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 <linux/fsverity.h>
  36 #include "misc.h"
  37 #include "ctree.h"
  38 #include "disk-io.h"
  39 #include "transaction.h"
  40 #include "btrfs_inode.h"
  41 #include "print-tree.h"
  42 #include "ordered-data.h"
  43 #include "xattr.h"
  44 #include "tree-log.h"
  45 #include "volumes.h"
  46 #include "compression.h"
  47 #include "locking.h"
  48 #include "free-space-cache.h"
  49 #include "props.h"
  50 #include "qgroup.h"
  51 #include "delalloc-space.h"
  52 #include "block-group.h"
  53 #include "space-info.h"
  54 #include "zoned.h"
  55 #include "subpage.h"
  56
  57 struct btrfs_iget_args {
  58         u64 ino;
  59         struct btrfs_root *root;
  60 };
  61
  62 struct btrfs_dio_data {
  63         u64 reserve;
  64         loff_t length;
  65         ssize_t submitted;
  66         struct extent_changeset *data_reserved;
  67 };
  68
  69 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations;
  70 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations;
  71 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations;
  72 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations;
  73 static const struct address_space_operations btrfs_aops;
  74 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations;
  75
  76 static struct kmem_cache *btrfs_inode_cachep;
  77 struct kmem_cache *btrfs_trans_handle_cachep;
  78 struct kmem_cache *btrfs_path_cachep;
  79 struct kmem_cache *btrfs_free_space_cachep;
  80 struct kmem_cache *btrfs_free_space_bitmap_cachep;
  81
  82 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr);
  83 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback);
  84 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent);
  85 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
  86                                    struct page *locked_page,
  87                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
  88                                    unsigned long *nr_written, int unlock);
  89 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
  90                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
  91                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
  92                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
  93                                        int type);
  94
  95 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
  96                                          const u64 offset, const u64 bytes,
  97                                          const bool uptodate);
  98
  99 /*
 100  * btrfs_inode_lock - lock inode i_rwsem based on arguments passed
 101  *
 102  * ilock_flags can have the following bit set:
 103  *
 104  * BTRFS_ILOCK_SHARED - acquire a shared lock on the inode
 105  * BTRFS_ILOCK_TRY - try to acquire the lock, if fails on first attempt
 106  *                   return -EAGAIN
 107  * BTRFS_ILOCK_MMAP - acquire a write lock on the i_mmap_lock
 108  */
 109 int btrfs_inode_lock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 110 {
 111         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED) {
 112                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 113                         if (!inode_trylock_shared(inode))
 114                                 return -EAGAIN;
 115                         else
 116                                 return 0;
 117                 }
 118                 inode_lock_shared(inode);
 119         } else {
 120                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 121                         if (!inode_trylock(inode))
 122                                 return -EAGAIN;
 123                         else
 124                                 return 0;
 125                 }
 126                 inode_lock(inode);
 127         }
 128         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
 129                 down_write(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
 130         return 0;
 131 }
 132
 133 /*
 134  * btrfs_inode_unlock - unock inode i_rwsem
 135  *
 136  * ilock_flags should contain the same bits set as passed to btrfs_inode_lock()
 137  * to decide whether the lock acquired is shared or exclusive.
 138  */
 139 void btrfs_inode_unlock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 140 {
 141         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
 142                 up_write(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
 143         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED)
 144                 inode_unlock_shared(inode);
 145         else
 146                 inode_unlock(inode);
 147 }
 148
 149 /*
 150  * Cleanup all submitted ordered extents in specified range to handle errors
 151  * from the btrfs_run_delalloc_range() callback.
 152  *
 153  * NOTE: caller must ensure that when an error happens, it can not call
 154  * extent_clear_unlock_delalloc() to clear both the bits EXTENT_DO_ACCOUNTING
 155  * and EXTENT_DELALLOC simultaneously, because that causes the reserved metadata
 156  * to be released, which we want to happen only when finishing the ordered
 157  * extent (btrfs_finish_ordered_io()).
 158  */
 159 static inline void btrfs_cleanup_ordered_extents(struct btrfs_inode *inode,
 160                                                  struct page *locked_page,
 161                                                  u64 offset, u64 bytes)
 162 {
 163         unsigned long index = offset >> PAGE_SHIFT;
 164         unsigned long end_index = (offset + bytes - 1) >> PAGE_SHIFT;
 165         u64 page_start = page_offset(locked_page);
 166         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
 167
 168         struct page *page;
 169
 170         while (index <= end_index) {
 171                 /*
 172                  * For locked page, we will call end_extent_writepage() on it
 173                  * in run_delalloc_range() for the error handling.  That
 174                  * end_extent_writepage() function will call
 175                  * btrfs_mark_ordered_io_finished() to clear page Ordered and
 176                  * run the ordered extent accounting.
 177                  *
 178                  * Here we can't just clear the Ordered bit, or
 179                  * btrfs_mark_ordered_io_finished() would skip the accounting
 180                  * for the page range, and the ordered extent will never finish.
 181                  */
 182                 if (index == (page_offset(locked_page) >> PAGE_SHIFT)) {
 183                         index++;
 184                         continue;
 185                 }
 186                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
 187                 index++;
 188                 if (!page)
 189                         continue;
 190
 191                 /*
 192                  * Here we just clear all Ordered bits for every page in the
 193                  * range, then __endio_write_update_ordered() will handle
 194                  * the ordered extent accounting for the range.
