5577
5578         leaf = path->nodes[0];
5579         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5580         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(BTRFS_I(dir)) ||
5581             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != dentry->d_name.len)
5582                 goto out;
5583
5584         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, dentry->d_name.name,
5585                                    (unsigned long)(ref + 1),
5586                                    dentry->d_name.len);
5587         if (ret)
5588                 goto out;
5589
5590         btrfs_release_path(path);
5591
5592         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5593         if (IS_ERR(new_root)) {
5594                 err = PTR_ERR(new_root);
5595                 goto out;
5596         }
5597
5598         *sub_root = new_root;
5599         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5600         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5601         location->offset = 0;
5602         err = 0;
5603 out:
5604         btrfs_free_path(path);
5605         return err;
5606 }
5607
5608 static void inode_tree_add(struct inode *inode)
5609 {
5610         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5611         struct btrfs_inode *entry;
5612         struct rb_node **p;
5613         struct rb_node *parent;
5614         struct rb_node *new = &BTRFS_I(inode)->rb_node;
5615         u64 ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5616
5617         if (inode_unhashed(inode))
5618                 return;
5619         parent = NULL;
5620         spin_lock(&root->inode_lock);
5621         p = &root->inode_tree.rb_node;
5622         while (*p) {
5623                 parent = *p;
5624                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5625
5626                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5627                         p = &parent->rb_left;
5628                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5629                         p = &parent->rb_right;
5630                 else {
5631                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5632                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5633                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5634                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5635                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5636                         return;
5637                 }
5638         }
5639         rb_link_node(new, parent, p);
5640         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5641         spin_unlock(&root->inode_lock);
5642 }
5643
5644 static void inode_tree_del(struct btrfs_inode *inode)
5645 {
5646         struct btrfs_root *root = inode->root;
5647         int empty = 0;
5648
5649         spin_lock(&root->inode_lock);
5650         if (!RB_EMPTY_NODE(&inode->rb_node)) {
5651                 rb_erase(&inode->rb_node, &root->inode_tree);
5652                 RB_CLEAR_NODE(&inode->rb_node);
5653                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5654         }
5655         spin_unlock(&root->inode_lock);
5656
5657         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5658                 spin_lock(&root->inode_lock);
5659                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5660                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5661                 if (empty)
5662                         btrfs_add_dead_root(root);
5663         }
5664 }
5665
5666
5667 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5668 {
5669         struct btrfs_iget_args *args = p;
5670
5671         inode->i_ino = args->ino;
5672         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5673         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5674         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5675         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5676         BUG_ON(args->root && !BTRFS_I(inode)->root);
5677         return 0;
5678 }
5679
5680 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5681 {
5682         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5683
5684         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5685                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5686 }
5687
5688 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5689                                        struct btrfs_root *root)
5690 {
5691         struct inode *inode;
5692         struct btrfs_iget_args args;
5693         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5694
5695         args.ino = ino;
5696         args.root = root;
5697
5698         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5699                              btrfs_init_locked_inode,
5700                              (void *)&args);
5701         return inode;
5702 }
5703
5704 /*
5705  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5706  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5707  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5708  * later.
5709  */
5710 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5711                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5712 {
5713         struct inode *inode;
5714
5715         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5716         if (!inode)
5717                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5718
5719         if (inode->i_state & I_NEW) {
5720                 int ret;
5721
5722                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5723                 if (!ret) {
5724                         inode_tree_add(inode);
5725                         unlock_new_inode(inode);
5726                 } else {
5727                         iget_failed(inode);
5728                         /*
5729                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5730                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5731                          * was not found.
5732                          */
5733                         if (ret > 0)
5734                                 ret = -ENOENT;
5735                         inode = ERR_PTR(ret);
5736                 }
5737         }
5738
5739         return inode;
5740 }
5741
5742 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5743 {
5744         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5745 }
5746
5747 static struct inode *new_simple_dir(struct super_block *s,
5748                                     struct btrfs_key *key,
5749                                     struct btrfs_root *root)
5750 {
5751         struct inode *inode = new_inode(s);
5752
5753         if (!inode)
5754                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5755
5756         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5757         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5758         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5759
5760         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5761         /*
5762          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5763          * associated with the dentry
5764          */
5765         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5766         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5767         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5768         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5769         inode->i_mtime = current_time(inode);
5770         inode->i_atime = inode->i_mtime;
5771         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5772         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
5773
5774         return inode;
5775 }
5776
5777 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5778 {
5779         /*
5780          * Compile-time asserts that generic FT_* types still match
5781          * BTRFS_FT_* types
5782          */
5783         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_UNKNOWN != FT_UNKNOWN);
5784         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_REG_FILE != FT_REG_FILE);
5785         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_DIR != FT_DIR);
5786         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_CHRDEV != FT_CHRDEV);
5787         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_BLKDEV != FT_BLKDEV);
5788         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_FIFO != FT_FIFO);
5789         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SOCK != FT_SOCK);
5790         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SYMLINK != FT_SYMLINK);
5791
5792         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5793 }
5794
5795 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5796 {
5797         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
5798         struct inode *inode;
5799         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5800         struct btrfs_root *sub_root = root;
5801         struct btrfs_key location;
5802         u8 di_type = 0;
5803         int ret = 0;
5804
5805         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5806                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5807
5808         ret = btrfs_inode_by_name(dir, dentry, &location, &di_type);
5809         if (ret < 0)
5810                 return ERR_PTR(ret);
5811
5812         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5813                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5814                 if (IS_ERR(inode))
5815                         return inode;
5816
5817                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5818                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5819                         btrfs_crit(fs_info,
5820 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5821                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5822                                   di_type);
5823                         iput(inode);
5824                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5825                 }
5826                 return inode;
5827         }
5828
5829         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, dir, dentry,
5830                                        &location, &sub_root);
5831         if (ret < 0) {
5832                 if (ret != -ENOENT)
5833                         inode = ERR_PTR(ret);
5834                 else
5835                         inode = new_simple_dir(dir->i_sb, &location, sub_root);
5836         } else {
5837                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
5838         }
5839         if (root != sub_root)
5840                 btrfs_put_root(sub_root);
5841
5842         if (!IS_ERR(inode) && root != sub_root) {
5843                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5844                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
5845                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
5846                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5847                 if (ret) {
5848                         iput(inode);
5849                         inode = ERR_PTR(ret);
5850                 }
5851         }
5852
5853         return inode;
5854 }
5855
5856 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
5857 {
5858         struct btrfs_root *root;
5859         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5860
5861         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
5862                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
5863
5864         if (inode) {
5865                 root = BTRFS_I(inode)->root;
5866                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
5867                         return 1;
5868
5869                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
5870                         return 1;
5871         }
5872         return 0;
5873 }
5874
5875 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5876                                    unsigned int flags)
5877 {
5878         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
5879
5880         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
5881                 inode = NULL;
5882         return d_splice_alias(inode, dentry);
5883 }
5884
5885 /*
5886  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
5887  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
5888  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
5889  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
5890  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
5891  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
5892  * tree lock.
5893  */
5894 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
5895 {
5896         struct btrfs_file_private *private;
5897
5898         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
5899         if (!private)
5900                 return -ENOMEM;
5901         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
5902         if (!private->filldir_buf) {
5903                 kfree(private);
5904                 return -ENOMEM;
5905         }
5906         file->private_data = private;
5907         return 0;
5908 }
5909
5910 struct dir_entry {
5911         u64 ino;
5912         u64 offset;
5913         unsigned type;
5914         int name_len;
5915 };
5916
5917 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
5918 {
5919         while (entries--) {
5920                 struct dir_entry *entry = addr;
5921                 char *name = (char *)(entry + 1);
5922
5923                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
5924                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
5925                                          get_unaligned(&entry->ino),
5926                                          get_unaligned(&entry->type)))
5927                         return 1;
5928                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
5929                         get_unaligned(&entry->name_len);
5930                 ctx->pos++;
5931         }
5932         return 0;
5933 }
5934
5935 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
5936 {
5937         struct inode *inode = file_inode(file);
5938         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5939         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5940         struct btrfs_dir_item *di;
5941         struct btrfs_key key;
5942         struct btrfs_key found_key;
5943         struct btrfs_path *path;
5944         void *addr;
5945         struct list_head ins_list;
5946         struct list_head del_list;
5947         int ret;
5948         struct extent_buffer *leaf;
5949         int slot;
5950         char *name_ptr;
5951         int name_len;
5952         int entries = 0;
5953         int total_len = 0;
5954         bool put = false;
5955         struct btrfs_key location;
5956
5957         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
5958                 return 0;
5959
5960         path = btrfs_alloc_path();
5961         if (!path)
5962                 return -ENOMEM;
5963
5964         addr = private->filldir_buf;
5965         path->reada = READA_FORWARD;
5966
5967         INIT_LIST_HEAD(&ins_list);
5968         INIT_LIST_HEAD(&del_list);
5969         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
5970
5971 again:
5972         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5973         key.offset = ctx->pos;
5974         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5975
5976         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5977         if (ret < 0)
5978                 goto err;
5979
5980         while (1) {
5981                 struct dir_entry *entry;
5982
5983                 leaf = path->nodes[0];
5984                 slot = path->slots[0];
5985                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5986                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5987                         if (ret < 0)
5988                                 goto err;
5989                         else if (ret > 0)
5990                                 break;
5991                         continue;
5992                 }
5993
5994                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
5995
5996                 if (found_key.objectid != key.objectid)
5997                         break;
5998                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
5999                         break;
6000                 if (found_key.offset < ctx->pos)
6001                         goto next;
6002                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
6003                         goto next;
6004                 di = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_dir_item);
6005                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
6006                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
6007                     PAGE_SIZE) {
6008                         btrfs_release_path(path);
6009                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6010                         if (ret)
6011                                 goto nopos;
6012                         addr = private->filldir_buf;
6013                         entries = 0;
6014                         total_len = 0;
6015                         goto again;
6016                 }
6017
6018                 entry = addr;
6019                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
6020                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
6021                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr, (unsigned long)(di + 1),
6022                                    name_len);
6023                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(btrfs_dir_type(leaf, di)),
6024                                 &entry->type);
6025                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
6026                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
6027                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
6028                 entries++;
6029                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6030                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6031 next:
6032                 path->slots[0]++;
6033         }
6034         btrfs_release_path(path);
6035
6036         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6037         if (ret)
6038                 goto nopos;
6039
6040         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
6041         if (ret)
6042                 goto nopos;
6043
6044         /*
6045          * Stop new entries from being returned after we return the last
6046          * entry.
6047          *
6048          * New directory entries are assigned a strictly increasing
6049          * offset.  This means that new entries created during readdir
6050          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
6051          * This has broken buggy programs which operate on names as
6052          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
6053          * we have this hack to stop new entries from being returned
6054          * under the assumption that they'll never reach this huge
6055          * offset.
6056          *
6057          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
6058          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
6059          * in the past.
6060          */
6061         if (ctx->pos >= INT_MAX)
6062                 ctx->pos = LLONG_MAX;
6063         else
6064                 ctx->pos = INT_MAX;
6065 nopos:
6066         ret = 0;
6067 err:
6068         if (put)
6069                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
6070         btrfs_free_path(path);
6071         return ret;
6072 }
6073
6074 /*
6075  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
6076  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
6077  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
6078  * to keep or drop this code.
6079  */
6080 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode)
6081 {
6082         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6083         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6084         struct btrfs_trans_handle *trans;
6085         int ret;
6086
6087         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
6088                 return 0;
6089
6090         trans = btrfs_join_transaction(root);
6091         if (IS_ERR(trans))
6092                 return PTR_ERR(trans);
6093
6094         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6095         if (ret && (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT)) {
6096                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
6097                 btrfs_end_transaction(trans);
6098                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
6099                 if (IS_ERR(trans))
6100                         return PTR_ERR(trans);
6101
6102                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6103         }
6104         btrfs_end_transaction(trans);
6105         if (BTRFS_I(inode)->delayed_node)
6106                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
6107
6108         return ret;
6109 }
6110
6111 /*
6112  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
6113  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
6114  */
6115 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *now,
6116                              int flags)
6117 {
6118         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6119         bool dirty = flags & ~S_VERSION;
6120
6121         if (btrfs_root_readonly(root))
6122                 return -EROFS;
6123
6124         if (flags & S_VERSION)
6125                 dirty |= inode_maybe_inc_iversion(inode, dirty);
6126         if (flags & S_CTIME)
6127                 inode->i_ctime = *now;
6128         if (flags & S_MTIME)
6129                 inode->i_mtime = *now;
6130         if (flags & S_ATIME)
6131                 inode->i_atime = *now;
6132         return dirty ? btrfs_dirty_inode(inode) : 0;
6133 }
6134
6135 /*
6136  * find the highest existing sequence number in a directory
6137  * and then set the in-memory index_cnt variable to reflect
6138  * free sequence numbers
6139  */
6140 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
6141 {
6142         struct btrfs_root *root = inode->root;
6143         struct btrfs_key key, found_key;
6144         struct btrfs_path *path;
6145         struct extent_buffer *leaf;
6146         int ret;
6147
6148         key.objectid = btrfs_ino(inode);
6149         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
6150         key.offset = (u64)-1;
6151
6152         path = btrfs_alloc_path();
6153         if (!path)
6154                 return -ENOMEM;
6155
6156         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
6157         if (ret < 0)
6158                 goto out;
6159         /* FIXME: we should be able to handle this */
6160         if (ret == 0)
6161                 goto out;
6162         ret = 0;
6163
6164         /*
6165          * MAGIC NUMBER EXPLANATION:
6166          * since we search a directory based on f_pos we have to start at 2
6167          * since '.' and '..' have f_pos of 0 and 1 respectively, so everybody
6168          * else has to start at 2
6169          */
6170         if (path->slots[0] == 0) {
6171                 inode->index_cnt = 2;
6172                 goto out;
6173         }
6174
6175         path->slots[0]--;
6176
6177         leaf = path->nodes[0];
6178         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6179
6180         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
6181             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
6182                 inode->index_cnt = 2;
6183                 goto out;
6184         }
6185
6186         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
6187 out:
6188         btrfs_free_path(path);
6189         return ret;
6190 }
6191
6192 /*
6193  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
6194  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
6195  */
6196 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
6197 {
6198         int ret = 0;
6199
6200         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
6201                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
6202                 if (ret) {
6203                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
6204                         if (ret)
6205                                 return ret;
6206                 }
6207         }
6208
6209         *index = dir->index_cnt;
6210         dir->index_cnt++;
6211
6212         return ret;
6213 }
6214
6215 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
6216 {
6217         struct btrfs_iget_args args;
6218
6219         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
6220         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
6221
6222         return insert_inode_locked4(inode,
6223                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
6224                    btrfs_find_actor, &args);
6225 }
6226
6227 /*
6228  * Inherit flags from the parent inode.
6229  *
6230  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
6231  */
6232 static void btrfs_inherit_iflags(struct inode *inode, struct inode *dir)
6233 {
6234         unsigned int flags;
6235
6236         if (!dir)
6237                 return;
6238
6239         flags = BTRFS_I(dir)->flags;
6240
6241         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
6242                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
6243                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6244         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
6245                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6246                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
6247         }
6248
6249         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
6250                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
6251                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
6252                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6253         }
6254
6255         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
6256 }
6257
6258 static struct inode *btrfs_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
6259                                      struct btrfs_root *root,
6260                                      struct inode *dir,
6261                                      const char *name, int name_len,
6262                                      u64 ref_objectid, u64 objectid,
6263                                      umode_t mode, u64 *index)
6264 {
6265         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6266         struct inode *inode;
6267         struct btrfs_inode_item *inode_item;
6268         struct btrfs_key *location;
6269         struct btrfs_path *path;
6270         struct btrfs_inode_ref *ref;
6271         struct btrfs_key key[2];
6272         u32 sizes[2];
6273         int nitems = name ? 2 : 1;
6274         unsigned long ptr;
6275         unsigned int nofs_flag;
6276         int ret;
6277
6278         path = btrfs_alloc_path();
6279         if (!path)
6280                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6281
6282         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
6283         inode = new_inode(fs_info->sb);
6284         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
6285         if (!inode) {
6286                 btrfs_free_path(path);
6287                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6288         }
6289
6290         /*
6291          * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point,
6292          * we fill in an inode item with the correct link count.