 195                  */
 196                 btrfs_page_clamp_clear_ordered(inode->root->fs_info, page,
 197                                                offset, bytes);
 198                 put_page(page);
 199         }
 200
 201         /* The locked page covers the full range, nothing needs to be done */
 202         if (bytes + offset <= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE)
 203                 return;
 204         /*
 205          * In case this page belongs to the delalloc range being instantiated
 206          * then skip it, since the first page of a range is going to be
 207          * properly cleaned up by the caller of run_delalloc_range
 208          */
 209         if (page_start >= offset && page_end <= (offset + bytes - 1)) {
 210                 bytes = offset + bytes - page_offset(locked_page) - PAGE_SIZE;
 211                 offset = page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE;
 212         }
 213
 214         return __endio_write_update_ordered(inode, offset, bytes, false);
 215 }
 216
 217 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode);
 218
 219 static int btrfs_init_inode_security(struct btrfs_trans_handle *trans,
 220                                      struct inode *inode,  struct inode *dir,
 221                                      const struct qstr *qstr)
 222 {
 223         int err;
 224
 225         err = btrfs_init_acl(trans, inode, dir);
 226         if (!err)
 227                 err = btrfs_xattr_security_init(trans, inode, dir, qstr);
 228         return err;
 229 }
 230
 231 /*
 232  * this does all the hard work for inserting an inline extent into
 233  * the btree.  The caller should have done a btrfs_drop_extents so that
 234  * no overlapping inline items exist in the btree
 235  */
 236 static int insert_inline_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 237                                 struct btrfs_path *path, bool extent_inserted,
 238                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode,
 239                                 u64 start, size_t size, size_t compressed_size,
 240                                 int compress_type,
 241                                 struct page **compressed_pages)
 242 {
 243         struct extent_buffer *leaf;
 244         struct page *page = NULL;
 245         char *kaddr;
 246         unsigned long ptr;
 247         struct btrfs_file_extent_item *ei;
 248         int ret;
 249         size_t cur_size = size;
 250         unsigned long offset;
 251
 252         ASSERT((compressed_size > 0 && compressed_pages) ||
 253                (compressed_size == 0 && !compressed_pages));
 254
 255         if (compressed_size && compressed_pages)
 256                 cur_size = compressed_size;
 257
 258         if (!extent_inserted) {
 259                 struct btrfs_key key;
 260                 size_t datasize;
 261
 262                 key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
 263                 key.offset = start;
 264                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 265
 266                 datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(cur_size);
 267                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
 268                                               datasize);
 269                 if (ret)
 270                         goto fail;
 271         }
 272         leaf = path->nodes[0];
 273         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
 274                             struct btrfs_file_extent_item);
 275         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
 276         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
 277         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
 278         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
 279         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, size);
 280         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
 281
 282         if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
 283                 struct page *cpage;
 284                 int i = 0;
 285                 while (compressed_size > 0) {
 286                         cpage = compressed_pages[i];
 287                         cur_size = min_t(unsigned long, compressed_size,
 288                                        PAGE_SIZE);
 289
 290                         kaddr = page_address(cpage);
 291                         write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, cur_size);
 292
 293                         i++;
 294                         ptr += cur_size;
 295                         compressed_size -= cur_size;
 296                 }
 297                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei,
 298                                                   compress_type);
 299         } else {
 300                 page = find_get_page(inode->i_mapping,
 301                                      start >> PAGE_SHIFT);
 302                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
 303                 kaddr = kmap_atomic(page);
 304                 offset = offset_in_page(start);
 305                 write_extent_buffer(leaf, kaddr + offset, ptr, size);
 306                 kunmap_atomic(kaddr);
 307                 put_page(page);
 308         }
 309         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 310         btrfs_release_path(path);
 311
 312         /*
 313          * We align size to sectorsize for inline extents just for simplicity
 314          * sake.
 315          */
 316         size = ALIGN(size, root->fs_info->sectorsize);
 317         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), start, size);
 318         if (ret)
 319                 goto fail;
 320
 321         /*
 322          * we're an inline extent, so nobody can
 323          * extend the file past i_size without locking
 324          * a page we already have locked.
 325          *
 326          * We must do any isize and inode updates
 327          * before we unlock the pages.  Otherwise we
 328          * could end up racing with unlink.
 329          */
 330         BTRFS_I(inode)->disk_i_size = inode->i_size;
 331 fail:
 332         return ret;
 333 }
 334
 335
 336 /*
 337  * conditionally insert an inline extent into the file.  This
 338  * does the checks required to make sure the data is small enough
 339  * to fit as an inline extent.
 340  */
 341 static noinline int cow_file_range_inline(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 342                                           u64 end, size_t compressed_size,
 343                                           int compress_type,
 344                                           struct page **compressed_pages)
 345 {
 346         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
 347         struct btrfs_root *root = inode->root;
 348         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 349         struct btrfs_trans_handle *trans;
 350         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
 351         u64 actual_end = min(end + 1, isize);
 352         u64 inline_len = actual_end - start;
 353         u64 aligned_end = ALIGN(end, fs_info->sectorsize);
 354         u64 data_len = inline_len;
 355         int ret;
 356         struct btrfs_path *path;
 357
 358         if (compressed_size)
 359                 data_len = compressed_size;
 360
 361         if (start > 0 ||
 362             actual_end > fs_info->sectorsize ||
 363             data_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info) ||
 364             (!compressed_size &&
 365             (actual_end & (fs_info->sectorsize - 1)) == 0) ||
 366             end + 1 < isize ||
 367             data_len > fs_info->max_inline) {
 368                 return 1;
 369         }
 370
 371         path = btrfs_alloc_path();
 372         if (!path)
 373                 return -ENOMEM;
 374
 375         trans = btrfs_join_transaction(root);
 376         if (IS_ERR(trans)) {
 377                 btrfs_free_path(path);
 378                 return PTR_ERR(trans);
 379         }
 380         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
 381
 382         drop_args.path = path;
 383         drop_args.start = start;
 384         drop_args.end = aligned_end;
 385         drop_args.drop_cache = true;
 386         drop_args.replace_extent = true;
 387
 388         if (compressed_size && compressed_pages)
 389                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 390                    compressed_size);
 391         else
 392                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 393                     inline_len);
 394
 395         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
 396         if (ret) {
 397                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 398                 goto out;
 399         }
 400
 401         if (isize > actual_end)
 402                 inline_len = min_t(u64, isize, actual_end);
 403         ret = insert_inline_extent(trans, path, drop_args.extent_inserted,
 404                                    root, &inode->vfs_inode, start,
 405                                    inline_len, compressed_size,
 406                                    compress_type, compressed_pages);
 407         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 408                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 409                 goto out;
 410         } else if (ret == -ENOSPC) {
 411                 ret = 1;
 412                 goto out;
 413         }
 414
 415         btrfs_update_inode_bytes(inode, inline_len, drop_args.bytes_found);
 416         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
 417         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 418                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 419                 goto out;
 420         } else if (ret == -ENOSPC) {
 421                 ret = 1;
 422                 goto out;
 423         }
 424
 425         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &inode->runtime_flags);
 426 out:
 427         /*
 428          * Don't forget to free the reserved space, as for inlined extent
 429          * it won't count as data extent, free them directly here.
 430          * And at reserve time, it's always aligned to page size, so
 431          * just free one page here.
 432          */
 433         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, 0, PAGE_SIZE);
 434         btrfs_free_path(path);
 435         btrfs_end_transaction(trans);
 436         return ret;
 437 }
 438
 439 struct async_extent {
 440         u64 start;
 441         u64 ram_size;
 442         u64 compressed_size;
 443         struct page **pages;
 444         unsigned long nr_pages;
 445         int compress_type;
 446         struct list_head list;
 447 };
 448
 449 struct async_chunk {
 450         struct inode *inode;
 451         struct page *locked_page;
 452         u64 start;
 453         u64 end;
 454         unsigned int write_flags;
 455         struct list_head extents;
 456         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
 457         struct btrfs_work work;
 458         atomic_t *pending;
 459 };
 460
 461 struct async_cow {
 462         /* Number of chunks in flight; must be first in the structure */
 463         atomic_t num_chunks;
 464         struct async_chunk chunks[];
 465 };
 466
 467 static noinline int add_async_extent(struct async_chunk *cow,
 468                                      u64 start, u64 ram_size,
 469                                      u64 compressed_size,
 470                                      struct page **pages,
 471                                      unsigned long nr_pages,
 472                                      int compress_type)
 473 {
 474         struct async_extent *async_extent;
 475
 476         async_extent = kmalloc(sizeof(*async_extent), GFP_NOFS);
 477         BUG_ON(!async_extent); /* -ENOMEM */
 478         async_extent->start = start;
 479         async_extent->ram_size = ram_size;
 480         async_extent->compressed_size = compressed_size;
 481         async_extent->pages = pages;
 482         async_extent->nr_pages = nr_pages;
 483         async_extent->compress_type = compress_type;
 484         list_add_tail(&async_extent->list, &cow->extents);
 485         return 0;
 486 }
 487
 488 /*
 489  * Check if the inode has flags compatible with compression
 490  */
 491 static inline bool inode_can_compress(struct btrfs_inode *inode)
 492 {
 493         /* Subpage doesn't support compression yet */
 494         if (inode->root->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
 495                 return false;
 496         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW ||
 497             inode->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
 498                 return false;
 499         return true;
 500 }
 501
 502 /*
 503  * Check if the inode needs to be submitted to compression, based on mount
 504  * options, defragmentation, properties or heuristics.
 505  */
 506 static inline int inode_need_compress(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 507                                       u64 end)
 508 {
 509         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 510
 511         if (!inode_can_compress(inode)) {
 512                 WARN(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG),
 513                         KERN_ERR "BTRFS: unexpected compression for ino %llu\n",
 514                         btrfs_ino(inode));
 515                 return 0;
 516         }
 517         /* force compress */
 518         if (btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS))
 519                 return 1;
 520         /* defrag ioctl */
 521         if (inode->defrag_compress)
 522                 return 1;
 523         /* bad compression ratios */
 524         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
 525                 return 0;
 526         if (btrfs_test_opt(fs_info, COMPRESS) ||
 527             inode->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS ||
 528             inode->prop_compress)
 529                 return btrfs_compress_heuristic(&inode->vfs_inode, start, end);
 530         return 0;
 531 }
 532
 533 static inline void inode_should_defrag(struct btrfs_inode *inode,
 534                 u64 start, u64 end, u64 num_bytes, u64 small_write)
 535 {
 536         /* If this is a small write inside eof, kick off a defrag */
 537         if (num_bytes < small_write &&
 538             (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
 539                 btrfs_add_inode_defrag(NULL, inode);
 540 }
 541
 542 /*
 543  * we create compressed extents in two phases.  The first
 544  * phase compresses a range of pages that have already been
 545  * locked (both pages and state bits are locked).
 546  *
 547  * This is done inside an ordered work queue, and the compression
 548  * is spread across many cpus.  The actual IO submission is step
 549  * two, and the ordered work queue takes care of making sure that
 550  * happens in the same order things were put onto the queue by
 551  * writepages and friends.
 552  *
 553  * If this code finds it can't get good compression, it puts an
 554  * entry onto the work queue to write the uncompressed bytes.  This
 555  * makes sure that both compressed inodes and uncompressed inodes
 556  * are written in the same order that the flusher thread sent them
 557  * down.
 558  */
 559 static noinline int compress_file_range(struct async_chunk *async_chunk)
 560 {
 561         struct inode *inode = async_chunk->inode;
 562         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 563         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
 564         u64 start = async_chunk->start;
 565         u64 end = async_chunk->end;
 566         u64 actual_end;
 567         u64 i_size;
 568         int ret = 0;
 569         struct page **pages = NULL;
 570         unsigned long nr_pages;
 571         unsigned long total_compressed = 0;
 572         unsigned long total_in = 0;
 573         int i;
 574         int will_compress;
 575         int compress_type = fs_info->compress_type;
 576         int compressed_extents = 0;
 577         int redirty = 0;
 578
 579         inode_should_defrag(BTRFS_I(inode), start, end, end - start + 1,
 580                         SZ_16K);
 581
 582         /*
 583          * We need to save i_size before now because it could change in between
 584          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
 585          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
 586          * later on.
 587          *
 588          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
 589          * does that for us.
 590          */
 591         barrier();
 592         i_size = i_size_read(inode);
 593         barrier();
 594         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
 595 again:
 596         will_compress = 0;
 597         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
 598         BUILD_BUG_ON((BTRFS_MAX_COMPRESSED % PAGE_SIZE) != 0);
 599         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages,
 600                         BTRFS_MAX_COMPRESSED / PAGE_SIZE);
 601
 602         /*
 603          * we don't want to send crud past the end of i_size through
 604          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
 605          * end of the file is before the start of our current
 606          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
 607          * cleanup code that can deal with all of this.
 608          *
 609          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
 610          * very uncommon corner.
 611          */
 612         if (actual_end <= start)
 613                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 614
 615         total_compressed = actual_end - start;
 616
 617         /*
 618          * skip compression for a small file range(<=blocksize) that
 619          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
 620          */
 621         if (total_compressed <= blocksize &&
 622            (start > 0 || end + 1 < BTRFS_I(inode)->disk_i_size))
 623                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 624
 625         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
 626                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
 627         total_in = 0;
 628         ret = 0;
 629
 630         /*
 631          * we do compression for mount -o compress and when the
 632          * inode has not been flagged as nocompress.  This flag can
 633          * change at any time if we discover bad compression ratios.
 634          */
 635         if (inode_need_compress(BTRFS_I(inode), start, end)) {
 636                 WARN_ON(pages);
 637                 pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
 638                 if (!pages) {
 639                         /* just bail out to the uncompressed code */
 640                         nr_pages = 0;
 641                         goto cont;
 642                 }
 643
 644                 if (BTRFS_I(inode)->defrag_compress)
 645                         compress_type = BTRFS_I(inode)->defrag_compress;
 646                 else if (BTRFS_I(inode)->prop_compress)
 647                         compress_type = BTRFS_I(inode)->prop_compress;
 648
 649                 /*
 650                  * we need to call clear_page_dirty_for_io on each
 651                  * page in the range.  Otherwise applications with the file
 652                  * mmap'd can wander in and change the page contents while
 653                  * we are compressing them.