6293          */
6294         if (!name)
6295                 set_nlink(inode, 0);
6296
6297         /*
6298          * we have to initialize this early, so we can reclaim the inode
6299          * number if we fail afterwards in this function.
6300          */
6301         inode->i_ino = objectid;
6302
6303         if (dir && name) {
6304                 trace_btrfs_inode_request(dir);
6305
6306                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), index);
6307                 if (ret) {
6308                         btrfs_free_path(path);
6309                         iput(inode);
6310                         return ERR_PTR(ret);
6311                 }
6312         } else if (dir) {
6313                 *index = 0;
6314         }
6315         /*
6316          * index_cnt is ignored for everything but a dir,
6317          * btrfs_set_inode_index_count has an explanation for the magic
6318          * number
6319          */
6320         BTRFS_I(inode)->index_cnt = 2;
6321         BTRFS_I(inode)->dir_index = *index;
6322         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
6323         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
6324         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
6325
6326         /*
6327          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
6328          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
6329          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
6330          * old info in the log.
6331          */
6332         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6333
6334         key[0].objectid = objectid;
6335         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6336         key[0].offset = 0;
6337
6338         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6339
6340         if (name) {
6341                 /*
6342                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6343                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6344                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6345                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6346                  */
6347                 key[1].objectid = objectid;
6348                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6349                 key[1].offset = ref_objectid;
6350
6351                 sizes[1] = name_len + sizeof(*ref);
6352         }
6353
6354         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6355         location->objectid = objectid;
6356         location->offset = 0;
6357         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6358
6359         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6360         if (ret < 0) {
6361                 iput(inode);
6362                 goto fail;
6363         }
6364
6365         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, key, sizes, nitems);
6366         if (ret != 0)
6367                 goto fail_unlock;
6368
6369         inode_init_owner(&init_user_ns, inode, dir, mode);
6370         inode_set_bytes(inode, 0);
6371
6372         inode->i_mtime = current_time(inode);
6373         inode->i_atime = inode->i_mtime;
6374         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
6375         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
6376
6377         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6378                                   struct btrfs_inode_item);
6379         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6380                              sizeof(*inode_item));
6381         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6382
6383         if (name) {
6384                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6385                                      struct btrfs_inode_ref);
6386                 btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, name_len);
6387                 btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, *index);
6388                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6389                 write_extent_buffer(path->nodes[0], name, ptr, name_len);
6390         }
6391
6392         btrfs_mark_buffer_dirty(path->nodes[0]);
6393         btrfs_free_path(path);
6394
6395         btrfs_inherit_iflags(inode, dir);
6396
6397         if (S_ISREG(mode)) {
6398                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6399                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6400                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6401                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6402                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6403         }
6404
6405         inode_tree_add(inode);
6406
6407         trace_btrfs_inode_new(inode);
6408         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6409
6410         btrfs_update_root_times(trans, root);
6411
6412         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6413         if (ret)
6414                 btrfs_err(fs_info,
6415                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6416                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid, ret);
6417
6418         return inode;
6419
6420 fail_unlock:
6421         discard_new_inode(inode);
6422 fail:
6423         if (dir && name)
6424                 BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6425         btrfs_free_path(path);
6426         return ERR_PTR(ret);
6427 }
6428
6429 /*
6430  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6431  * a give name and a given sequence number.
6432  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6433  * inode to the parent directory.
6434  */
6435 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6436                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6437                    const char *name, int name_len, int add_backref, u64 index)
6438 {
6439         int ret = 0;
6440         struct btrfs_key key;
6441         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6442         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6443         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6444
6445         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6446                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6447         } else {
6448                 key.objectid = ino;
6449                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6450                 key.offset = 0;
6451         }
6452
6453         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6454                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6455                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6456                                          index, name, name_len);
6457         } else if (add_backref) {
6458                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
6459                                              parent_ino, index);
6460         }
6461
6462         /* Nothing to clean up yet */
6463         if (ret)
6464                 return ret;
6465
6466         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, name_len, parent_inode, &key,
6467                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6468         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6469                 goto fail_dir_item;
6470         else if (ret) {
6471                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6472                 return ret;
6473         }
6474
6475         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6476                            name_len * 2);
6477         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6478         /*
6479          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6480          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6481          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6482          * values (the ones it had when the fsync was done).
6483          */
6484         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags)) {
6485                 struct timespec64 now = current_time(&parent_inode->vfs_inode);
6486
6487                 parent_inode->vfs_inode.i_mtime = now;
6488                 parent_inode->vfs_inode.i_ctime = now;
6489         }
6490         ret = btrfs_update_inode(trans, root, parent_inode);
6491         if (ret)
6492                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6493         return ret;
6494
6495 fail_dir_item:
6496         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6497                 u64 local_index;
6498                 int err;
6499                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6500                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6501                                          &local_index, name, name_len);
6502                 if (err)
6503                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6504         } else if (add_backref) {
6505                 u64 local_index;
6506                 int err;
6507
6508                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len,
6509                                           ino, parent_ino, &local_index);
6510                 if (err)
6511                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6512         }
6513
6514         /* Return the original error code */
6515         return ret;
6516 }
6517
6518 static int btrfs_add_nondir(struct btrfs_trans_handle *trans,
6519                             struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
6520                             struct btrfs_inode *inode, int backref, u64 index)
6521 {
6522         int err = btrfs_add_link(trans, dir, inode,
6523                                  dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6524                                  backref, index);
6525         if (err > 0)
6526                 err = -EEXIST;
6527         return err;
6528 }
6529
6530 static int btrfs_mknod(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6531                        struct dentry *dentry, umode_t mode, dev_t rdev)
6532 {
6533         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6534         struct btrfs_trans_handle *trans;
6535         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6536         struct inode *inode = NULL;
6537         int err;
6538         u64 objectid;
6539         u64 index = 0;
6540
6541         /*
6542          * 2 for inode item and ref
6543          * 2 for dir items
6544          * 1 for xattr if selinux is on
6545          */
6546         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6547         if (IS_ERR(trans))
6548                 return PTR_ERR(trans);
6549
6550         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6551         if (err)
6552                 goto out_unlock;
6553
6554         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6555                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6556                         mode, &index);
6557         if (IS_ERR(inode)) {
6558                 err = PTR_ERR(inode);
6559                 inode = NULL;
6560                 goto out_unlock;
6561         }
6562
6563         /*
6564         * If the active LSM wants to access the inode during
6565         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6566         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6567         * ops vector.
6568         */
6569         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6570         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6571
6572         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6573         if (err)
6574                 goto out_unlock;
6575
6576         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6577                         0, index);
6578         if (err)
6579                 goto out_unlock;
6580
6581         btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6582         d_instantiate_new(dentry, inode);
6583
6584 out_unlock:
6585         btrfs_end_transaction(trans);
6586         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6587         if (err && inode) {
6588                 inode_dec_link_count(inode);
6589                 discard_new_inode(inode);
6590         }
6591         return err;
6592 }
6593
6594 static int btrfs_create(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6595                         struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
6596 {
6597         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6598         struct btrfs_trans_handle *trans;
6599         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6600         struct inode *inode = NULL;
6601         int err;
6602         u64 objectid;
6603         u64 index = 0;
6604
6605         /*
6606          * 2 for inode item and ref
6607          * 2 for dir items
6608          * 1 for xattr if selinux is on
6609          */
6610         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6611         if (IS_ERR(trans))
6612                 return PTR_ERR(trans);
6613
6614         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6615         if (err)
6616                 goto out_unlock;
6617
6618         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6619                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6620                         mode, &index);
6621         if (IS_ERR(inode)) {
6622                 err = PTR_ERR(inode);
6623                 inode = NULL;
6624                 goto out_unlock;
6625         }
6626         /*
6627         * If the active LSM wants to access the inode during
6628         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6629         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6630         * ops vector.
6631         */
6632         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6633         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6634         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6635
6636         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6637         if (err)
6638                 goto out_unlock;
6639
6640         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6641         if (err)
6642                 goto out_unlock;
6643
6644         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6645                         0, index);
6646         if (err)
6647                 goto out_unlock;
6648
6649         d_instantiate_new(dentry, inode);
6650
6651 out_unlock:
6652         btrfs_end_transaction(trans);
6653         if (err && inode) {
6654                 inode_dec_link_count(inode);
6655                 discard_new_inode(inode);
6656         }
6657         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6658         return err;
6659 }
6660
6661 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6662                       struct dentry *dentry)
6663 {
6664         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6665         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6666         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6667         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6668         u64 index;
6669         int err;
6670         int drop_inode = 0;
6671
6672         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6673         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6674                 return -EXDEV;
6675
6676         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6677                 return -EMLINK;
6678
6679         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6680         if (err)
6681                 goto fail;
6682
6683         /*
6684          * 2 items for inode and inode ref
6685          * 2 items for dir items
6686          * 1 item for parent inode
6687          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6688          */
6689         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6690         if (IS_ERR(trans)) {
6691                 err = PTR_ERR(trans);
6692                 trans = NULL;
6693                 goto fail;
6694         }
6695
6696         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6697         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6698         inc_nlink(inode);
6699         inode_inc_iversion(inode);
6700         inode->i_ctime = current_time(inode);
6701         ihold(inode);
6702         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6703
6704         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6705                         1, index);
6706
6707         if (err) {
6708                 drop_inode = 1;
6709         } else {
6710                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6711
6712                 err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6713                 if (err)
6714                         goto fail;
6715                 if (inode->i_nlink == 1) {
6716                         /*
6717                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6718                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6719                          */
6720                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6721                         if (err)
6722                                 goto fail;
6723                 }
6724                 d_instantiate(dentry, inode);
6725                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(inode), NULL, parent);
6726         }
6727
6728 fail:
6729         if (trans)
6730                 btrfs_end_transaction(trans);
6731         if (drop_inode) {
6732                 inode_dec_link_count(inode);
6733                 iput(inode);
6734         }
6735         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6736         return err;
6737 }
6738
6739 static int btrfs_mkdir(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6740                        struct dentry *dentry, umode_t mode)
6741 {
6742         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6743         struct inode *inode = NULL;
6744         struct btrfs_trans_handle *trans;
6745         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6746         int err = 0;
6747         u64 objectid = 0;
6748         u64 index = 0;
6749
6750         /*
6751          * 2 items for inode and ref
6752          * 2 items for dir items
6753          * 1 for xattr if selinux is on
6754          */
6755         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6756         if (IS_ERR(trans))
6757                 return PTR_ERR(trans);
6758
6759         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6760         if (err)
6761                 goto out_fail;
6762
6763         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6764                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6765                         S_IFDIR | mode, &index);
6766         if (IS_ERR(inode)) {
6767                 err = PTR_ERR(inode);
6768                 inode = NULL;
6769                 goto out_fail;
6770         }
6771
6772         /* these must be set before we unlock the inode */
6773         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6774         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6775
6776         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6777         if (err)
6778                 goto out_fail;
6779
6780         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
6781         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6782         if (err)
6783                 goto out_fail;
6784
6785         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6786                         dentry->d_name.name,
6787                         dentry->d_name.len, 0, index);
6788         if (err)
6789                 goto out_fail;
6790
6791         d_instantiate_new(dentry, inode);
6792
6793 out_fail:
6794         btrfs_end_transaction(trans);
6795         if (err && inode) {
6796                 inode_dec_link_count(inode);
6797                 discard_new_inode(inode);
6798         }
6799         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6800         return err;
6801 }
6802
6803 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6804                                       struct page *page,
6805                                       size_t pg_offset, u64 extent_offset,
6806                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6807 {
6808         int ret;
6809         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6810         char *tmp;
6811         size_t max_size;
6812         unsigned long inline_size;
6813         unsigned long ptr;
6814         int compress_type;
6815
6816         WARN_ON(pg_offset != 0);
6817         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6818         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6819         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf,
6820                                         btrfs_item_nr(path->slots[0]));
6821         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6822         if (!tmp)
6823                 return -ENOMEM;
6824         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6825
6826         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6827
6828         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6829         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page,
6830                                extent_offset, inline_size, max_size);
6831
6832         /*
6833          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
6834          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
6835          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
6836          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
6837          * cover that region here.
6838          */
6839
6840         if (max_size + pg_offset < PAGE_SIZE)
6841                 memzero_page(page,  pg_offset + max_size,
6842                              PAGE_SIZE - max_size - pg_offset);
6843         kfree(tmp);
6844         return ret;
6845 }
6846
6847 /**
6848  * btrfs_get_extent - Lookup the first extent overlapping a range in a file.
6849  * @inode:      file to search in
6850  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
6851  * @pg_offset:  offset into @page to copy to
6852  * @start:      file offset
6853  * @len:        length of range starting at @start
6854  *
6855  * This returns the first &struct extent_map which overlaps with the given
6856  * range, reading it from the B-tree and caching it if necessary. Note that
6857  * there may be more extents which overlap the given range after the returned
6858  * extent_map.
6859  *
6860  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
6861  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
6862  *
6863  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
6864  */
6865 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
6866                                     struct page *page, size_t pg_offset,
6867                                     u64 start, u64 len)
6868 {
6869         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
6870         int ret = 0;
6871         u64 extent_start = 0;
6872         u64 extent_end = 0;
6873         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
6874         int extent_type = -1;
6875         struct btrfs_path *path = NULL;
6876         struct btrfs_root *root = inode->root;
6877         struct btrfs_file_extent_item *item;
6878         struct extent_buffer *leaf;
6879         struct btrfs_key found_key;
6880         struct extent_map *em = NULL;
6881         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
6882         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
6883
6884         read_lock(&em_tree->lock);
6885         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
6886         read_unlock(&em_tree->lock);
6887
6888         if (em) {
6889                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
6890                         free_extent_map(em);
6891                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
6892                         free_extent_map(em);
6893                 else
6894                         goto out;
6895         }
6896         em = alloc_extent_map();
6897         if (!em) {
6898                 ret = -ENOMEM;
6899                 goto out;
6900         }
6901         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
6902         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6903         em->len = (u64)-1;
6904         em->block_len = (u64)-1;
6905
6906         path = btrfs_alloc_path();
6907         if (!path) {
6908                 ret = -ENOMEM;
6909                 goto out;
6910         }
6911
6912         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
6913         path->reada = READA_FORWARD;
6914
6915         /*
6916          * The same explanation in load_free_space_cache applies here as well,
6917          * we only read when we're loading the free space cache, and at that
6918          * point the commit_root has everything we need.
6919          */
6920         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
6921                 path->search_commit_root = 1;
6922                 path->skip_locking = 1;
6923         }
6924
6925         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
6926         if (ret < 0) {
6927                 goto out;
6928         } else if (ret > 0) {
6929                 if (path->slots[0] == 0)
6930                         goto not_found;
6931                 path->slots[0]--;
6932                 ret = 0;
6933         }
6934
6935         leaf = path->nodes[0];
6936         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
6937                               struct btrfs_file_extent_item);
6938         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6939         if (found_key.objectid != objectid ||
6940             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6941                 /*
6942                  * If we backup past the first extent we want to move forward
6943                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
6944                  * say there is a hole for our whole search range which can
6945                  * cause problems.