 654                  *
 655                  * If the compression fails for any reason, we set the pages
 656                  * dirty again later on.
 657                  *
 658                  * Note that the remaining part is redirtied, the start pointer
 659                  * has moved, the end is the original one.
 660                  */
 661                 if (!redirty) {
 662                         extent_range_clear_dirty_for_io(inode, start, end);
 663                         redirty = 1;
 664                 }
 665
 666                 /* Compression level is applied here and only here */
 667                 ret = btrfs_compress_pages(
 668                         compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
 669                                            inode->i_mapping, start,
 670                                            pages,
 671                                            &nr_pages,
 672                                            &total_in,
 673                                            &total_compressed);
 674
 675                 if (!ret) {
 676                         unsigned long offset = offset_in_page(total_compressed);
 677                         struct page *page = pages[nr_pages - 1];
 678
 679                         /* zero the tail end of the last page, we might be
 680                          * sending it down to disk
 681                          */
 682                         if (offset)
 683                                 memzero_page(page, offset, PAGE_SIZE - offset);
 684                         will_compress = 1;
 685                 }
 686         }
 687 cont:
 688         /*
 689          * Check cow_file_range() for why we don't even try to create inline
 690          * extent for subpage case.
 691          */
 692         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
 693                 /* lets try to make an inline extent */
 694                 if (ret || total_in < actual_end) {
 695                         /* we didn't compress the entire range, try
 696                          * to make an uncompressed inline extent.
 697                          */
 698                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 699                                                     0, BTRFS_COMPRESS_NONE,
 700                                                     NULL);
 701                 } else {
 702                         /* try making a compressed inline extent */
 703                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 704                                                     total_compressed,
 705                                                     compress_type, pages);
 706                 }
 707                 if (ret <= 0) {
 708                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
 709                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
 710                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
 711                         unsigned long page_error_op;
 712
 713                         page_error_op = ret < 0 ? PAGE_SET_ERROR : 0;
 714
 715                         /*
 716                          * inline extent creation worked or returned error,
 717                          * we don't need to create any more async work items.
 718                          * Unlock and free up our temp pages.
 719                          *
 720                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
 721                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
 722                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
 723                          * range.
 724                          */
 725                         extent_clear_unlock_delalloc(BTRFS_I(inode), start, end,
 726                                                      NULL,
 727                                                      clear_flags,
 728                                                      PAGE_UNLOCK |
 729                                                      PAGE_START_WRITEBACK |
 730                                                      page_error_op |
 731                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
 732
 733                         /*
 734                          * Ensure we only free the compressed pages if we have
 735                          * them allocated, as we can still reach here with
 736                          * inode_need_compress() == false.
 737                          */
 738                         if (pages) {
 739                                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 740                                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 741                                         put_page(pages[i]);
 742                                 }
 743                                 kfree(pages);
 744                         }
 745                         return 0;
 746                 }
 747         }
 748
 749         if (will_compress) {
 750                 /*
 751                  * we aren't doing an inline extent round the compressed size
 752                  * up to a block size boundary so the allocator does sane
 753                  * things
 754                  */
 755                 total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
 756
 757                 /*
 758                  * one last check to make sure the compression is really a
 759                  * win, compare the page count read with the blocks on disk,
 760                  * compression must free at least one sector size
 761                  */
 762                 total_in = ALIGN(total_in, PAGE_SIZE);
 763                 if (total_compressed + blocksize <= total_in) {
 764                         compressed_extents++;
 765
 766                         /*
 767                          * The async work queues will take care of doing actual
 768                          * allocation on disk for these compressed pages, and
 769                          * will submit them to the elevator.
 770                          */
 771                         add_async_extent(async_chunk, start, total_in,
 772                                         total_compressed, pages, nr_pages,
 773                                         compress_type);
 774
 775                         if (start + total_in < end) {
 776                                 start += total_in;
 777                                 pages = NULL;
 778                                 cond_resched();
 779                                 goto again;
 780                         }
 781                         return compressed_extents;
 782                 }
 783         }
 784         if (pages) {
 785                 /*
 786                  * the compression code ran but failed to make things smaller,
 787                  * free any pages it allocated and our page pointer array
 788                  */
 789                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 790                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 791                         put_page(pages[i]);
 792                 }
 793                 kfree(pages);
 794                 pages = NULL;
 795                 total_compressed = 0;
 796                 nr_pages = 0;
 797
 798                 /* flag the file so we don't compress in the future */
 799                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) &&
 800                     !(BTRFS_I(inode)->prop_compress)) {
 801                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
 802                 }
 803         }
 804 cleanup_and_bail_uncompressed:
 805         /*
 806          * No compression, but we still need to write the pages in the file
 807          * we've been given so far.  redirty the locked page if it corresponds
 808          * to our extent and set things up for the async work queue to run
 809          * cow_file_range to do the normal delalloc dance.
 810          */
 811         if (async_chunk->locked_page &&
 812             (page_offset(async_chunk->locked_page) >= start &&
 813              page_offset(async_chunk->locked_page)) <= end) {
 814                 __set_page_dirty_nobuffers(async_chunk->locked_page);
 815                 /* unlocked later on in the async handlers */
 816         }
 817
 818         if (redirty)
 819                 extent_range_redirty_for_io(inode, start, end);
 820         add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
 821                          BTRFS_COMPRESS_NONE);
 822         compressed_extents++;
 823
 824         return compressed_extents;
 825 }
 826
 827 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
 828 {
 829         int i;
 830
 831         if (!async_extent->pages)
 832                 return;
 833
 834         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
 835                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
 836                 put_page(async_extent->pages[i]);
 837         }
 838         kfree(async_extent->pages);
 839         async_extent->nr_pages = 0;
 840         async_extent->pages = NULL;
 841 }
 842
 843 /*
 844  * phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion
 845  * of the code, which only gets called in the order the work was
 846  * queued.  We walk all the async extents created by compress_file_range
 847  * and send them down to the disk.
 848  */
 849 static noinline void submit_compressed_extents(struct async_chunk *async_chunk)
 850 {
 851         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(async_chunk->inode);
 852         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 853         struct async_extent *async_extent;
 854         u64 alloc_hint = 0;
 855         struct btrfs_key ins;
 856         struct extent_map *em;
 857         struct btrfs_root *root = inode->root;
 858         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
 859         int ret = 0;
 860
 861 again:
 862         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
 863                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
 864                                           struct async_extent, list);
 865                 list_del(&async_extent->list);
 866
 867 retry:
 868                 lock_extent(io_tree, async_extent->start,
 869                             async_extent->start + async_extent->ram_size - 1);
 870                 /* did the compression code fall back to uncompressed IO? */
 871                 if (!async_extent->pages) {
 872                         int page_started = 0;
 873                         unsigned long nr_written = 0;
 874
 875                         /* allocate blocks */
 876                         ret = cow_file_range(inode, async_chunk->locked_page,
 877                                              async_extent->start,
 878                                              async_extent->start +
 879                                              async_extent->ram_size - 1,
 880                                              &page_started, &nr_written, 0);
 881
 882                         /* JDM XXX */
 883
 884                         /*
 885                          * if page_started, cow_file_range inserted an
 886                          * inline extent and took care of all the unlocking
 887                          * and IO for us.  Otherwise, we need to submit
 888                          * all those pages down to the drive.
 889                          */
 890                         if (!page_started && !ret)
 891                                 extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode,
 892                                                   async_extent->start,
 893                                                   async_extent->start +
 894                                                   async_extent->ram_size - 1,
 895                                                   WB_SYNC_ALL);
 896                         else if (ret && async_chunk->locked_page)
 897                                 unlock_page(async_chunk->locked_page);
 898                         kfree(async_extent);
 899                         cond_resched();
 900                         continue;
 901                 }
 902
 903                 ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
 904                                            async_extent->compressed_size,
 905                                            async_extent->compressed_size,
 906                                            0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
 907                 if (ret) {
 908                         free_async_extent_pages(async_extent);
 909
 910                         if (ret == -ENOSPC) {
 911                                 unlock_extent(io_tree, async_extent->start,
 912                                               async_extent->start +
 913                                               async_extent->ram_size - 1);
 914
 915                                 /*
 916                                  * we need to redirty the pages if we decide to
 917                                  * fallback to uncompressed IO, otherwise we
 918                                  * will not submit these pages down to lower
 919                                  * layers.
 920                                  */
 921                                 extent_range_redirty_for_io(&inode->vfs_inode,
 922                                                 async_extent->start,
 923                                                 async_extent->start +
 924                                                 async_extent->ram_size - 1);
 925
 926                                 goto retry;
 927                         }
 928                         goto out_free;
 929                 }
 930                 /*
 931                  * here we're doing allocation and writeback of the
 932                  * compressed pages
 933                  */
 934                 em = create_io_em(inode, async_extent->start,
 935                                   async_extent->ram_size, /* len */
 936                                   async_extent->start, /* orig_start */
 937                                   ins.objectid, /* block_start */
 938                                   ins.offset, /* block_len */
 939                                   ins.offset, /* orig_block_len */
 940                                   async_extent->ram_size, /* ram_bytes */
 941                                   async_extent->compress_type,
 942                                   BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
 943                 if (IS_ERR(em))
 944                         /* ret value is not necessary due to void function */
 945                         goto out_free_reserve;
 946                 free_extent_map(em);
 947
 948                 ret = btrfs_add_ordered_extent_compress(inode,
 949                                                 async_extent->start,
 950                                                 ins.objectid,
 951                                                 async_extent->ram_size,
 952                                                 ins.offset,
 953                                                 async_extent->compress_type);
 954                 if (ret) {
 955                         btrfs_drop_extent_cache(inode, async_extent->start,
 956                                                 async_extent->start +
 957                                                 async_extent->ram_size - 1, 0);
 958                         goto out_free_reserve;
 959                 }
 960                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 961
 962                 /*
 963                  * clear dirty, set writeback and unlock the pages.
 964                  */
 965                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 966                                 async_extent->start +
 967                                 async_extent->ram_size - 1,
 968                                 NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
 969                                 PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK);
 970                 if (btrfs_submit_compressed_write(inode, async_extent->start,
 971                                     async_extent->ram_size,
 972                                     ins.objectid,
 973                                     ins.offset, async_extent->pages,
 974                                     async_extent->nr_pages,
 975                                     async_chunk->write_flags,
 976                                     async_chunk->blkcg_css)) {
 977                         struct page *p = async_extent->pages[0];
 978                         const u64 start = async_extent->start;
 979                         const u64 end = start + async_extent->ram_size - 1;
 980
 981                         p->mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
 982                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode, p, start,
 983                                                              end, false);
 984
 985                         p->mapping = NULL;
 986                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL, 0,
 987                                                      PAGE_END_WRITEBACK |
 988                                                      PAGE_SET_ERROR);
 989                         free_async_extent_pages(async_extent);
 990                 }
 991                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
 992                 kfree(async_extent);
 993                 cond_resched();
 994         }
 995         return;
 996 out_free_reserve:
 997         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 998         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
 999 out_free:
1000         extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
1001                                      async_extent->start +
1002                                      async_extent->ram_size - 1,
1003                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1004                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
1005                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
1006                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1007                                      PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR);
1008         free_async_extent_pages(async_extent);
1009         kfree(async_extent);
1010         goto again;
1011 }
1012
1013 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
1014                                       u64 num_bytes)
1015 {
1016         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
1017         struct extent_map *em;
1018         u64 alloc_hint = 0;
1019
1020         read_lock(&em_tree->lock);
1021         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
1022         if (em) {
1023                 /*
1024                  * if block start isn't an actual block number then find the
1025                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
1026                  * block is also bogus then just don't worry about it.
1027                  */
1028                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
1029                         free_extent_map(em);
1030                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
1031                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
1032                                 alloc_hint = em->block_start;
1033                         if (em)
1034                                 free_extent_map(em);
1035                 } else {
1036                         alloc_hint = em->block_start;
1037                         free_extent_map(em);
1038                 }
1039         }
1040         read_unlock(&em_tree->lock);
1041
1042         return alloc_hint;
1043 }
1044
1045 /*
1046  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
1047  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
1048  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
1049  * in ram to track those extents.
1050  *
1051  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
1052  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
1053  *
1054  * *page_started is set to one if we unlock locked_page and do everything
1055  * required to start IO on it.  It may be clean and already done with
1056  * IO when we return.