6946                  */
6947                 extent_end = start;
6948                 goto next;
6949         }
6950
6951         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
6952         extent_start = found_key.offset;
6953         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
6954         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6955             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6956                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
6957                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
6958                         ret = -EUCLEAN;
6959                         btrfs_crit(fs_info,
6960                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
6961                                    btrfs_ino(inode));
6962                         goto out;
6963                 }
6964                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
6965                                                        extent_start);
6966         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6967                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
6968                                                       path->slots[0],
6969                                                       extent_start);
6970         }
6971 next:
6972         if (start >= extent_end) {
6973                 path->slots[0]++;
6974                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6975                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6976                         if (ret < 0)
6977                                 goto out;
6978                         else if (ret > 0)
6979                                 goto not_found;
6980
6981                         leaf = path->nodes[0];
6982                 }
6983                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6984                 if (found_key.objectid != objectid ||
6985                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6986                         goto not_found;
6987                 if (start + len <= found_key.offset)
6988                         goto not_found;
6989                 if (start > found_key.offset)
6990                         goto next;
6991
6992                 /* New extent overlaps with existing one */
6993                 em->start = start;
6994                 em->orig_start = start;
6995                 em->len = found_key.offset - start;
6996                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6997                 goto insert;
6998         }
6999
7000         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, !page, em);
7001
7002         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
7003             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7004                 goto insert;
7005         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
7006                 unsigned long ptr;
7007                 char *map;
7008                 size_t size;
7009                 size_t extent_offset;
7010                 size_t copy_size;
7011
7012                 if (!page)
7013                         goto out;
7014
7015                 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
7016                 extent_offset = page_offset(page) + pg_offset - extent_start;
7017                 copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE - pg_offset,
7018                                   size - extent_offset);
7019                 em->start = extent_start + extent_offset;
7020                 em->len = ALIGN(copy_size, fs_info->sectorsize);
7021                 em->orig_block_len = em->len;
7022                 em->orig_start = em->start;
7023                 ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item) + extent_offset;
7024
7025                 if (!PageUptodate(page)) {
7026                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, item) !=
7027                             BTRFS_COMPRESS_NONE) {
7028                                 ret = uncompress_inline(path, page, pg_offset,
7029                                                         extent_offset, item);
7030                                 if (ret)
7031                                         goto out;
7032                         } else {
7033                                 map = kmap_local_page(page);
7034                                 read_extent_buffer(leaf, map + pg_offset, ptr,
7035                                                    copy_size);
7036                                 if (pg_offset + copy_size < PAGE_SIZE) {
7037                                         memset(map + pg_offset + copy_size, 0,
7038                                                PAGE_SIZE - pg_offset -
7039                                                copy_size);
7040                                 }
7041                                 kunmap_local(map);
7042                         }
7043                         flush_dcache_page(page);
7044                 }
7045                 set_extent_uptodate(io_tree, em->start,
7046                                     extent_map_end(em) - 1, NULL, GFP_NOFS);
7047                 goto insert;
7048         }
7049 not_found:
7050         em->start = start;
7051         em->orig_start = start;
7052         em->len = len;
7053         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
7054 insert:
7055         ret = 0;
7056         btrfs_release_path(path);
7057         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
7058                 btrfs_err(fs_info,
7059                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
7060                           em->start, em->len, start, len);
7061                 ret = -EIO;
7062                 goto out;
7063         }
7064
7065         write_lock(&em_tree->lock);
7066         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
7067         write_unlock(&em_tree->lock);
7068 out:
7069         btrfs_free_path(path);
7070
7071         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
7072
7073         if (ret) {
7074                 free_extent_map(em);
7075                 return ERR_PTR(ret);
7076         }
7077         return em;
7078 }
7079
7080 struct extent_map *btrfs_get_extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode,
7081                                            u64 start, u64 len)
7082 {
7083         struct extent_map *em;
7084         struct extent_map *hole_em = NULL;
7085         u64 delalloc_start = start;
7086         u64 end;
7087         u64 delalloc_len;
7088         u64 delalloc_end;
7089         int err = 0;
7090
7091         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, start, len);
7092         if (IS_ERR(em))
7093                 return em;
7094         /*
7095          * If our em maps to:
7096          * - a hole or
7097          * - a pre-alloc extent,
7098          * there might actually be delalloc bytes behind it.
7099          */
7100         if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE &&
7101             !test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7102                 return em;
7103         else
7104                 hole_em = em;
7105
7106         /* check to see if we've wrapped (len == -1 or similar) */
7107         end = start + len;
7108         if (end < start)
7109                 end = (u64)-1;
7110         else
7111                 end -= 1;
7112
7113         em = NULL;
7114
7115         /* ok, we didn't find anything, lets look for delalloc */
7116         delalloc_len = count_range_bits(&inode->io_tree, &delalloc_start,
7117                                  end, len, EXTENT_DELALLOC, 1);
7118         delalloc_end = delalloc_start + delalloc_len;
7119         if (delalloc_end < delalloc_start)
7120                 delalloc_end = (u64)-1;
7121
7122         /*
7123          * We didn't find anything useful, return the original results from
7124          * get_extent()
7125          */
7126         if (delalloc_start > end || delalloc_end <= start) {
7127                 em = hole_em;
7128                 hole_em = NULL;
7129                 goto out;
7130         }
7131
7132         /*
7133          * Adjust the delalloc_start to make sure it doesn't go backwards from
7134          * the start they passed in
7135          */
7136         delalloc_start = max(start, delalloc_start);
7137         delalloc_len = delalloc_end - delalloc_start;
7138
7139         if (delalloc_len > 0) {
7140                 u64 hole_start;
7141                 u64 hole_len;
7142                 const u64 hole_end = extent_map_end(hole_em);
7143
7144                 em = alloc_extent_map();
7145                 if (!em) {
7146                         err = -ENOMEM;
7147                         goto out;
7148                 }
7149
7150                 ASSERT(hole_em);
7151                 /*
7152                  * When btrfs_get_extent can't find anything it returns one
7153                  * huge hole
7154                  *
7155                  * Make sure what it found really fits our range, and adjust to
7156                  * make sure it is based on the start from the caller
7157                  */
7158                 if (hole_end <= start || hole_em->start > end) {
7159                        free_extent_map(hole_em);
7160                        hole_em = NULL;
7161                 } else {
7162                        hole_start = max(hole_em->start, start);
7163                        hole_len = hole_end - hole_start;
7164                 }
7165
7166                 if (hole_em && delalloc_start > hole_start) {
7167                         /*
7168                          * Our hole starts before our delalloc, so we have to
7169                          * return just the parts of the hole that go until the
7170                          * delalloc starts
7171                          */
7172                         em->len = min(hole_len, delalloc_start - hole_start);
7173                         em->start = hole_start;
7174                         em->orig_start = hole_start;
7175                         /*
7176                          * Don't adjust block start at all, it is fixed at
7177                          * EXTENT_MAP_HOLE
7178                          */
7179                         em->block_start = hole_em->block_start;
7180                         em->block_len = hole_len;
7181                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &hole_em->flags))
7182                                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
7183                 } else {
7184                         /*
7185                          * Hole is out of passed range or it starts after
7186                          * delalloc range
7187                          */
7188                         em->start = delalloc_start;
7189                         em->len = delalloc_len;
7190                         em->orig_start = delalloc_start;
7191                         em->block_start = EXTENT_MAP_DELALLOC;
7192                         em->block_len = delalloc_len;
7193                 }
7194         } else {
7195                 return hole_em;
7196         }
7197 out:
7198
7199         free_extent_map(hole_em);
7200         if (err) {
7201                 free_extent_map(em);
7202                 return ERR_PTR(err);
7203         }
7204         return em;
7205 }
7206
7207 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
7208                                                   const u64 start,
7209                                                   const u64 len,
7210                                                   const u64 orig_start,
7211                                                   const u64 block_start,
7212                                                   const u64 block_len,
7213                                                   const u64 orig_block_len,
7214                                                   const u64 ram_bytes,
7215                                                   const int type)
7216 {
7217         struct extent_map *em = NULL;
7218         int ret;
7219
7220         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
7221                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
7222                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
7223                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
7224                                   type);
7225                 if (IS_ERR(em))
7226                         goto out;
7227         }
7228         ret = btrfs_add_ordered_extent_dio(inode, start, block_start, len,
7229                                            block_len, type);
7230         if (ret) {
7231                 if (em) {
7232                         free_extent_map(em);
7233                         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + len - 1, 0);
7234                 }
7235                 em = ERR_PTR(ret);
7236         }
7237  out:
7238
7239         return em;
7240 }
7241
7242 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
7243                                                   u64 start, u64 len)
7244 {
7245         struct btrfs_root *root = inode->root;
7246         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
7247         struct extent_map *em;
7248         struct btrfs_key ins;
7249         u64 alloc_hint;
7250         int ret;
7251
7252         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
7253         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
7254                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
7255         if (ret)
7256                 return ERR_PTR(ret);
7257
7258         em = btrfs_create_dio_extent(inode, start, ins.offset, start,
7259                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
7260                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7261         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
7262         if (IS_ERR(em))
7263                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
7264                                            1);
7265
7266         return em;
7267 }
7268
7269 static bool btrfs_extent_readonly(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
7270 {
7271         struct btrfs_block_group *block_group;
7272         bool readonly = false;
7273
7274         block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, bytenr);
7275         if (!block_group || block_group->ro)
7276                 readonly = true;
7277         if (block_group)
7278                 btrfs_put_block_group(block_group);
7279         return readonly;
7280 }
7281
7282 /*
7283  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
7284  *
7285  * @offset:     File offset
7286  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
7287  *              range
7288  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
7289  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
7290  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
7291  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
7292  *              cow. e.g., don't trust generation number.
7293  *
7294  * Return:
7295  * >0   and update @len if we can do nocow write
7296  *  0   if we can't do nocow write
7297  * <0   if error happened
7298  *
7299  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
7300  *       any ordered extents.
7301  */
7302 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
7303                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
7304                               u64 *ram_bytes, bool strict)
7305 {
7306         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7307         struct btrfs_path *path;
7308         int ret;
7309         struct extent_buffer *leaf;
7310         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
7311         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7312         struct btrfs_file_extent_item *fi;
7313         struct btrfs_key key;
7314         u64 disk_bytenr;
7315         u64 backref_offset;
7316         u64 extent_end;
7317         u64 num_bytes;
7318         int slot;
7319         int found_type;
7320         bool nocow = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW);
7321
7322         path = btrfs_alloc_path();
7323         if (!path)
7324                 return -ENOMEM;
7325
7326         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
7327                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
7328         if (ret < 0)
7329                 goto out;
7330
7331         slot = path->slots[0];
7332         if (ret == 1) {
7333                 if (slot == 0) {
7334                         /* can't find the item, must cow */
7335                         ret = 0;
7336                         goto out;
7337                 }
7338                 slot--;
7339         }
7340         ret = 0;
7341         leaf = path->nodes[0];
7342         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
7343         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7344             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7345                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7346                 goto out;
7347         }
7348
7349         if (key.offset > offset) {
7350                 /* Wrong offset, must cow */
7351                 goto out;
7352         }
7353
7354         fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
7355         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7356         if (found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
7357             found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7358                 /* not a regular extent, must cow */
7359                 goto out;
7360         }
7361
7362         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
7363                 goto out;
7364
7365         extent_end = key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
7366         if (extent_end <= offset)
7367                 goto out;
7368
7369         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
7370         if (disk_bytenr == 0)
7371                 goto out;
7372
7373         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
7374             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
7375             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
7376                 goto out;
7377
7378         /*
7379          * Do the same check as in btrfs_cross_ref_exist but without the
7380          * unnecessary search.
7381          */
7382         if (!strict &&
7383             (btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
7384              btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item)))
7385                 goto out;
7386
7387         backref_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
7388
7389         if (orig_start) {
7390                 *orig_start = key.offset - backref_offset;
7391                 *orig_block_len = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
7392                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7393         }
7394
7395         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, disk_bytenr))
7396                 goto out;
7397
7398         num_bytes = min(offset + *len, extent_end) - offset;
7399         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7400                 u64 range_end;
7401
7402                 range_end = round_up(offset + num_bytes,
7403                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7404                 ret = test_range_bit(io_tree, offset, range_end,
7405                                      EXTENT_DELALLOC, 0, NULL);
7406                 if (ret) {
7407                         ret = -EAGAIN;
7408                         goto out;
7409                 }
7410         }
7411
7412         btrfs_release_path(path);
7413
7414         /*
7415          * look for other files referencing this extent, if we
7416          * find any we must cow
7417          */
7418
7419         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7420                                     key.offset - backref_offset, disk_bytenr,
7421                                     strict);
7422         if (ret) {
7423                 ret = 0;
7424                 goto out;
7425         }
7426
7427         /*
7428          * adjust disk_bytenr and num_bytes to cover just the bytes
7429          * in this extent we are about to write.  If there
7430          * are any csums in that range we have to cow in order
7431          * to keep the csums correct
7432          */
7433         disk_bytenr += backref_offset;
7434         disk_bytenr += offset - key.offset;
7435         if (csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr, num_bytes))
7436                 goto out;
7437         /*
7438          * all of the above have passed, it is safe to overwrite this extent
7439          * without cow
7440          */
7441         *len = num_bytes;
7442         ret = 1;
7443 out:
7444         btrfs_free_path(path);
7445         return ret;
7446 }
7447
7448 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7449                               struct extent_state **cached_state, bool writing)
7450 {
7451         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7452         int ret = 0;
7453
7454         while (1) {
7455                 lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7456                                  cached_state);
7457                 /*
7458                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7459                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7460                  * extents in this range.
7461                  */
7462                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7463                                                      lockend - lockstart + 1);
7464
7465                 /*
7466                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7467                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7468                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7469                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7470                  * get stale data.
7471                  */
7472                 if (!ordered &&
7473                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7474                                                          lockstart, lockend)))
7475                         break;
7476
7477                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7478                                      cached_state);
7479
7480                 if (ordered) {
7481                         /*
7482                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7483                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7484                          * to complete and retry, because if we do so we can
7485                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7486                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7487                          * than one extent map, if at this point has already
7488                          * created an ordered extent for a previous extent map
7489                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7490                          * concurrent write against that previous extent map's
7491                          * range and this range started (we unlock the ranges
7492                          * in the io tree only when the bios complete and
7493                          * buffered writes always lock pages before attempting
7494                          * to lock range in the io tree).
7495                          */
7496                         if (writing ||
7497                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7498                                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
7499                         else
7500                                 ret = -ENOTBLK;
7501                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7502                 } else {
7503                         /*
7504                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7505                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7506                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7507                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7508                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7509                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7510                          * ordered dio extent we created before but did not have
7511                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7512                          * complete), which makes readahead wait for that
7513                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7514                          * that page.
7515                          */
7516                         ret = -ENOTBLK;
7517                 }
7518
7519                 if (ret)
7520                         break;
7521
7522                 cond_resched();
7523         }
7524
7525         return ret;
7526 }
7527
7528 /* The callers of this must take lock_extent() */
7529 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7530                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7531                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7532                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7533                                        int type)
7534 {
7535         struct extent_map_tree *em_tree;
7536         struct extent_map *em;
7537         int ret;
7538
7539         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7540                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7541                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7542                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7543
7544         em_tree = &inode->extent_tree;
7545         em = alloc_extent_map();
7546         if (!em)
7547                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7548
7549         em->start = start;
7550         em->orig_start = orig_start;
7551         em->len = len;
7552         em->block_len = block_len;
7553         em->block_start = block_start;
7554         em->orig_block_len = orig_block_len;
7555         em->ram_bytes = ram_bytes;
7556         em->generation = -1;
7557         set_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
7558         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7559                 set_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
7560         } else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED) {
7561                 set_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
7562                 em->compress_type = compress_type;
7563         }
7564
7565         do {
7566                 btrfs_drop_extent_cache(inode, em->start,
7567                                         em->start + em->len - 1, 0);
7568                 write_lock(&em_tree->lock);
7569                 ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
7570                 write_unlock(&em_tree->lock);
7571                 /*
7572                  * The caller has taken lock_extent(), who could race with us
7573                  * to add em?
7574                  */
7575         } while (ret == -EEXIST);
7576
7577         if (ret) {
7578                 free_extent_map(em);
7579                 return ERR_PTR(ret);
7580         }
7581
7582         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7583         return em;
7584 }
7585
7586
7587 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7588                                          struct inode *inode,
7589                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7590                                          u64 start, u64 len)
7591 {
7592         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7593         struct extent_map *em = *map;
7594         int ret = 0;
7595
7596         /*
7597          * We don't allocate a new extent in the following cases
7598          *
7599          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7600          * existing extent.
7601          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7602          * just use the extent.
7603          *
7604          */
7605         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) ||
7606             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7607              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7608                 int type;
7609                 u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7610
7611                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7612                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7613                 else
7614                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7615                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7616                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7617
7618                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7619                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false) == 1 &&
7620                     btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start)) {
7621                         struct extent_map *em2;
7622
7623                         em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), start, len,
7624                                                       orig_start, block_start,
7625                                                       len, orig_block_len,
7626                                                       ram_bytes, type);
7627                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, block_start);
7628                         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7629                                 free_extent_map(em);
7630                                 *map = em = em2;
7631                         }
7632
7633                         if (em2 && IS_ERR(em2)) {
7634                                 ret = PTR_ERR(em2);
7635                                 goto out;
7636                         }
7637                         /*
7638                          * For inode marked NODATACOW or extent marked PREALLOC,
7639                          * use the existing or preallocated extent, so does not
7640                          * need to adjust btrfs_space_info's bytes_may_use.
7641                          */
7642                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
7643                         goto skip_cow;
7644                 }
7645         }
7646
7647         /* this will cow the extent */
7648         free_extent_map(em);
7649         *map = em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), start, len);
7650         if (IS_ERR(em)) {
7651                 ret = PTR_ERR(em);
7652                 goto out;
7653         }
7654
7655         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7656
7657 skip_cow:
7658         /*
7659          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7660          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7661          */
7662         if (start + len > i_size_read(inode))
7663                 i_size_write(inode, start + len);
7664
7665         dio_data->reserve -= len;
7666 out:
7667         return ret;
7668 }
7669
7670 static int btrfs_dio_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t start,
7671                 loff_t length, unsigned int flags, struct iomap *iomap,
7672                 struct iomap *srcmap)
7673 {
7674         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7675         struct extent_map *em;
7676         struct extent_state *cached_state = NULL;
7677         struct btrfs_dio_data *dio_data = NULL;
7678         u64 lockstart, lockend;
7679         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7680         int ret = 0;
7681         u64 len = length;
7682         bool unlock_extents = false;
7683
7684         if (!write)
7685                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize);
7686
7687         lockstart = start;
7688         lockend = start + len - 1;
7689
7690         /*
7691          * The generic stuff only does filemap_write_and_wait_range, which
7692          * isn't enough if we've written compressed pages to this area, so we
7693          * need to flush the dirty pages again to make absolutely sure that any
7694          * outstanding dirty pages are on disk.
7695          */
7696         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7697                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7698                 ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
7699                                                start + length - 1);
7700                 if (ret)
7701                         return ret;
7702         }
7703
7704         dio_data = kzalloc(sizeof(*dio_data), GFP_NOFS);
7705         if (!dio_data)
7706                 return -ENOMEM;
7707
7708         dio_data->length = length;
7709         if (write) {
7710                 dio_data->reserve = round_up(length, fs_info->sectorsize);
7711                 ret = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode),
7712                                 &dio_data->data_reserved,
7713                                 start, dio_data->reserve);
7714                 if (ret) {
7715                         extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7716                         kfree(dio_data);
7717                         return ret;
7718                 }
7719         }
7720         iomap->private = dio_data;
7721
7722
7723         /*
7724          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7725          * this range and we need to fallback to buffered.
7726          */
7727         if (lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state, write)) {
7728                 ret = -ENOTBLK;
7729                 goto err;
7730         }
7731
7732         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
7733         if (IS_ERR(em)) {
7734                 ret = PTR_ERR(em);
7735                 goto unlock_err;
7736         }
7737
7738         /*
7739          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7740          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7741          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7742          * buffered path.
7743          *
7744          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7745          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7746          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7747          *
7748          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7749          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7750          * the generic code.
7751          */
7752         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) ||
7753             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7754                 free_extent_map(em);
7755                 ret = -ENOTBLK;
7756                 goto unlock_err;
7757         }
7758
7759         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7760         if (write) {
7761                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, inode, dio_data,
7762                                                     start, len);
7763                 if (ret < 0)
7764                         goto unlock_err;
7765                 unlock_extents = true;
7766                 /* Recalc len in case the new em is smaller than requested */
7767                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7768         } else {
7769                 /*
7770                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7771                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7772                  */
7773                 lockstart = start + len;
7774                 if (lockstart < lockend)
7775                         unlock_extents = true;
7776         }
7777
7778         if (unlock_extents)
7779                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
7780                                      lockstart, lockend, &cached_state);
7781         else
7782                 free_extent_state(cached_state);
7783
7784         /*
7785          * Translate extent map information to iomap.
7786          * We trim the extents (and move the addr) even though iomap code does
7787          * that, since we have locked only the parts we are performing I/O in.
7788          */
7789         if ((em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
7790             (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) && !write)) {
7791                 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
7792                 iomap->type = IOMAP_HOLE;
7793         } else {
7794                 iomap->addr = em->block_start + (start - em->start);
7795                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
7796         }
7797         iomap->offset = start;
7798         iomap->bdev = fs_info->fs_devices->latest_bdev;
7799         iomap->length = len;
7800
7801         if (write && btrfs_use_zone_append(BTRFS_I(inode), em->block_start))
7802                 iomap->flags |= IOMAP_F_ZONE_APPEND;
7803
7804         free_extent_map(em);
7805
7806         return 0;
7807
7808 unlock_err:
7809         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7810                              &cached_state);
7811 err:
7812         if (dio_data) {
7813                 btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7814                                 dio_data->data_reserved, start,
7815                                 dio_data->reserve, true);
7816                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->reserve);
7817                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7818                 kfree(dio_data);
7819         }
7820         return ret;
7821 }
7822
7823 static int btrfs_dio_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
7824                 ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
7825 {
7826         int ret = 0;
7827         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
7828         size_t submitted = dio_data->submitted;
7829         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7830
7831         if (!write && (iomap->type == IOMAP_HOLE)) {
7832                 /* If reading from a hole, unlock and return */
7833                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos, pos + length - 1);
7834                 goto out;
7835         }
7836
7837         if (submitted < length) {
7838                 pos += submitted;
7839                 length -= submitted;
7840                 if (write)
7841                         __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(inode), pos,
7842                                         length, false);
7843                 else
7844                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos,
7845                                       pos + length - 1);
7846                 ret = -ENOTBLK;
7847         }
7848
7849         if (write) {
7850                 if (dio_data->reserve)
7851                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7852                                         dio_data->data_reserved, pos,
7853                                         dio_data->reserve, true);
7854                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->length);
7855                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7856         }
7857 out:
7858         kfree(dio_data);
7859         iomap->private = NULL;
7860
7861         return ret;
7862 }
7863
7864 static void btrfs_dio_private_put(struct btrfs_dio_private *dip)
7865 {
7866         /*
7867          * This implies a barrier so that stores to dio_bio->bi_status before
7868          * this and loads of dio_bio->bi_status after this are fully ordered.
7869          */
7870         if (!refcount_dec_and_test(&dip->refs))
7871                 return;
7872
7873         if (btrfs_op(dip->dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE) {
7874                 __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(dip->inode),
7875                                              dip->logical_offset,
7876                                              dip->bytes,
7877                                              !dip->dio_bio->bi_status);
7878         } else {
7879                 unlock_extent(&BTRFS_I(dip->inode)->io_tree,
7880                               dip->logical_offset,
7881                               dip->logical_offset + dip->bytes - 1);
7882         }
7883
7884         bio_endio(dip->dio_bio);
7885         kfree(dip);
7886 }
7887
7888 static blk_status_t submit_dio_repair_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
7889                                           int mirror_num,
7890                                           unsigned long bio_flags)
7891 {
7892         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7893         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7894         blk_status_t ret;
7895
7896         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE);
7897
7898         ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
7899         if (ret)
7900                 return ret;
7901
7902         refcount_inc(&dip->refs);
7903         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
7904         if (ret)
7905                 refcount_dec(&dip->refs);
7906         return ret;
7907 }
7908
7909 static blk_status_t btrfs_check_read_dio_bio(struct inode *inode,
7910                                              struct btrfs_io_bio *io_bio,
7911                                              const bool uptodate)
7912 {
7913         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
7914         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
7915         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
7916         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7917         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
7918         struct bio_vec bvec;
7919         struct bvec_iter iter;
7920         u64 start = io_bio->logical;
7921         u32 bio_offset = 0;
7922         blk_status_t err = BLK_STS_OK;
7923
7924         __bio_for_each_segment(bvec, &io_bio->bio, iter, io_bio->iter) {
7925                 unsigned int i, nr_sectors, pgoff;
7926
7927                 nr_sectors = BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, bvec.bv_len);
7928                 pgoff = bvec.bv_offset;
7929                 for (i = 0; i < nr_sectors; i++) {
7930                         ASSERT(pgoff < PAGE_SIZE);
7931                         if (uptodate &&
7932                             (!csum || !check_data_csum(inode, io_bio,
7933                                                        bio_offset, bvec.bv_page,
7934                                                        pgoff, start))) {
7935                                 clean_io_failure(fs_info, failure_tree, io_tree,
7936                                                  start, bvec.bv_page,
7937                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7938                                                  pgoff);
7939                         } else {
7940                                 blk_status_t status;
7941
7942                                 ASSERT((start - io_bio->logical) < UINT_MAX);
7943                                 status = btrfs_submit_read_repair(inode,
7944                                                         &io_bio->bio,
7945                                                         start - io_bio->logical,
7946                                                         bvec.bv_page, pgoff,
7947                                                         start,
7948                                                         start + sectorsize - 1,
7949                                                         io_bio->mirror_num,
7950                                                         submit_dio_repair_bio);
7951                                 if (status)
7952                                         err = status;
7953                         }
7954                         start += sectorsize;
7955                         ASSERT(bio_offset + sectorsize > bio_offset);
7956                         bio_offset += sectorsize;
7957                         pgoff += sectorsize;
7958                 }
7959         }
7960         return err;
7961 }
7962
7963 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
7964                                          const u64 offset, const u64 bytes,
7965                                          const bool uptodate)
7966 {
7967         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
7968         struct btrfs_ordered_extent *ordered = NULL;
7969         struct btrfs_workqueue *wq;
7970         u64 ordered_offset = offset;
7971         u64 ordered_bytes = bytes;
7972         u64 last_offset;
7973
7974         if (btrfs_is_free_space_inode(inode))
7975                 wq = fs_info->endio_freespace_worker;
7976         else
7977                 wq = fs_info->endio_write_workers;
7978
7979         while (ordered_offset < offset + bytes) {
7980                 last_offset = ordered_offset;
7981                 if (btrfs_dec_test_first_ordered_pending(inode, &ordered,
7982                                                          &ordered_offset,
7983                                                          ordered_bytes,
7984                                                          uptodate)) {
7985                         btrfs_init_work(&ordered->work, finish_ordered_fn, NULL,
7986                                         NULL);
7987                         btrfs_queue_work(wq, &ordered->work);
7988                 }
7989
7990                 /* No ordered extent found in the range, exit */
7991                 if (ordered_offset == last_offset)
7992                         return;
7993                 /*
7994                  * Our bio might span multiple ordered extents. In this case
7995                  * we keep going until we have accounted the whole dio.
7996                  */
7997                 if (ordered_offset < offset + bytes) {
7998                         ordered_bytes = offset + bytes - ordered_offset;
7999                         ordered = NULL;
8000                 }
8001         }
8002 }
8003
8004 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start_direct_io(struct inode *inode,
8005                                                      struct bio *bio,
8006                                                      u64 dio_file_offset)
8007 {
8008         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, dio_file_offset, 1);
8009 }
8010
8011 static void btrfs_end_dio_bio(struct bio *bio)
8012 {
8013         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
8014         blk_status_t err = bio->bi_status;
8015
8016         if (err)
8017                 btrfs_warn(BTRFS_I(dip->inode)->root->fs_info,
8018                            "direct IO failed ino %llu rw %d,%u sector %#Lx len %u err no %d",
8019                            btrfs_ino(BTRFS_I(dip->inode)), bio_op(bio),
8020                            bio->bi_opf, bio->bi_iter.bi_sector,
8021                            bio->bi_iter.bi_size, err);
8022
8023         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ) {
8024                 err = btrfs_check_read_dio_bio(dip->inode, btrfs_io_bio(bio),
8025                                                !err);
8026         }
8027
8028         if (err)
8029                 dip->dio_bio->bi_status = err;
8030
8031         btrfs_record_physical_zoned(dip->inode, dip->logical_offset, bio);
8032
8033         bio_put(bio);
8034         btrfs_dio_private_put(dip);
8035 }
8036
8037 static inline blk_status_t btrfs_submit_dio_bio(struct bio *bio,
8038                 struct inode *inode, u64 file_offset, int async_submit)
8039 {
8040         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8041         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
8042         bool write = btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE;
8043         blk_status_t ret;
8044
8045         /* Check btrfs_submit_bio_hook() for rules about async submit. */
8046         if (async_submit)
8047                 async_submit = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
8048
8049         if (!write) {
8050                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
8051                 if (ret)
8052                         goto err;
8053         }
8054
8055         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
8056                 goto map;
8057
8058         if (write && async_submit) {
8059                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, 0, 0, file_offset,
8060                                           btrfs_submit_bio_start_direct_io);
8061                 goto err;
8062         } else if (write) {
8063                 /*
8064                  * If we aren't doing async submit, calculate the csum of the
8065                  * bio now.
8066                  */
8067                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, file_offset, 1);
8068                 if (ret)
8069                         goto err;
8070         } else {
8071                 u64 csum_offset;
8072
8073                 csum_offset = file_offset - dip->logical_offset;
8074                 csum_offset >>= fs_info->sectorsize_bits;
8075                 csum_offset *= fs_info->csum_size;
8076                 btrfs_io_bio(bio)->csum = dip->csums + csum_offset;
8077         }
8078 map:
8079         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, 0);
8080 err:
8081         return ret;
8082 }
8083
8084 /*
8085  * If this succeeds, the btrfs_dio_private is responsible for cleaning up locked
8086  * or ordered extents whether or not we submit any bios.
8087  */
8088 static struct btrfs_dio_private *btrfs_create_dio_private(struct bio *dio_bio,
8089                                                           struct inode *inode,
8090                                                           loff_t file_offset)
8091 {
8092         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
8093         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
8094         size_t dip_size;
8095         struct btrfs_dio_private *dip;
8096
8097         dip_size = sizeof(*dip);
8098         if (!write && csum) {
8099                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8100                 size_t nblocks;
8101
8102                 nblocks = dio_bio->bi_iter.bi_size >> fs_info->sectorsize_bits;
8103                 dip_size += fs_info->csum_size * nblocks;
8104         }
8105
8106         dip = kzalloc(dip_size, GFP_NOFS);
8107         if (!dip)
8108                 return NULL;
8109
8110         dip->inode = inode;
8111         dip->logical_offset = file_offset;
8112         dip->bytes = dio_bio->bi_iter.bi_size;
8113         dip->disk_bytenr = dio_bio->bi_iter.bi_sector << 9;
8114         dip->dio_bio = dio_bio;
8115         refcount_set(&dip->refs, 1);
8116         return dip;
8117 }
8118
8119 static blk_qc_t btrfs_submit_direct(struct inode *inode, struct iomap *iomap,
8120                 struct bio *dio_bio, loff_t file_offset)
8121 {
8122         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
8123         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8124         const bool raid56 = (btrfs_data_alloc_profile(fs_info) &
8125                              BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK);
8126         struct btrfs_dio_private *dip;
8127         struct bio *bio;
8128         u64 start_sector;
8129         int async_submit = 0;
8130         u64 submit_len;
8131         int clone_offset = 0;
8132         int clone_len;
8133         u64 logical;
8134         int ret;
8135         blk_status_t status;
8136         struct btrfs_io_geometry geom;
8137         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
8138         struct extent_map *em = NULL;
8139
8140         dip = btrfs_create_dio_private(dio_bio, inode, file_offset);
8141         if (!dip) {
8142                 if (!write) {
8143                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, file_offset,
8144                                 file_offset + dio_bio->bi_iter.bi_size - 1);
8145                 }
8146                 dio_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
8147                 bio_endio(dio_bio);
8148                 return BLK_QC_T_NONE;
8149         }
8150
8151         if (!write) {
8152                 /*
8153                  * Load the csums up front to reduce csum tree searches and
8154                  * contention when submitting bios.