1057  */
1058 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
1059                                    struct page *locked_page,
1060                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
1061                                    unsigned long *nr_written, int unlock)
1062 {
1063         struct btrfs_root *root = inode->root;
1064         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1065         u64 alloc_hint = 0;
1066         u64 num_bytes;
1067         unsigned long ram_size;
1068         u64 cur_alloc_size = 0;
1069         u64 min_alloc_size;
1070         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
1071         struct btrfs_key ins;
1072         struct extent_map *em;
1073         unsigned clear_bits;
1074         unsigned long page_ops;
1075         bool extent_reserved = false;
1076         int ret = 0;
1077
1078         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
1079                 WARN_ON_ONCE(1);
1080                 ret = -EINVAL;
1081                 goto out_unlock;
1082         }
1083
1084         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1085         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1086         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1087
1088         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1089
1090         /*
1091          * Due to the page size limit, for subpage we can only trigger the
1092          * writeback for the dirty sectors of page, that means data writeback
1093          * is doing more writeback than what we want.
1094          *
1095          * This is especially unexpected for some call sites like fallocate,
1096          * where we only increase i_size after everything is done.
1097          * This means we can trigger inline extent even if we didn't want to.
1098          * So here we skip inline extent creation completely.
1099          */
1100         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
1101                 /* lets try to make an inline extent */
1102                 ret = cow_file_range_inline(inode, start, end, 0,
1103                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL);
1104                 if (ret == 0) {
1105                         /*
1106                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1107                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1108                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1109                          * range.
1110                          */
1111                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1112                                      locked_page,
1113                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1114                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1115                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1116                                      PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK);
1117                         *nr_written = *nr_written +
1118                              (end - start + PAGE_SIZE) / PAGE_SIZE;
1119                         *page_started = 1;
1120                         /*
1121                          * locked_page is locked by the caller of
1122                          * writepage_delalloc(), not locked by
1123                          * __process_pages_contig().
1124                          *
1125                          * We can't let __process_pages_contig() to unlock it,
1126                          * as it doesn't have any subpage::writers recorded.
1127                          *
1128                          * Here we manually unlock the page, since the caller
1129                          * can't use page_started to determine if it's an
1130                          * inline extent or a compressed extent.
1131                          */
1132                         unlock_page(locked_page);
1133                         goto out;
1134                 } else if (ret < 0) {
1135                         goto out_unlock;
1136                 }
1137         }
1138
1139         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1140         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + num_bytes - 1, 0);
1141
1142         /*
1143          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1144          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1145          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1146          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1147          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1148          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1149          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1150          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1151          * items.
1152          */
1153         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1154                 min_alloc_size = num_bytes;
1155         else
1156                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1157
1158         while (num_bytes > 0) {
1159                 cur_alloc_size = num_bytes;
1160                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1161                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1162                                            &ins, 1, 1);
1163                 if (ret < 0)
1164                         goto out_unlock;
1165                 cur_alloc_size = ins.offset;
1166                 extent_reserved = true;
1167
1168                 ram_size = ins.offset;
1169                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1170                                   start, /* orig_start */
1171                                   ins.objectid, /* block_start */
1172                                   ins.offset, /* block_len */
1173                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1174                                   ram_size, /* ram_bytes */
1175                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1176                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1177                 if (IS_ERR(em)) {
1178                         ret = PTR_ERR(em);
1179                         goto out_reserve;
1180                 }
1181                 free_extent_map(em);
1182
1183                 ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, start, ins.objectid,
1184                                                ram_size, cur_alloc_size,
1185                                                BTRFS_ORDERED_REGULAR);
1186                 if (ret)
1187                         goto out_drop_extent_cache;
1188
1189                 if (root->root_key.objectid ==
1190                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID) {
1191                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, start,
1192                                                       cur_alloc_size);
1193                         /*
1194                          * Only drop cache here, and process as normal.
1195                          *
1196                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1197                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1198                          * extent, as its meta should be freed by
1199                          * btrfs_finish_ordered_io().
1200                          *
1201                          * So we must continue until @start is increased to
1202                          * skip current ordered extent.
1203                          */
1204                         if (ret)
1205                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, start,
1206                                                 start + ram_size - 1, 0);
1207                 }
1208
1209                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1210
1211                 /*
1212                  * We're not doing compressed IO, don't unlock the first page
1213                  * (which the caller expects to stay locked), don't clear any
1214                  * dirty bits and don't set any writeback bits
1215                  *
1216                  * Do set the Ordered (Private2) bit so we know this page was
1217                  * properly setup for writepage.
1218                  */
1219                 page_ops = unlock ? PAGE_UNLOCK : 0;
1220                 page_ops |= PAGE_SET_ORDERED;
1221
1222                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1223                                              locked_page,
1224                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1225                                              page_ops);
1226                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1227                         num_bytes = 0;
1228                 else
1229                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1230                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1231                 start += cur_alloc_size;
1232                 extent_reserved = false;
1233
1234                 /*
1235                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1236                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1237                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1238                  */
1239                 if (ret)
1240                         goto out_unlock;
1241         }
1242 out:
1243         return ret;
1244
1245 out_drop_extent_cache:
1246         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + ram_size - 1, 0);
1247 out_reserve:
1248         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1249         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1250 out_unlock:
1251         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1252                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1253         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK;
1254         /*
1255          * If we reserved an extent for our delalloc range (or a subrange) and
1256          * failed to create the respective ordered extent, then it means that
1257          * when we reserved the extent we decremented the extent's size from
1258          * the data space_info's bytes_may_use counter and incremented the
1259          * space_info's bytes_reserved counter by the same amount. We must make
1260          * sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try to decrement again
1261          * the data space_info's bytes_may_use counter, therefore we do not pass
1262          * it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1263          */
1264         if (extent_reserved) {
1265                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1266                                              start + cur_alloc_size - 1,
1267                                              locked_page,
1268                                              clear_bits,
1269                                              page_ops);
1270                 start += cur_alloc_size;
1271                 if (start >= end)
1272                         goto out;
1273         }
1274         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1275                                      clear_bits | EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1276                                      page_ops);
1277         goto out;
1278 }
1279
1280 /*
1281  * work queue call back to started compression on a file and pages
1282  */
1283 static noinline void async_cow_start(struct btrfs_work *work)
1284 {
1285         struct async_chunk *async_chunk;
1286         int compressed_extents;
1287
1288         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1289
1290         compressed_extents = compress_file_range(async_chunk);
1291         if (compressed_extents == 0) {
1292                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1293                 async_chunk->inode = NULL;
1294         }
1295 }
1296
1297 /*
1298  * work queue call back to submit previously compressed pages
1299  */
1300 static noinline void async_cow_submit(struct btrfs_work *work)
1301 {
1302         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1303                                                      work);
1304         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1305         unsigned long nr_pages;
1306
1307         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1308                 PAGE_SHIFT;
1309
1310         /*
1311          * ->inode could be NULL if async_chunk_start has failed to compress,
1312          * in which case we don't have anything to submit, yet we need to
1313          * always adjust ->async_delalloc_pages as its paired with the init
1314          * happening in cow_file_range_async
1315          */
1316         if (async_chunk->inode)
1317                 submit_compressed_extents(async_chunk);
1318
1319         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1320         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1321             5 * SZ_1M)
1322                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1323 }
1324
1325 static noinline void async_cow_free(struct btrfs_work *work)
1326 {
1327         struct async_chunk *async_chunk;
1328
1329         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1330         if (async_chunk->inode)
1331                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1332         if (async_chunk->blkcg_css)
1333                 css_put(async_chunk->blkcg_css);
1334         /*
1335          * Since the pointer to 'pending' is at the beginning of the array of
1336          * async_chunk's, freeing it ensures the whole array has been freed.
1337          */
1338         if (atomic_dec_and_test(async_chunk->pending))
1339                 kvfree(async_chunk->pending);
1340 }
1341
1342 static int cow_file_range_async(struct btrfs_inode *inode,
1343                                 struct writeback_control *wbc,
1344                                 struct page *locked_page,
1345                                 u64 start, u64 end, int *page_started,
1346                                 unsigned long *nr_written)
1347 {
1348         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1349         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1350         struct async_cow *ctx;
1351         struct async_chunk *async_chunk;
1352         unsigned long nr_pages;
1353         u64 cur_end;
1354         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1355         int i;
1356         bool should_compress;
1357         unsigned nofs_flag;
1358         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1359
1360         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end);
1361
1362         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS &&
1363             !btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS)) {
1364                 num_chunks = 1;
1365                 should_compress = false;
1366         } else {
1367                 should_compress = true;
1368         }
1369
1370         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1371         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1372         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1373
1374         if (!ctx) {
1375                 unsigned clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1376                         EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1377                         EXTENT_DO_ACCOUNTING;
1378                 unsigned long page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1379                                          PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR;
1380
1381                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1382                                              clear_bits, page_ops);
1383                 return -ENOMEM;
1384         }
1385
1386         async_chunk = ctx->chunks;
1387         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1388
1389         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1390                 if (should_compress)
1391                         cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1392                 else
1393                         cur_end = end;
1394
1395                 /*
1396                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1397                  * lightweight reference for the callback lifetime
1398                  */
1399                 ihold(&inode->vfs_inode);
1400                 async_chunk[i].pending = &ctx->num_chunks;
1401                 async_chunk[i].inode = &inode->vfs_inode;
1402                 async_chunk[i].start = start;
1403                 async_chunk[i].end = cur_end;
1404                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1405                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1406
1407                 /*
1408                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1409                  * the original page we were actually given.  As we spread
1410                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1411                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1412                  *
1413                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1414                  * to unlock it.
1415                  */
1416                 if (locked_page) {
1417                         /*
1418                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1419                          * might not go through async.  We want all of them to
1420                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1421                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1422                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1423                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1424                          * against the first page.
1425                          */
1426                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1427                                                  cur_end - start);
1428                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1429                         locked_page = NULL;
1430                 } else {
1431                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1432                 }
1433
1434                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1435                         css_get(blkcg_css);
1436                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1437                 } else {
1438                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1439                 }
1440
1441                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, async_cow_start,
1442                                 async_cow_submit, async_cow_free);
1443
1444                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1445                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1446
1447                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1448
1449                 *nr_written += nr_pages;
1450                 start = cur_end + 1;
1451         }
1452         *page_started = 1;
1453         return 0;
1454 }
1455
1456 static noinline int run_delalloc_zoned(struct btrfs_inode *inode,
1457                                        struct page *locked_page, u64 start,
1458                                        u64 end, int *page_started,
1459                                        unsigned long *nr_written)
1460 {
1461         int ret;
1462
1463         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1464                              nr_written, 0);
1465         if (ret)
1466                 return ret;
1467
1468         if (*page_started)
1469                 return 0;
1470
1471         __set_page_dirty_nobuffers(locked_page);
1472         account_page_redirty(locked_page);
1473         extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, start, end, WB_SYNC_ALL);
1474         *page_started = 1;
1475
1476         return 0;
1477 }
1478
1479 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1480                                         u64 bytenr, u64 num_bytes)
1481 {
1482         int ret;
1483         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1484         LIST_HEAD(list);
1485
1486         ret = btrfs_lookup_csums_range(fs_info->csum_root, bytenr,
1487                                        bytenr + num_bytes - 1, &list, 0);
1488         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1489                 return 0;
1490
1491         while (!list_empty(&list)) {
1492                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1493                 list_del(&sums->list);
1494                 kfree(sums);
1495         }
1496         if (ret < 0)
1497                 return ret;
1498         return 1;
1499 }
1500
1501 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1502                            const u64 start, const u64 end,
1503                            int *page_started, unsigned long *nr_written)
1504 {
1505         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1506         const bool is_reloc_ino = (inode->root->root_key.objectid ==
1507                                    BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID);
1508         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1509         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1510         u64 range_start = start;
1511         u64 count;
1512
1513         /*
1514          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1515          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1516          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1517          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1518          * has the NOCOW bit set).
1519          *
1520          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1521          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1522          * scrub or relocation) we need to do the following:
1523          *
1524          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1525          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1526          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1527          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1528          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1529          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1530          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1531          *
1532          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1533          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1534          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1535          *    data space info, which we incremented in the step above.
1536          *
1537          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1538          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1539          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1540          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1541          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1542          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1543          * when starting writeback.