8155                  *
8156                  * If we have csums disabled this will do nothing.
8157                  */
8158                 status = btrfs_lookup_bio_sums(inode, dio_bio, dip->csums);
8159                 if (status != BLK_STS_OK)
8160                         goto out_err;
8161         }
8162
8163         start_sector = dio_bio->bi_iter.bi_sector;
8164         submit_len = dio_bio->bi_iter.bi_size;
8165
8166         do {
8167                 logical = start_sector << 9;
8168                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, submit_len);
8169                 if (IS_ERR(em)) {
8170                         status = errno_to_blk_status(PTR_ERR(em));
8171                         em = NULL;
8172                         goto out_err_em;
8173                 }
8174                 ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(dio_bio),
8175                                             logical, submit_len, &geom);
8176                 if (ret) {
8177                         status = errno_to_blk_status(ret);
8178                         goto out_err_em;
8179                 }
8180                 ASSERT(geom.len <= INT_MAX);
8181
8182                 clone_len = min_t(int, submit_len, geom.len);
8183
8184                 /*
8185                  * This will never fail as it's passing GPF_NOFS and
8186                  * the allocation is backed by btrfs_bioset.
8187                  */
8188                 bio = btrfs_bio_clone_partial(dio_bio, clone_offset, clone_len);
8189                 bio->bi_private = dip;
8190                 bio->bi_end_io = btrfs_end_dio_bio;
8191                 btrfs_io_bio(bio)->logical = file_offset;
8192
8193                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
8194                         status = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio,
8195                                                         file_offset);
8196                         if (status) {
8197                                 bio_put(bio);
8198                                 goto out_err;
8199                         }
8200                 }
8201
8202                 ASSERT(submit_len >= clone_len);
8203                 submit_len -= clone_len;
8204
8205                 /*
8206                  * Increase the count before we submit the bio so we know
8207                  * the end IO handler won't happen before we increase the
8208                  * count. Otherwise, the dip might get freed before we're
8209                  * done setting it up.
8210                  *
8211                  * We transfer the initial reference to the last bio, so we
8212                  * don't need to increment the reference count for the last one.
8213                  */
8214                 if (submit_len > 0) {
8215                         refcount_inc(&dip->refs);
8216                         /*
8217                          * If we are submitting more than one bio, submit them
8218                          * all asynchronously. The exception is RAID 5 or 6, as
8219                          * asynchronous checksums make it difficult to collect
8220                          * full stripe writes.
8221                          */
8222                         if (!raid56)
8223                                 async_submit = 1;
8224                 }
8225
8226                 status = btrfs_submit_dio_bio(bio, inode, file_offset,
8227                                                 async_submit);
8228                 if (status) {
8229                         bio_put(bio);
8230                         if (submit_len > 0)
8231                                 refcount_dec(&dip->refs);
8232                         goto out_err_em;
8233                 }
8234
8235                 dio_data->submitted += clone_len;
8236                 clone_offset += clone_len;
8237                 start_sector += clone_len >> 9;
8238                 file_offset += clone_len;
8239
8240                 free_extent_map(em);
8241         } while (submit_len > 0);
8242         return BLK_QC_T_NONE;
8243
8244 out_err_em:
8245         free_extent_map(em);
8246 out_err:
8247         dip->dio_bio->bi_status = status;
8248         btrfs_dio_private_put(dip);
8249
8250         return BLK_QC_T_NONE;
8251 }
8252
8253 const struct iomap_ops btrfs_dio_iomap_ops = {
8254         .iomap_begin            = btrfs_dio_iomap_begin,
8255         .iomap_end              = btrfs_dio_iomap_end,
8256 };
8257
8258 const struct iomap_dio_ops btrfs_dio_ops = {
8259         .submit_io              = btrfs_submit_direct,
8260 };
8261
8262 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
8263                         u64 start, u64 len)
8264 {
8265         int     ret;
8266
8267         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
8268         if (ret)
8269                 return ret;
8270
8271         return extent_fiemap(BTRFS_I(inode), fieinfo, start, len);
8272 }
8273
8274 int btrfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
8275 {
8276         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8277         u64 start = page_offset(page);
8278         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
8279         unsigned long bio_flags = 0;
8280         struct bio *bio = NULL;
8281         int ret;
8282
8283         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
8284
8285         ret = btrfs_do_readpage(page, NULL, &bio, &bio_flags, 0, NULL);
8286         if (bio)
8287                 ret = submit_one_bio(bio, 0, bio_flags);
8288         return ret;
8289 }
8290
8291 static int btrfs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
8292 {
8293         struct inode *inode = page->mapping->host;
8294         int ret;
8295
8296         if (current->flags & PF_MEMALLOC) {
8297                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8298                 unlock_page(page);
8299                 return 0;
8300         }
8301
8302         /*
8303          * If we are under memory pressure we will call this directly from the
8304          * VM, we need to make sure we have the inode referenced for the ordered
8305          * extent.  If not just return like we didn't do anything.
8306          */
8307         if (!igrab(inode)) {
8308                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8309                 return AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
8310         }
8311         ret = extent_write_full_page(page, wbc);
8312         btrfs_add_delayed_iput(inode);
8313         return ret;
8314 }
8315
8316 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
8317                             struct writeback_control *wbc)
8318 {
8319         return extent_writepages(mapping, wbc);
8320 }
8321
8322 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
8323 {
8324         extent_readahead(rac);
8325 }
8326
8327 static int __btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8328 {
8329         int ret = try_release_extent_mapping(page, gfp_flags);
8330         if (ret == 1)
8331                 clear_page_extent_mapped(page);
8332         return ret;
8333 }
8334
8335 static int btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8336 {
8337         if (PageWriteback(page) || PageDirty(page))
8338                 return 0;
8339         return __btrfs_releasepage(page, gfp_flags);
8340 }
8341
8342 #ifdef CONFIG_MIGRATION
8343 static int btrfs_migratepage(struct address_space *mapping,
8344                              struct page *newpage, struct page *page,
8345                              enum migrate_mode mode)
8346 {
8347         int ret;
8348
8349         ret = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, 0);
8350         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
8351                 return ret;
8352
8353         if (page_has_private(page))
8354                 attach_page_private(newpage, detach_page_private(page));
8355
8356         if (PagePrivate2(page)) {
8357                 ClearPagePrivate2(page);
8358                 SetPagePrivate2(newpage);
8359         }
8360
8361         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
8362                 migrate_page_copy(newpage, page);
8363         else
8364                 migrate_page_states(newpage, page);
8365         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
8366 }
8367 #endif
8368
8369 static void btrfs_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
8370                                  unsigned int length)
8371 {
8372         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8373         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
8374         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8375         struct extent_state *cached_state = NULL;
8376         u64 page_start = page_offset(page);
8377         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8378         u64 start;
8379         u64 end;
8380         int inode_evicting = inode->vfs_inode.i_state & I_FREEING;
8381         bool found_ordered = false;
8382         bool completed_ordered = false;
8383
8384         /*
8385          * we have the page locked, so new writeback can't start,
8386          * and the dirty bit won't be cleared while we are here.
8387          *
8388          * Wait for IO on this page so that we can safely clear
8389          * the PagePrivate2 bit and do ordered accounting
8390          */
8391         wait_on_page_writeback(page);
8392
8393         if (offset) {
8394                 btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8395                 return;
8396         }
8397
8398         if (!inode_evicting)
8399                 lock_extent_bits(tree, page_start, page_end, &cached_state);
8400
8401         start = page_start;
8402 again:
8403         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start, page_end - start + 1);
8404         if (ordered) {
8405                 found_ordered = true;
8406                 end = min(page_end,
8407                           ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1);
8408                 /*
8409                  * IO on this page will never be started, so we need to account
8410                  * for any ordered extents now. Don't clear EXTENT_DELALLOC_NEW
8411                  * here, must leave that up for the ordered extent completion.
8412                  */
8413                 if (!inode_evicting)
8414                         clear_extent_bit(tree, start, end,
8415                                          EXTENT_DELALLOC |
8416                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8417                                          EXTENT_DEFRAG, 1, 0, &cached_state);
8418                 /*
8419                  * whoever cleared the private bit is responsible
8420                  * for the finish_ordered_io
8421                  */
8422                 if (TestClearPagePrivate2(page)) {
8423                         spin_lock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8424                         set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8425                         ordered->truncated_len = min(ordered->truncated_len,
8426                                                      start - ordered->file_offset);
8427                         spin_unlock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8428
8429                         if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8430                                                            start,
8431                                                            end - start + 1, 1)) {
8432                                 btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8433                                 completed_ordered = true;
8434                         }
8435                 }
8436                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8437                 if (!inode_evicting) {
8438                         cached_state = NULL;
8439                         lock_extent_bits(tree, start, end,
8440                                          &cached_state);
8441                 }
8442
8443                 start = end + 1;
8444                 if (start < page_end)
8445                         goto again;
8446         }
8447
8448         /*
8449          * Qgroup reserved space handler
8450          * Page here will be either
8451          * 1) Already written to disk or ordered extent already submitted
8452          *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleaned.
8453          *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8454          *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8455          *
8456          * 2) Not written to disk yet
8457          *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the QGROUP_RESERVED
8458          *    bit of its io_tree, and free the qgroup reserved data space.
8459          *    Since the IO will never happen for this page.
8460          */
8461         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, page_start, PAGE_SIZE);
8462         if (!inode_evicting) {
8463                 bool delete = true;
8464
8465                 /*
8466                  * If there's an ordered extent for this range and we have not
8467                  * finished it ourselves, we must leave EXTENT_DELALLOC_NEW set
8468                  * in the range for the ordered extent completion. We must also
8469                  * not delete the range, otherwise we would lose that bit (and
8470                  * any other bits set in the range). Make sure EXTENT_UPTODATE
8471                  * is cleared if we don't delete, otherwise it can lead to
8472                  * corruptions if the i_size is extented later.
8473                  */
8474                 if (found_ordered && !completed_ordered)
8475                         delete = false;
8476                 clear_extent_bit(tree, page_start, page_end, EXTENT_LOCKED |
8477                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_UPTODATE |
8478                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1,
8479                                  delete, &cached_state);
8480
8481                 __btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8482         }
8483
8484         ClearPageChecked(page);
8485         clear_page_extent_mapped(page);
8486 }
8487
8488 /*
8489  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8490  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8491  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8492  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8493  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8494  * support these features.
8495  *
8496  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8497  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8498  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8499  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8500  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8501  * unlock the page.
8502  */
8503 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8504 {
8505         struct page *page = vmf->page;
8506         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8507         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8508         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8509         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8510         struct extent_state *cached_state = NULL;
8511         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8512         unsigned long zero_start;
8513         loff_t size;
8514         vm_fault_t ret;
8515         int ret2;
8516         int reserved = 0;
8517         u64 reserved_space;
8518         u64 page_start;
8519         u64 page_end;
8520         u64 end;
8521
8522         reserved_space = PAGE_SIZE;
8523
8524         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8525         page_start = page_offset(page);
8526         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8527         end = page_end;
8528
8529         /*
8530          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8531          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8532          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8533          * dirty page write out, then the btrfs_writepage() function could
8534          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8535          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8536          */
8537         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8538                                             page_start, reserved_space);
8539         if (!ret2) {
8540                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8541                 reserved = 1;
8542         }
8543         if (ret2) {
8544                 ret = vmf_error(ret2);
8545                 if (reserved)
8546                         goto out;
8547                 goto out_noreserve;
8548         }
8549
8550         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8551 again:
8552         down_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8553         lock_page(page);
8554         size = i_size_read(inode);
8555
8556         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8557             (page_start >= size)) {
8558                 /* page got truncated out from underneath us */
8559                 goto out_unlock;
8560         }
8561         wait_on_page_writeback(page);
8562
8563         lock_extent_bits(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8564         ret2 = set_page_extent_mapped(page);
8565         if (ret2 < 0) {
8566                 ret = vmf_error(ret2);
8567                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8568                 goto out_unlock;
8569         }
8570
8571         /*
8572          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8573          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8574          */
8575         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8576                         PAGE_SIZE);
8577         if (ordered) {
8578                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8579                                      &cached_state);
8580                 unlock_page(page);
8581                 up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8582                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
8583                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8584                 goto again;
8585         }
8586
8587         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8588                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8589                                           fs_info->sectorsize);
8590                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8591                         end = page_start + reserved_space - 1;
8592                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8593                                         data_reserved, page_start,
8594                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8595                 }
8596         }
8597
8598         /*
8599          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8600          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8601          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8602          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8603          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8604          */
8605         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8606                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8607                           EXTENT_DEFRAG, 0, 0, &cached_state);
8608
8609         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8610                                         &cached_state);
8611         if (ret2) {
8612                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8613                                      &cached_state);
8614                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8615                 goto out_unlock;
8616         }
8617
8618         /* page is wholly or partially inside EOF */
8619         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8620                 zero_start = offset_in_page(size);
8621         else
8622                 zero_start = PAGE_SIZE;
8623
8624         if (zero_start != PAGE_SIZE) {
8625                 memzero_page(page, zero_start, PAGE_SIZE - zero_start);
8626                 flush_dcache_page(page);
8627         }
8628         ClearPageChecked(page);
8629         set_page_dirty(page);
8630         SetPageUptodate(page);
8631
8632         btrfs_set_inode_last_sub_trans(BTRFS_I(inode));
8633
8634         unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8635         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8636
8637         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8638         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8639         extent_changeset_free(data_reserved);
8640         return VM_FAULT_LOCKED;
8641
8642 out_unlock:
8643         unlock_page(page);
8644         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8645 out:
8646         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8647         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8648                                      reserved_space, (ret != 0));
8649 out_noreserve:
8650         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8651         extent_changeset_free(data_reserved);
8652         return ret;
8653 }
8654
8655 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback)
8656 {
8657         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8658         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8659         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8660         int ret;
8661         struct btrfs_trans_handle *trans;
8662         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8663         u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8664
8665         if (!skip_writeback) {
8666                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, inode->i_size & (~mask),
8667                                                (u64)-1);
8668                 if (ret)
8669                         return ret;
8670         }
8671
8672         /*
8673          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8674          * things going on here:
8675          *
8676          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8677          *
8678          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8679          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8680          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8681          * very much snapshotting).
8682          *
8683          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8684          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8685          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8686          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8687          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8688          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8689          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8690          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8691          * done separately as well.
8692          *
8693          * So that leaves us with
8694          *
8695          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8696          * transaction reservation.
8697          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8698          * updating the inode.
8699          */
8700         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8701         if (!rsv)
8702                 return -ENOMEM;
8703         rsv->size = min_size;
8704         rsv->failfast = 1;
8705
8706         /*
8707          * 1 for the truncate slack space
8708          * 1 for updating the inode.
8709          */
8710         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8711         if (IS_ERR(trans)) {
8712                 ret = PTR_ERR(trans);
8713                 goto out;
8714         }
8715
8716         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8717         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8718                                       min_size, false);
8719         BUG_ON(ret);
8720
8721         /*
8722          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
8723          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
8724          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
8725          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
8726          * safe.
8727          */
8728         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
8729         trans->block_rsv = rsv;
8730
8731         while (1) {
8732                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
8733                                                  inode->i_size,
8734                                                  BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
8735                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8736                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8737                         break;
8738
8739                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8740                 if (ret)
8741                         break;
8742
8743                 btrfs_end_transaction(trans);
8744                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8745
8746                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8747                 if (IS_ERR(trans)) {
8748                         ret = PTR_ERR(trans);
8749                         trans = NULL;
8750                         break;
8751                 }
8752
8753                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8754                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8755                                               rsv, min_size, false);
8756                 BUG_ON(ret);    /* shouldn't happen */
8757                 trans->block_rsv = rsv;
8758         }
8759
8760         /*
8761          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8762          * deadlock with freeze, if we got NEED_TRUNCATE_BLOCK then we know
8763          * we've truncated everything except the last little bit, and can do
8764          * btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8765          */
8766         if (ret == NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8767                 btrfs_end_transaction(trans);
8768                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8769
8770                 ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), inode->i_size, 0, 0);
8771                 if (ret)
8772                         goto out;
8773                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8774                 if (IS_ERR(trans)) {
8775                         ret = PTR_ERR(trans);
8776                         goto out;
8777                 }
8778                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8779         }
8780
8781         if (trans) {
8782                 int ret2;
8783
8784                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8785                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8786                 if (ret2 && !ret)
8787                         ret = ret2;
8788
8789                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8790                 if (ret2 && !ret)
8791                         ret = ret2;
8792                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8793         }
8794 out:
8795         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
8796
8797         return ret;
8798 }
8799
8800 /*
8801  * create a new subvolume directory/inode (helper for the ioctl).
8802  */
8803 int btrfs_create_subvol_root(struct btrfs_trans_handle *trans,
8804                              struct btrfs_root *new_root,
8805                              struct btrfs_root *parent_root)
8806 {
8807         struct inode *inode;
8808         int err;
8809         u64 index = 0;
8810         u64 ino;
8811
8812         err = btrfs_get_free_objectid(new_root, &ino);
8813         if (err < 0)
8814                 return err;
8815
8816         inode = btrfs_new_inode(trans, new_root, NULL, "..", 2, ino, ino,
8817                                 S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO),
8818                                 &index);
8819         if (IS_ERR(inode))
8820                 return PTR_ERR(inode);
8821         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
8822         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
8823
8824         set_nlink(inode, 1);
8825         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8826         unlock_new_inode(inode);
8827
8828         err = btrfs_subvol_inherit_props(trans, new_root, parent_root);
8829         if (err)
8830                 btrfs_err(new_root->fs_info,
8831                           "error inheriting subvolume %llu properties: %d",
8832                           new_root->root_key.objectid, err);
8833
8834         err = btrfs_update_inode(trans, new_root, BTRFS_I(inode));
8835
8836         iput(inode);
8837         return err;
8838 }
8839
8840 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
8841 {
8842         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
8843         struct btrfs_inode *ei;
8844         struct inode *inode;
8845
8846         ei = kmem_cache_alloc(btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
8847         if (!ei)
8848                 return NULL;
8849
8850         ei->root = NULL;
8851         ei->generation = 0;
8852         ei->last_trans = 0;
8853         ei->last_sub_trans = 0;
8854         ei->logged_trans = 0;
8855         ei->delalloc_bytes = 0;
8856         ei->new_delalloc_bytes = 0;
8857         ei->defrag_bytes = 0;
8858         ei->disk_i_size = 0;
8859         ei->flags = 0;
8860         ei->csum_bytes = 0;
8861         ei->index_cnt = (u64)-1;
8862         ei->dir_index = 0;
8863         ei->last_unlink_trans = 0;
8864         ei->last_reflink_trans = 0;
8865         ei->last_log_commit = 0;
8866
8867         spin_lock_init(&ei->lock);
8868         ei->outstanding_extents = 0;
8869         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
8870                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
8871                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
8872         ei->runtime_flags = 0;
8873         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8874         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8875
8876         ei->delayed_node = NULL;
8877
8878         ei->i_otime.tv_sec = 0;
8879         ei->i_otime.tv_nsec = 0;
8880
8881         inode = &ei->vfs_inode;
8882         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
8883         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO, inode);
8884         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_failure_tree,
8885                             IO_TREE_INODE_IO_FAILURE, inode);
8886         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->file_extent_tree,
8887                             IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT, inode);
8888         ei->io_tree.track_uptodate = true;
8889         ei->io_failure_tree.track_uptodate = true;
8890         atomic_set(&ei->sync_writers, 0);
8891         mutex_init(&ei->log_mutex);
8892         btrfs_ordered_inode_tree_init(&ei->ordered_tree);
8893         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
8894         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
8895         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
8896         init_rwsem(&ei->i_mmap_lock);
8897
8898         return inode;
8899 }
8900
8901 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
8902 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
8903 {
8904         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, 0);
8905         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8906 }
8907 #endif
8908
8909 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
8910 {
8911         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8912 }
8913
8914 void btrfs_destroy_inode(struct inode *vfs_inode)
8915 {
8916         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8917         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
8918         struct btrfs_root *root = inode->root;
8919
8920         WARN_ON(!hlist_empty(&vfs_inode->i_dentry));
8921         WARN_ON(vfs_inode->i_data.nrpages);
8922         WARN_ON(inode->block_rsv.reserved);
8923         WARN_ON(inode->block_rsv.size);
8924         WARN_ON(inode->outstanding_extents);
8925         WARN_ON(inode->delalloc_bytes);
8926         WARN_ON(inode->new_delalloc_bytes);
8927         WARN_ON(inode->csum_bytes);
8928         WARN_ON(inode->defrag_bytes);
8929
8930         /*
8931          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
8932          * created the same inode and we need to destroy the one we already
8933          * created.
8934          */
8935         if (!root)
8936                 return;
8937
8938         while (1) {
8939                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, (u64)-1);
8940                 if (!ordered)
8941                         break;
8942                 else {
8943                         btrfs_err(root->fs_info,
8944                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
8945                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
8946                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
8947                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8948                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8949                 }
8950         }
8951         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(inode);
8952         inode_tree_del(inode);
8953         btrfs_drop_extent_cache(inode, 0, (u64)-1, 0);
8954         btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, 0, (u64)-1);
8955         btrfs_put_root(inode->root);
8956 }
8957
8958 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
8959 {
8960         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8961
8962         if (root == NULL)
8963                 return 1;
8964
8965         /* the snap/subvol tree is on deleting */
8966         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
8967                 return 1;
8968         else
8969                 return generic_drop_inode(inode);
8970 }
8971
8972 static void init_once(void *foo)
8973 {
8974         struct btrfs_inode *ei = (struct btrfs_inode *) foo;
8975
8976         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
8977 }
8978
8979 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
8980 {
8981         /*
8982          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
8983          * destroy cache.
8984          */
8985         rcu_barrier();
8986         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
8987         kmem_cache_destroy(btrfs_trans_handle_cachep);
8988         kmem_cache_destroy(btrfs_path_cachep);
8989         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_cachep);
8990         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_bitmap_cachep);
8991 }
8992
8993 int __init btrfs_init_cachep(void)
8994 {
8995         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
8996                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
8997                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT,
8998                         init_once);
8999         if (!btrfs_inode_cachep)
9000                 goto fail;
9001
9002         btrfs_trans_handle_cachep = kmem_cache_create("btrfs_trans_handle",
9003                         sizeof(struct btrfs_trans_handle), 0,
9004                         SLAB_TEMPORARY | SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9005         if (!btrfs_trans_handle_cachep)
9006                 goto fail;
9007
9008         btrfs_path_cachep = kmem_cache_create("btrfs_path",
9009                         sizeof(struct btrfs_path), 0,
9010                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9011         if (!btrfs_path_cachep)
9012                 goto fail;
9013
9014         btrfs_free_space_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space",
9015                         sizeof(struct btrfs_free_space), 0,
9016                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9017         if (!btrfs_free_space_cachep)
9018                 goto fail;
9019
9020         btrfs_free_space_bitmap_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space_bitmap",
9021                                                         PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
9022                                                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9023         if (!btrfs_free_space_bitmap_cachep)
9024                 goto fail;
9025
9026         return 0;
9027 fail:
9028         btrfs_destroy_cachep();
9029         return -ENOMEM;
9030 }
9031
9032 static int btrfs_getattr(struct user_namespace *mnt_userns,
9033                          const struct path *path, struct kstat *stat,
9034                          u32 request_mask, unsigned int flags)
9035 {
9036         u64 delalloc_bytes;
9037         u64 inode_bytes;
9038         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
9039         u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
9040         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
9041
9042         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
9043         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec;
9044         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec;
9045         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
9046                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
9047         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
9048                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
9049         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
9050                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
9051         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
9052                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
9053
9054         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
9055                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
9056                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
9057                                   STATX_ATTR_NODUMP);
9058
9059         generic_fillattr(&init_user_ns, inode, stat);
9060         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
9061
9062         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9063         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
9064         inode_bytes = inode_get_bytes(inode);
9065         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9066         stat->blocks = (ALIGN(inode_bytes, blocksize) +
9067                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> 9;
9068         return 0;
9069 }
9070
9071 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
9072                               struct dentry *old_dentry,
9073                               struct inode *new_dir,
9074                               struct dentry *new_dentry)
9075 {
9076         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9077         struct btrfs_trans_handle *trans;
9078         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9079         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9080         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
9081         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
9082         struct timespec64 ctime = current_time(old_inode);
9083         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9084         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
9085         u64 old_idx = 0;
9086         u64 new_idx = 0;
9087         int ret;
9088         int ret2;
9089         bool root_log_pinned = false;
9090         bool dest_log_pinned = false;
9091         bool need_abort = false;
9092
9093         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9094         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9095                 return -EXDEV;
9096
9097         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
9098         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9099             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9100                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9101
9102         /*
9103          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9104          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9105          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9106          * would require 5 item modifications, so we'll assume their normal
9107          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 2 for the new links, so 12 total items
9108          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9109          */
9110         trans = btrfs_start_transaction(root, 12);
9111         if (IS_ERR(trans)) {
9112                 ret = PTR_ERR(trans);
9113                 goto out_notrans;
9114         }
9115
9116         if (dest != root) {
9117                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9118                 if (ret)
9119                         goto out_fail;
9120         }
9121
9122         /*
9123          * We need to find a free sequence number both in the source and
9124          * in the destination directory for the exchange.
9125          */
9126         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
9127         if (ret)
9128                 goto out_fail;
9129         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
9130         if (ret)
9131                 goto out_fail;
9132
9133         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9134         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
9135
9136         /* Reference for the source. */
9137         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9138                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9139                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9140         } else {
9141                 btrfs_pin_log_trans(root);
9142                 root_log_pinned = true;
9143                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9144                                              new_dentry->d_name.name,
9145                                              new_dentry->d_name.len,
9146                                              old_ino,
9147                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
9148                                              old_idx);
9149                 if (ret)
9150                         goto out_fail;
9151                 need_abort = true;
9152         }
9153
9154         /* And now for the dest. */
9155         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9156                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9157                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9158         } else {
9159                 btrfs_pin_log_trans(dest);
9160                 dest_log_pinned = true;
9161                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root,
9162                                              old_dentry->d_name.name,
9163                                              old_dentry->d_name.len,
9164                                              new_ino,
9165                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
9166                                              new_idx);
9167                 if (ret) {
9168                         if (need_abort)
9169                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9170                         goto out_fail;
9171                 }
9172         }
9173
9174         /* Update inode version and ctime/mtime. */
9175         inode_inc_iversion(old_dir);
9176         inode_inc_iversion(new_dir);
9177         inode_inc_iversion(old_inode);
9178         inode_inc_iversion(new_inode);
9179         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime = ctime;
9180         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime = ctime;
9181         old_inode->i_ctime = ctime;
9182         new_inode->i_ctime = ctime;
9183
9184         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
9185                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9186                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9187                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
9188                                 BTRFS_I(new_inode), 1);
9189         }
9190
9191         /* src is a subvolume */
9192         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9193                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9194         } else { /* src is an inode */
9195                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9196                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
9197                                            old_dentry->d_name.name,
9198                                            old_dentry->d_name.len);
9199                 if (!ret)
9200                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9201         }
9202         if (ret) {
9203                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9204                 goto out_fail;
9205         }
9206
9207         /* dest is a subvolume */
9208         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9209                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9210         } else { /* dest is an inode */
9211                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9212                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
9213                                            new_dentry->d_name.name,
9214                                            new_dentry->d_name.len);
9215                 if (!ret)
9216                         ret = btrfs_update_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_inode));
9217         }
9218         if (ret) {
9219                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9220                 goto out_fail;
9221         }
9222
9223         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9224                              new_dentry->d_name.name,
9225                              new_dentry->d_name.len, 0, old_idx);
9226         if (ret) {
9227                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9228                 goto out_fail;
9229         }
9230
9231         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
9232                              old_dentry->d_name.name,
9233                              old_dentry->d_name.len, 0, new_idx);
9234         if (ret) {
9235                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9236                 goto out_fail;
9237         }
9238
9239         if (old_inode->i_nlink == 1)
9240                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
9241         if (new_inode->i_nlink == 1)
9242                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
9243
9244         if (root_log_pinned) {
9245                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9246                                    new_dentry->d_parent);
9247                 btrfs_end_log_trans(root);
9248                 root_log_pinned = false;
9249         }
9250         if (dest_log_pinned) {
9251                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(new_inode), BTRFS_I(new_dir),
9252                                    old_dentry->d_parent);
9253                 btrfs_end_log_trans(dest);
9254                 dest_log_pinned = false;
9255         }
9256 out_fail:
9257         /*
9258          * If we have pinned a log and an error happened, we unpin tasks
9259          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9260          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9261          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9262          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9263          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9264          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9265          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9266          * allow the tasks to sync it.
9267          */
9268         if (ret && (root_log_pinned || dest_log_pinned)) {
9269                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9270                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9271                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9272                     (new_inode &&
9273                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9274                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9275
9276                 if (root_log_pinned) {
9277                         btrfs_end_log_trans(root);
9278                         root_log_pinned = false;
9279                 }
9280                 if (dest_log_pinned) {
9281                         btrfs_end_log_trans(dest);
9282                         dest_log_pinned = false;
9283                 }
9284         }
9285         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9286         ret = ret ? ret : ret2;
9287 out_notrans:
9288         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9289             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9290                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9291
9292         return ret;
9293 }
9294
9295 static int btrfs_whiteout_for_rename(struct btrfs_trans_handle *trans,
9296                                      struct btrfs_root *root,
9297                                      struct inode *dir,
9298                                      struct dentry *dentry)
9299 {
9300         int ret;
9301         struct inode *inode;
9302         u64 objectid;
9303         u64 index;
9304
9305         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9306         if (ret)
9307                 return ret;
9308
9309         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir,
9310                                 dentry->d_name.name,
9311                                 dentry->d_name.len,
9312                                 btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9313                                 objectid,
9314                                 S_IFCHR | WHITEOUT_MODE,
9315                                 &index);
9316
9317         if (IS_ERR(inode)) {
9318                 ret = PTR_ERR(inode);
9319                 return ret;
9320         }
9321
9322         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
9323         init_special_inode(inode, inode->i_mode,
9324                 WHITEOUT_DEV);
9325
9326         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir,
9327                                 &dentry->d_name);
9328         if (ret)
9329                 goto out;
9330
9331         ret = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9332                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9333         if (ret)
9334                 goto out;
9335
9336         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9337 out:
9338         unlock_new_inode(inode);
9339         if (ret)
9340                 inode_dec_link_count(inode);
9341         iput(inode);
9342
9343         return ret;
9344 }
9345
9346 static int btrfs_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9347                            struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9348                            unsigned int flags)
9349 {
9350         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9351         struct btrfs_trans_handle *trans;
9352         unsigned int trans_num_items;
9353         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9354         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9355         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
9356         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
9357         u64 index = 0;
9358         int ret;
9359         int ret2;
9360         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9361         bool log_pinned = false;
9362
9363         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9364                 return -EPERM;
9365
9366         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9367         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9368                 return -EXDEV;
9369
9370         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9371             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9372                 return -ENOTEMPTY;
9373
9374         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9375             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9376                 return -ENOTEMPTY;
9377
9378
9379         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9380         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino,
9381                              new_dentry->d_name.name,
9382                              new_dentry->d_name.len);
9383
9384         if (ret) {
9385                 if (ret == -EEXIST) {
9386                         /* we shouldn't get
9387                          * eexist without a new_inode */
9388                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9389                                 return ret;
9390                         }
9391                 } else {
9392                         /* maybe -EOVERFLOW */
9393                         return ret;
9394                 }
9395         }
9396         ret = 0;
9397
9398         /*
9399          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9400          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9401          */
9402         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9403                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9404
9405         /* close the racy window with snapshot create/destroy ioctl */
9406         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9407                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9408         /*
9409          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9410          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9411          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9412          * would require 5 item modifications, so we'll assume they are normal
9413          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 1 for the new link, so 11 total items
9414          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9415          * If our rename has the whiteout flag, we need more 5 units for the
9416          * new inode (1 inode item, 1 inode ref, 2 dir items and 1 xattr item
9417          * when selinux is enabled).
9418          */
9419         trans_num_items = 11;
9420         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9421                 trans_num_items += 5;
9422         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9423         if (IS_ERR(trans)) {
9424                 ret = PTR_ERR(trans);
9425                 goto out_notrans;
9426         }
9427
9428         if (dest != root) {
9429                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9430                 if (ret)
9431                         goto out_fail;
9432         }
9433
9434         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9435         if (ret)
9436                 goto out_fail;
9437
9438         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9439         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9440                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9441                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9442         } else {
9443                 btrfs_pin_log_trans(root);
9444                 log_pinned = true;
9445                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9446                                              new_dentry->d_name.name,
9447                                              new_dentry->d_name.len,
9448                                              old_ino,
9449                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)), index);
9450                 if (ret)
9451                         goto out_fail;
9452         }
9453
9454         inode_inc_iversion(old_dir);
9455         inode_inc_iversion(new_dir);
9456         inode_inc_iversion(old_inode);
9457         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime =
9458         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime =
9459         old_inode->i_ctime = current_time(old_dir);
9460
9461         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9462                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9463                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9464
9465         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9466                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9467         } else {
9468                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9469                                         BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9470                                         old_dentry->d_name.name,
9471                                         old_dentry->d_name.len);
9472                 if (!ret)
9473                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9474         }
9475         if (ret) {
9476                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9477                 goto out_fail;
9478         }
9479
9480         if (new_inode) {
9481                 inode_inc_iversion(new_inode);
9482                 new_inode->i_ctime = current_time(new_inode);
9483                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9484                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9485                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9486                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9487                 } else {
9488                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9489                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9490                                                  new_dentry->d_name.name,
9491                                                  new_dentry->d_name.len);
9492                 }
9493                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9494                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9495                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9496                 if (ret) {
9497                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9498                         goto out_fail;
9499                 }
9500         }
9501
9502         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9503                              new_dentry->d_name.name,
9504                              new_dentry->d_name.len, 0, index);
9505         if (ret) {
9506                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9507                 goto out_fail;
9508         }
9509
9510         if (old_inode->i_nlink == 1)
9511                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9512
9513         if (log_pinned) {
9514                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9515                                    new_dentry->d_parent);
9516                 btrfs_end_log_trans(root);
9517                 log_pinned = false;
9518         }
9519
9520         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9521                 ret = btrfs_whiteout_for_rename(trans, root, old_dir,
9522                                                 old_dentry);
9523
9524                 if (ret) {
9525                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9526                         goto out_fail;
9527                 }
9528         }
9529 out_fail:
9530         /*
9531          * If we have pinned the log and an error happened, we unpin tasks
9532          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9533          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9534          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9535          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9536          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9537          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9538          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9539          * allow the tasks to sync it.
9540          */
9541         if (ret && log_pinned) {
9542                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9543                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9544                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9545                     (new_inode &&
9546                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9547                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9548
9549                 btrfs_end_log_trans(root);
9550                 log_pinned = false;
9551         }
9552         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9553         ret = ret ? ret : ret2;
9554 out_notrans:
9555         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9556                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9557
9558         return ret;
9559 }
9560
9561 static int btrfs_rename2(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *old_dir,
9562                          struct dentry *old_dentry, struct inode *new_dir,
9563                          struct dentry *new_dentry, unsigned int flags)
9564 {
9565         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9566                 return -EINVAL;
9567
9568         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9569                 return btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9570                                           new_dentry);
9571
9572         return btrfs_rename(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry, flags);
9573 }
9574
9575 struct btrfs_delalloc_work {
9576         struct inode *inode;
9577         struct completion completion;
9578         struct list_head list;
9579         struct btrfs_work work;
9580 };
9581
9582 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9583 {
9584         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9585         struct inode *inode;
9586
9587         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9588                                      work);
9589         inode = delalloc_work->inode;
9590         filemap_flush(inode->i_mapping);
9591         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9592                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9593                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9594
9595         iput(inode);
9596         complete(&delalloc_work->completion);
9597 }
9598
9599 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9600 {
9601         struct btrfs_delalloc_work *work;
9602
9603         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9604         if (!work)
9605                 return NULL;
9606
9607         init_completion(&work->completion);
9608         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9609         work->inode = inode;
9610         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL, NULL);
9611
9612         return work;
9613 }
9614
9615 /*
9616  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9617  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9618  */
9619 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
9620                                  struct writeback_control *wbc, bool snapshot,
9621                                  bool in_reclaim_context)
9622 {
9623         struct btrfs_inode *binode;
9624         struct inode *inode;
9625         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9626         struct list_head works;
9627         struct list_head splice;
9628         int ret = 0;
9629         bool full_flush = wbc->nr_to_write == LONG_MAX;
9630
9631         INIT_LIST_HEAD(&works);
9632         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9633
9634         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9635         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9636         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9637         while (!list_empty(&splice)) {
9638                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9639                                     delalloc_inodes);
9640
9641                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9642                                &root->delalloc_inodes);
9643
9644                 if (in_reclaim_context &&
9645                     test_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &binode->runtime_flags))
9646                         continue;
9647
9648                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9649                 if (!inode) {
9650                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9651                         continue;
9652                 }
9653                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9654
9655                 if (snapshot)
9656                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9657                                 &binode->runtime_flags);
9658                 if (full_flush) {
9659                         work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9660                         if (!work) {
9661                                 iput(inode);
9662                                 ret = -ENOMEM;
9663                                 goto out;
9664                         }
9665                         list_add_tail(&work->list, &works);
9666                         btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9667                                          &work->work);
9668                 } else {
9669                         ret = sync_inode(inode, wbc);
9670                         if (!ret &&
9671                             test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9672                                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9673                                 ret = sync_inode(inode, wbc);
9674                         btrfs_add_delayed_iput(inode);
9675                         if (ret || wbc->nr_to_write <= 0)
9676                                 goto out;
9677                 }
9678                 cond_resched();
9679                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9680         }
9681         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9682
9683 out:
9684         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9685                 list_del_init(&work->list);
9686                 wait_for_completion(&work->completion);
9687                 kfree(work);
9688         }
9689
9690         if (!list_empty(&splice)) {
9691                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9692                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9693                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9694         }
9695         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9696         return ret;
9697 }
9698
9699 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root, bool in_reclaim_context)
9700 {
9701         struct writeback_control wbc = {
9702                 .nr_to_write = LONG_MAX,
9703                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9704                 .range_start = 0,
9705                 .range_end = LLONG_MAX,
9706         };
9707         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9708
9709         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9710                 return -EROFS;
9711
9712         return start_delalloc_inodes(root, &wbc, true, in_reclaim_context);
9713 }
9714
9715 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, long nr,
9716                                bool in_reclaim_context)
9717 {
9718         struct writeback_control wbc = {
9719                 .nr_to_write = nr,
9720                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9721                 .range_start = 0,
9722                 .range_end = LLONG_MAX,
9723         };
9724         struct btrfs_root *root;
9725         struct list_head splice;
9726         int ret;
9727
9728         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9729                 return -EROFS;
9730
9731         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9732
9733         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9734         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9735         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
9736         while (!list_empty(&splice)) {
9737                 /*
9738                  * Reset nr_to_write here so we know that we're doing a full
9739                  * flush.
9740                  */
9741                 if (nr == LONG_MAX)
9742                         wbc.nr_to_write = LONG_MAX;
9743
9744                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
9745                                         delalloc_root);
9746                 root = btrfs_grab_root(root);
9747                 BUG_ON(!root);
9748                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
9749                                &fs_info->delalloc_roots);
9750                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9751
9752                 ret = start_delalloc_inodes(root, &wbc, false, in_reclaim_context);
9753                 btrfs_put_root(root);
9754                 if (ret < 0 || wbc.nr_to_write <= 0)
9755                         goto out;
9756                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9757         }
9758         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9759
9760         ret = 0;
9761 out:
9762         if (!list_empty(&splice)) {
9763                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9764                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
9765                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9766         }
9767         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9768         return ret;
9769 }
9770
9771 static int btrfs_symlink(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
9772                          struct dentry *dentry, const char *symname)
9773 {
9774         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9775         struct btrfs_trans_handle *trans;
9776         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9777         struct btrfs_path *path;
9778         struct btrfs_key key;
9779         struct inode *inode = NULL;
9780         int err;
9781         u64 objectid;
9782         u64 index = 0;
9783         int name_len;
9784         int datasize;
9785         unsigned long ptr;
9786         struct btrfs_file_extent_item *ei;
9787         struct extent_buffer *leaf;
9788
9789         name_len = strlen(symname);
9790         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
9791                 return -ENAMETOOLONG;
9792
9793         /*
9794          * 2 items for inode item and ref
9795          * 2 items for dir items
9796          * 1 item for updating parent inode item
9797          * 1 item for the inline extent item
9798          * 1 item for xattr if selinux is on
9799          */
9800         trans = btrfs_start_transaction(root, 7);
9801         if (IS_ERR(trans))
9802                 return PTR_ERR(trans);
9803
9804         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9805         if (err)
9806                 goto out_unlock;
9807
9808         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
9809                                 dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9810                                 objectid, S_IFLNK|S_IRWXUGO, &index);
9811         if (IS_ERR(inode)) {
9812                 err = PTR_ERR(inode);
9813                 inode = NULL;
9814                 goto out_unlock;
9815         }
9816
9817         /*
9818         * If the active LSM wants to access the inode during
9819         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
9820         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
9821         * ops vector.
9822         */
9823         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9824         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9825         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9826
9827         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
9828         if (err)
9829                 goto out_unlock;
9830
9831         path = btrfs_alloc_path();
9832         if (!path) {
9833                 err = -ENOMEM;
9834                 goto out_unlock;
9835         }
9836         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
9837         key.offset = 0;
9838         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
9839         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
9840         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
9841                                       datasize);
9842         if (err) {
9843                 btrfs_free_path(path);
9844                 goto out_unlock;
9845         }
9846         leaf = path->nodes[0];
9847         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
9848                             struct btrfs_file_extent_item);
9849         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
9850         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
9851                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
9852         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
9853         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
9854         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
9855         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
9856
9857         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
9858         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
9859         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
9860         btrfs_free_path(path);
9861
9862         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
9863         inode_nohighmem(inode);
9864         inode_set_bytes(inode, name_len);
9865         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
9866         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9867         /*
9868          * Last step, add directory indexes for our symlink inode. This is the
9869          * last step to avoid extra cleanup of these indexes if an error happens
9870          * elsewhere above.
9871          */
9872         if (!err)
9873                 err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9874                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9875         if (err)
9876                 goto out_unlock;
9877
9878         d_instantiate_new(dentry, inode);
9879
9880 out_unlock:
9881         btrfs_end_transaction(trans);
9882         if (err && inode) {
9883                 inode_dec_link_count(inode);
9884                 discard_new_inode(inode);
9885         }
9886         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9887         return err;
9888 }
9889
9890 static struct btrfs_trans_handle *insert_prealloc_file_extent(
9891                                        struct btrfs_trans_handle *trans_in,
9892                                        struct btrfs_inode *inode,
9893                                        struct btrfs_key *ins,
9894                                        u64 file_offset)
9895 {
9896         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
9897         struct btrfs_replace_extent_info extent_info;
9898         struct btrfs_trans_handle *trans = trans_in;
9899         struct btrfs_path *path;
9900         u64 start = ins->objectid;
9901         u64 len = ins->offset;
9902         int qgroup_released;
9903         int ret;
9904
9905         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
9906
9907         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
9908         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
9909         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
9910         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
9911         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
9912         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
9913         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
9914
9915         qgroup_released = btrfs_qgroup_release_data(inode, file_offset, len);
9916         if (qgroup_released < 0)
9917                 return ERR_PTR(qgroup_released);
9918
9919         if (trans) {
9920                 ret = insert_reserved_file_extent(trans, inode,
9921                                                   file_offset, &stack_fi,
9922                                                   true, qgroup_released);
9923                 if (ret)
9924                         goto free_qgroup;
9925                 return trans;
9926         }
9927
9928         extent_info.disk_offset = start;
9929         extent_info.disk_len = len;
9930         extent_info.data_offset = 0;
9931         extent_info.data_len = len;
9932         extent_info.file_offset = file_offset;
9933         extent_info.extent_buf = (char *)&stack_fi;
9934         extent_info.is_new_extent = true;
9935         extent_info.qgroup_reserved = qgroup_released;
9936         extent_info.insertions = 0;
9937
9938         path = btrfs_alloc_path();
9939         if (!path) {
9940                 ret = -ENOMEM;
9941                 goto free_qgroup;
9942         }
9943
9944         ret = btrfs_replace_file_extents(inode, path, file_offset,
9945                                      file_offset + len - 1, &extent_info,
9946                                      &trans);
9947         btrfs_free_path(path);
9948         if (ret)
9949                 goto free_qgroup;
9950         return trans;
9951
9952 free_qgroup:
9953         /*
9954          * We have released qgroup data range at the beginning of the function,
9955          * and normally qgroup_released bytes will be freed when committing
9956          * transaction.
9957          * But if we error out early, we have to free what we have released
9958          * or we leak qgroup data reservation.
9959          */
9960         btrfs_qgroup_free_refroot(inode->root->fs_info,
9961                         inode->root->root_key.objectid, qgroup_released,
9962                         BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
9963         return ERR_PTR(ret);
9964 }
9965
9966 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9967                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9968                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
9969                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
9970 {
9971         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
9972         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
9973         struct extent_map *em;
9974         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9975         struct btrfs_key ins;
9976         u64 cur_offset = start;
9977         u64 clear_offset = start;
9978         u64 i_size;
9979         u64 cur_bytes;
9980         u64 last_alloc = (u64)-1;
9981         int ret = 0;
9982         bool own_trans = true;
9983         u64 end = start + num_bytes - 1;
9984
9985         if (trans)
9986                 own_trans = false;
9987         while (num_bytes > 0) {
9988                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
9989                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
9990                 /*
9991                  * If we are severely fragmented we could end up with really
9992                  * small allocations, so if the allocator is returning small
9993                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
9994                  * sized chunks.
9995                  */
9996                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
9997                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
9998                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
9999                 if (ret)
10000                         break;
10001
10002                 /*
10003                  * We've reserved this space, and thus converted it from
10004                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
10005                  * from here on out we will only need to clear our reservation
10006                  * for the remaining unreserved area, so advance our
10007                  * clear_offset by our extent size.
10008                  */
10009                 clear_offset += ins.offset;
10010
10011                 last_alloc = ins.offset;
10012                 trans = insert_prealloc_file_extent(trans, BTRFS_I(inode),
10013                                                     &ins, cur_offset);
10014                 /*
10015                  * Now that we inserted the prealloc extent we can finally
10016                  * decrement the number of reservations in the block group.
10017                  * If we did it before, we could race with relocation and have
10018                  * relocation miss the reserved extent, making it fail later.
10019                  */
10020                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10021                 if (IS_ERR(trans)) {
10022                         ret = PTR_ERR(trans);
10023                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
10024                                                    ins.offset, 0);
10025                         break;
10026                 }
10027
10028                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
10029                                         cur_offset + ins.offset -1, 0);
10030
10031                 em = alloc_extent_map();
10032                 if (!em) {
10033                         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
10034                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
10035                         goto next;
10036                 }
10037
10038                 em->start = cur_offset;
10039                 em->orig_start = cur_offset;
10040                 em->len = ins.offset;
10041                 em->block_start = ins.objectid;
10042                 em->block_len = ins.offset;
10043                 em->orig_block_len = ins.offset;
10044                 em->ram_bytes = ins.offset;
10045                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
10046                 em->generation = trans->transid;
10047
10048                 while (1) {
10049                         write_lock(&em_tree->lock);
10050                         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
10051                         write_unlock(&em_tree->lock);
10052                         if (ret != -EEXIST)
10053                                 break;
10054                         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
10055                                                 cur_offset + ins.offset - 1,
10056                                                 0);
10057                 }
10058                 free_extent_map(em);
10059 next:
10060                 num_bytes -= ins.offset;
10061                 cur_offset += ins.offset;
10062                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
10063
10064                 inode_inc_iversion(inode);
10065                 inode->i_ctime = current_time(inode);
10066                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
10067                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
10068                     (actual_len > inode->i_size) &&
10069                     (cur_offset > inode->i_size)) {
10070                         if (cur_offset > actual_len)
10071                                 i_size = actual_len;
10072                         else
10073                                 i_size = cur_offset;
10074                         i_size_write(inode, i_size);
10075                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
10076                 }
10077
10078                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10079
10080                 if (ret) {
10081                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
10082                         if (own_trans)
10083                                 btrfs_end_transaction(trans);
10084                         break;
10085                 }
10086
10087                 if (own_trans) {
10088                         btrfs_end_transaction(trans);
10089                         trans = NULL;
10090                 }
10091         }
10092         if (clear_offset < end)
10093                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
10094                         end - clear_offset + 1);
10095         return ret;
10096 }
10097
10098 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
10099                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10100                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10101 {
10102         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10103                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
10104                                            NULL);
10105 }
10106
10107 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
10108                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
10109                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10110                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10111 {
10112         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10113                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
10114 }
10115
10116 static int btrfs_set_page_dirty(struct page *page)
10117 {
10118         return __set_page_dirty_nobuffers(page);
10119 }
10120
10121 static int btrfs_permission(struct user_namespace *mnt_userns,
10122                             struct inode *inode, int mask)
10123 {
10124         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10125         umode_t mode = inode->i_mode;
10126
10127         if (mask & MAY_WRITE &&
10128             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
10129                 if (btrfs_root_readonly(root))
10130                         return -EROFS;
10131                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
10132                         return -EACCES;
10133         }
10134         return generic_permission(&init_user_ns, inode, mask);
10135 }
10136
10137 static int btrfs_tmpfile(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
10138                          struct dentry *dentry, umode_t mode)
10139 {
10140         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
10141         struct btrfs_trans_handle *trans;
10142         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
10143         struct inode *inode = NULL;
10144         u64 objectid;
10145         u64 index;
10146         int ret = 0;
10147
10148         /*
10149          * 5 units required for adding orphan entry
10150          */
10151         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
10152         if (IS_ERR(trans))
10153                 return PTR_ERR(trans);
10154
10155         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
10156         if (ret)
10157                 goto out;
10158
10159         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, NULL, 0,
10160                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
10161         if (IS_ERR(inode)) {
10162                 ret = PTR_ERR(inode);
10163                 inode = NULL;
10164                 goto out;
10165         }
10166
10167         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
10168         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
10169
10170         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
10171
10172         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, NULL);
10173         if (ret)
10174                 goto out;
10175
10176         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10177         if (ret)
10178                 goto out;
10179         ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
10180         if (ret)
10181                 goto out;
10182
10183         /*
10184          * We set number of links to 0 in btrfs_new_inode(), and here we set
10185          * it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is 0,
10186          * through:
10187          *
10188          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
10189          */
10190         set_nlink(inode, 1);
10191         d_tmpfile(dentry, inode);
10192         unlock_new_inode(inode);
10193         mark_inode_dirty(inode);
10194 out:
10195         btrfs_end_transaction(trans);
10196         if (ret && inode)
10197                 discard_new_inode(inode);
10198         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
10199         return ret;
10200 }
10201
10202 void btrfs_set_range_writeback(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
10203 {
10204         struct inode *inode = tree->private_data;
10205         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
10206         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
10207         struct page *page;
10208
10209         while (index <= end_index) {
10210                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
10211                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
10212                 set_page_writeback(page);
10213                 put_page(page);
10214                 index++;
10215         }
10216 }
10217
10218 #ifdef CONFIG_SWAP
10219 /*
10220  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
10221  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
10222  * negative errno on failure.
10223  */
10224 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
10225                                   bool is_block_group)
10226 {
10227         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10228         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
10229         struct rb_node **p;
10230         struct rb_node *parent = NULL;
10231
10232         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
10233         if (!sp)
10234                 return -ENOMEM;
10235         sp->ptr = ptr;
10236         sp->inode = inode;
10237         sp->is_block_group = is_block_group;
10238         sp->bg_extent_count = 1;
10239
10240         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10241         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
10242         while (*p) {
10243                 parent = *p;
10244                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10245                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
10246                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
10247                         p = &(*p)->rb_left;
10248                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
10249                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
10250                         p = &(*p)->rb_right;
10251                 } else {
10252                         if (is_block_group)
10253                                 entry->bg_extent_count++;
10254                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10255                         kfree(sp);
10256                         return 1;
10257                 }
10258         }
10259         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
10260         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10261         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10262         return 0;
10263 }
10264
10265 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
10266 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
10267 {
10268         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10269         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
10270         struct rb_node *node, *next;
10271
10272         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10273         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
10274         while (node) {
10275                 next = rb_next(node);
10276                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10277                 if (sp->inode == inode) {
10278                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10279                         if (sp->is_block_group) {
10280                                 btrfs_dec_block_group_swap_extents(sp->ptr,
10281                                                            sp->bg_extent_count);
10282                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
10283                         }
10284                         kfree(sp);
10285                 }
10286                 node = next;
10287         }
10288         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10289 }
10290
10291 struct btrfs_swap_info {
10292         u64 start;
10293         u64 block_start;
10294         u64 block_len;
10295         u64 lowest_ppage;
10296         u64 highest_ppage;
10297         unsigned long nr_pages;
10298         int nr_extents;
10299 };
10300
10301 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
10302                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
10303 {
10304         unsigned long nr_pages;
10305         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
10306         int ret;
10307
10308         first_ppage = ALIGN(bsi->block_start, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10309         next_ppage = ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len,
10310                                 PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10311
10312         if (first_ppage >= next_ppage)
10313                 return 0;
10314         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
10315
10316         first_ppage_reported = first_ppage;
10317         if (bsi->start == 0)
10318                 first_ppage_reported++;
10319         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
10320                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
10321         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
10322                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
10323
10324         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
10325         if (ret < 0)
10326                 return ret;
10327         bsi->nr_extents += ret;
10328         bsi->nr_pages += nr_pages;
10329         return 0;
10330 }
10331
10332 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10333 {
10334         struct inode *inode = file_inode(file);
10335
10336         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
10337         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10338 }
10339
10340 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10341                                sector_t *span)
10342 {
10343         struct inode *inode = file_inode(file);
10344         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10345         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10346         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
10347         struct extent_state *cached_state = NULL;
10348         struct extent_map *em = NULL;
10349         struct btrfs_device *device = NULL;
10350         struct btrfs_swap_info bsi = {
10351                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
10352         };
10353         int ret = 0;
10354         u64 isize;
10355         u64 start;
10356
10357         /*
10358          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
10359          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
10360          * we don't really care.
10361          */
10362         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
10363         if (ret)
10364                 return ret;
10365
10366         /*
10367          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10368          */
10369         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10370                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10371                 return -EINVAL;
10372         }
10373         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10374                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10375                 return -EINVAL;
10376         }
10377         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10378                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10379                 return -EINVAL;
10380         }
10381
10382         /*
10383          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10384          * under us. The exclop protection makes sure they aren't running/won't
10385          * run concurrently while we are mapping the swap extents, and
10386          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap
10387          * file is active and moving the extents. Note that this also prevents
10388          * a concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10389          * really worth the trouble to allow it.
10390          */
10391         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_SWAP_ACTIVATE)) {
10392                 btrfs_warn(fs_info,
10393            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10394                 return -EBUSY;
10395         }
10396
10397         /*
10398          * Prevent snapshot creation while we are activating the swap file.
10399          * We do not want to race with snapshot creation. If snapshot creation
10400          * already started before we bumped nr_swapfiles from 0 to 1 and
10401          * completes before the first write into the swap file after it is
10402          * activated, than that write would fallback to COW.
10403          */
10404         if (!btrfs_drew_try_write_lock(&root->snapshot_lock)) {
10405                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10406                 btrfs_warn(fs_info,
10407            "cannot activate swapfile because snapshot creation is in progress");
10408                 return -EINVAL;
10409         }
10410         /*
10411          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10412          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10413          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10414          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10415          */
10416         atomic_inc(&root->nr_swapfiles);
10417
10418         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10419
10420         lock_extent_bits(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10421         start = 0;
10422         while (start < isize) {
10423                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10424                 struct btrfs_block_group *bg;
10425                 u64 len = isize - start;
10426
10427                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
10428                 if (IS_ERR(em)) {
10429                         ret = PTR_ERR(em);
10430                         goto out;
10431                 }
10432
10433                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10434                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10435                         ret = -EINVAL;
10436                         goto out;
10437                 }
10438                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10439                         /*
10440                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10441                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10442                          * big enough to store more than the swap header, but in
10443                          * case something changes in the future, let's catch it
10444                          * here rather than later.
10445                          */
10446                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10447                         ret = -EINVAL;
10448                         goto out;
10449                 }
10450                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10451                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10452                         ret = -EINVAL;
10453                         goto out;
10454                 }
10455
10456                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10457                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10458                 free_extent_map(em);
10459                 em = NULL;
10460
10461                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, true);
10462                 if (ret < 0) {
10463                         goto out;
10464                 } else if (ret) {
10465                         ret = 0;
10466                 } else {
10467                         btrfs_warn(fs_info,
10468                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10469                         ret = -EINVAL;
10470                         goto out;
10471                 }
10472
10473                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10474                 if (IS_ERR(em)) {
10475                         ret = PTR_ERR(em);
10476                         goto out;
10477                 }
10478
10479                 if (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10480                         btrfs_warn(fs_info,
10481                                    "swapfile must have single data profile");
10482                         ret = -EINVAL;
10483                         goto out;
10484                 }
10485
10486                 if (device == NULL) {
10487                         device = em->map_lookup->stripes[0].dev;
10488                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10489                         if (ret == 1)
10490                                 ret = 0;
10491                         else if (ret)
10492                                 goto out;
10493                 } else if (device != em->map_lookup->stripes[0].dev) {
10494                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10495                         ret = -EINVAL;
10496                         goto out;
10497                 }
10498
10499                 physical_block_start = (em->map_lookup->stripes[0].physical +
10500                                         (logical_block_start - em->start));
10501                 len = min(len, em->len - (logical_block_start - em->start));
10502                 free_extent_map(em);
10503                 em = NULL;
10504
10505                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10506                 if (!bg) {
10507                         btrfs_warn(fs_info,
10508                            "could not find block group containing swapfile");
10509                         ret = -EINVAL;
10510                         goto out;
10511                 }
10512
10513                 if (!btrfs_inc_block_group_swap_extents(bg)) {
10514                         btrfs_warn(fs_info,
10515                            "block group for swapfile at %llu is read-only%s",
10516                            bg->start,
10517                            atomic_read(&fs_info->scrubs_running) ?
10518                                        " (scrub running)" : "");
10519                         btrfs_put_block_group(bg);
10520                         ret = -EINVAL;
10521                         goto out;
10522                 }
10523
10524                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10525                 if (ret) {
10526                         btrfs_put_block_group(bg);
10527                         if (ret == 1)
10528                                 ret = 0;
10529                         else
10530                                 goto out;
10531                 }
10532
10533                 if (bsi.block_len &&
10534                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10535                         bsi.block_len += len;
10536                 } else {
10537                         if (bsi.block_len) {
10538                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10539                                 if (ret)
10540                                         goto out;
10541                         }
10542                         bsi.start = start;
10543                         bsi.block_start = physical_block_start;
10544                         bsi.block_len = len;
10545                 }
10546
10547                 start += len;
10548         }
10549
10550         if (bsi.block_len)
10551                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10552
10553 out:
10554         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10555                 free_extent_map(em);
10556
10557         unlock_extent_cached(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10558
10559         if (ret)
10560                 btrfs_swap_deactivate(file);
10561
10562         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
10563
10564         btrfs_exclop_finish(fs_info);
10565
10566         if (ret)
10567                 return ret;
10568
10569         if (device)
10570                 sis->bdev = device->bdev;
10571         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10572         sis->max = bsi.nr_pages;
10573         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10574         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10575         return bsi.nr_extents;
10576 }
10577 #else
10578 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10579 {
10580 }
10581
10582 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10583                                sector_t *span)
10584 {
10585         return -EOPNOTSUPP;
10586 }
10587 #endif
10588
10589 /*
10590  * Update the number of bytes used in the VFS' inode. When we replace extents in
10591  * a range (clone, dedupe, fallocate's zero range), we must update the number of
10592  * bytes used by the inode in an atomic manner, so that concurrent stat(2) calls
10593  * always get a correct value.
10594  */
10595 void btrfs_update_inode_bytes(struct btrfs_inode *inode,
10596                               const u64 add_bytes,
10597                               const u64 del_bytes)
10598 {
10599         if (add_bytes == del_bytes)
10600                 return;
10601
10602         spin_lock(&inode->lock);
10603         if (del_bytes > 0)
10604                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, del_bytes);
10605         if (add_bytes > 0)
10606                 inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, add_bytes);
10607         spin_unlock(&inode->lock);
10608 }
10609
10610 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
10611         .getattr        = btrfs_getattr,
10612         .lookup         = btrfs_lookup,
10613         .create         = btrfs_create,
10614         .unlink         = btrfs_unlink,
10615         .link           = btrfs_link,
10616         .mkdir          = btrfs_mkdir,
10617         .rmdir          = btrfs_rmdir,
10618         .rename         = btrfs_rename2,
10619         .symlink        = btrfs_symlink,
10620         .setattr        = btrfs_setattr,
10621         .mknod          = btrfs_mknod,
10622         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10623         .permission     = btrfs_permission,
10624         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10625         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10626         .update_time    = btrfs_update_time,
10627         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
10628         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
10629         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
10630 };
10631
10632 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
10633         .llseek         = generic_file_llseek,
10634         .read           = generic_read_dir,
10635         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
10636         .open           = btrfs_opendir,
10637         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
10638 #ifdef CONFIG_COMPAT
10639         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
10640 #endif
10641         .release        = btrfs_release_file,
10642         .fsync          = btrfs_sync_file,
10643 };
10644
10645 /*
10646  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
10647  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
10648  * these extents won't change over the life of the file and they
10649  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
10650  *
10651  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
10652  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
10653  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
10654  *
10655  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
10656  */
10657 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
10658         .readpage       = btrfs_readpage,
10659         .writepage      = btrfs_writepage,
10660         .writepages     = btrfs_writepages,
10661         .readahead      = btrfs_readahead,
10662         .direct_IO      = noop_direct_IO,
10663         .invalidatepage = btrfs_invalidatepage,
10664         .releasepage    = btrfs_releasepage,
10665 #ifdef CONFIG_MIGRATION
10666         .migratepage    = btrfs_migratepage,
10667 #endif
10668         .set_page_dirty = btrfs_set_page_dirty,
10669         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
10670         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
10671         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
10672 };
10673
10674 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
10675         .getattr        = btrfs_getattr,
10676         .setattr        = btrfs_setattr,
10677         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10678         .permission     = btrfs_permission,
10679         .fiemap         = btrfs_fiemap,
10680         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10681         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10682         .update_time    = btrfs_update_time,
10683         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
10684         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
10685 };
10686 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
10687         .getattr        = btrfs_getattr,
10688         .setattr        = btrfs_setattr,
10689         .permission     = btrfs_permission,
10690         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10691         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10692         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10693         .update_time    = btrfs_update_time,
10694 };
10695 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
10696         .get_link       = page_get_link,
10697         .getattr        = btrfs_getattr,
10698         .setattr        = btrfs_setattr,
10699         .permission     = btrfs_permission,
10700         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10701         .update_time    = btrfs_update_time,
10702 };
10703
10704 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
10705         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
10706 };