1544          */
1545         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1546                                  EXTENT_NORESERVE, 0);
1547         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1548                 u64 bytes = count;
1549                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1550                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1551
1552                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1553                         bytes = range_bytes;
1554
1555                 spin_lock(&sinfo->lock);
1556                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1557                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1558
1559                 if (count > 0)
1560                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1561                                          0, 0, NULL);
1562         }
1563
1564         return cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1565                               nr_written, 1);
1566 }
1567
1568 /*
1569  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
1570  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
1571  *
1572  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
1573  * blocks on disk
1574  */
1575 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
1576                                        struct page *locked_page,
1577                                        const u64 start, const u64 end,
1578                                        int *page_started,
1579                                        unsigned long *nr_written)
1580 {
1581         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1582         struct btrfs_root *root = inode->root;
1583         struct btrfs_path *path;
1584         u64 cow_start = (u64)-1;
1585         u64 cur_offset = start;
1586         int ret;
1587         bool check_prev = true;
1588         const bool freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1589         u64 ino = btrfs_ino(inode);
1590         bool nocow = false;
1591         u64 disk_bytenr = 0;
1592         const bool force = inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW;
1593
1594         path = btrfs_alloc_path();
1595         if (!path) {
1596                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1597                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1598                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING |
1599                                              EXTENT_DEFRAG, PAGE_UNLOCK |
1600                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1601                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1602                 return -ENOMEM;
1603         }
1604
1605         while (1) {
1606                 struct btrfs_key found_key;
1607                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
1608                 struct extent_buffer *leaf;
1609                 u64 extent_end;
1610                 u64 extent_offset;
1611                 u64 num_bytes = 0;
1612                 u64 disk_num_bytes;
1613                 u64 ram_bytes;
1614                 int extent_type;
1615
1616                 nocow = false;
1617
1618                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
1619                                                cur_offset, 0);
1620                 if (ret < 0)
1621                         goto error;
1622
1623                 /*
1624                  * If there is no extent for our range when doing the initial
1625                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
1626                  * one containing the search offset
1627                  */
1628                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
1629                         leaf = path->nodes[0];
1630                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
1631                                               path->slots[0] - 1);
1632                         if (found_key.objectid == ino &&
1633                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
1634                                 path->slots[0]--;
1635                 }
1636                 check_prev = false;
1637 next_slot:
1638                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
1639                 leaf = path->nodes[0];
1640                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1641                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1642                         if (ret < 0) {
1643                                 if (cow_start != (u64)-1)
1644                                         cur_offset = cow_start;
1645                                 goto error;
1646                         }
1647                         if (ret > 0)
1648                                 break;
1649                         leaf = path->nodes[0];
1650                 }
1651
1652                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
1653
1654                 /* Didn't find anything for our INO */
1655                 if (found_key.objectid > ino)
1656                         break;
1657                 /*
1658                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
1659                  * more extents for this inode
1660                  */
1661                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
1662                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
1663                         path->slots[0]++;
1664                         goto next_slot;
1665                 }
1666
1667                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
1668                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
1669                     found_key.offset > end)
1670                         break;
1671
1672                 /*
1673                  * If the found extent starts after requested offset, then
1674                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
1675                  */
1676                 if (found_key.offset > cur_offset) {
1677                         extent_end = found_key.offset;
1678                         extent_type = 0;
1679                         goto out_check;
1680                 }
1681
1682                 /*
1683                  * Found extent which begins before our range and potentially
1684                  * intersect it
1685                  */
1686                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1687                                     struct btrfs_file_extent_item);
1688                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
1689
1690                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
1691                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
1692                     extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1693                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1694                         extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1695                         extent_end = found_key.offset +
1696                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
1697                         disk_num_bytes =
1698                                 btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1699                         /*
1700                          * If the extent we got ends before our current offset,
1701                          * skip to the next extent.
1702                          */
1703                         if (extent_end <= cur_offset) {
1704                                 path->slots[0]++;
1705                                 goto next_slot;
1706                         }
1707                         /* Skip holes */
1708                         if (disk_bytenr == 0)
1709                                 goto out_check;
1710                         /* Skip compressed/encrypted/encoded extents */
1711                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
1712                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
1713                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
1714                                 goto out_check;
1715                         /*
1716                          * If extent is created before the last volume's snapshot
1717                          * this implies the extent is shared, hence we can't do
1718                          * nocow. This is the same check as in
1719                          * btrfs_cross_ref_exist but without calling
1720                          * btrfs_search_slot.
1721                          */
1722                         if (!freespace_inode &&
1723                             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
1724                             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1725                                 goto out_check;
1726                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG && !force)
1727                                 goto out_check;
1728
1729                         /*
1730                          * The following checks can be expensive, as they need to
1731                          * take other locks and do btree or rbtree searches, so
1732                          * release the path to avoid blocking other tasks for too
1733                          * long.
1734                          */
1735                         btrfs_release_path(path);
1736
1737                         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, ino,
1738                                                     found_key.offset -
1739                                                     extent_offset, disk_bytenr, false);
1740                         if (ret) {
1741                                 /*
1742                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1743                                  * metadata.
1744                                  */
1745                                 if (ret < 0) {
1746                                         if (cow_start != (u64)-1)
1747                                                 cur_offset = cow_start;
1748                                         goto error;
1749                                 }
1750
1751                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1752                                 goto out_check;
1753                         }
1754                         disk_bytenr += extent_offset;
1755                         disk_bytenr += cur_offset - found_key.offset;
1756                         num_bytes = min(end + 1, extent_end) - cur_offset;
1757                         /*
1758                          * If there are pending snapshots for this root, we
1759                          * fall into common COW way
1760                          */
1761                         if (!freespace_inode && atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
1762                                 goto out_check;
1763                         /*
1764                          * force cow if csum exists in the range.
1765                          * this ensure that csum for a given extent are
1766                          * either valid or do not exist.
1767                          */
1768                         ret = csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr,
1769                                                   num_bytes);
1770                         if (ret) {
1771                                 /*
1772                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1773                                  * metadata.
1774                                  */
1775                                 if (ret < 0) {
1776                                         if (cow_start != (u64)-1)
1777                                                 cur_offset = cow_start;
1778                                         goto error;
1779                                 }
1780                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1781                                 goto out_check;
1782                         }
1783                         /* If the extent's block group is RO, we must COW */
1784                         if (!btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr))
1785                                 goto out_check;
1786                         nocow = true;
1787                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1788                         extent_end = found_key.offset + ram_bytes;
1789                         extent_end = ALIGN(extent_end, fs_info->sectorsize);
1790                         /* Skip extents outside of our requested range */
1791                         if (extent_end <= start) {
1792                                 path->slots[0]++;
1793                                 goto next_slot;
1794                         }
1795                 } else {
1796                         /* If this triggers then we have a memory corruption */
1797                         BUG();
1798                 }
1799 out_check:
1800                 /*
1801                  * If nocow is false then record the beginning of the range
1802                  * that needs to be COWed
1803                  */
1804                 if (!nocow) {
1805                         if (cow_start == (u64)-1)
1806                                 cow_start = cur_offset;
1807                         cur_offset = extent_end;
1808                         if (cur_offset > end)
1809                                 break;
1810                         if (!path->nodes[0])
1811                                 continue;
1812                         path->slots[0]++;
1813                         goto next_slot;
1814                 }
1815
1816                 /*
1817                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
1818                  * will contain the beginning of the first extent that can be
1819                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
1820                  */
1821                 if (cow_start != (u64)-1) {
1822                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
1823                                               cow_start, found_key.offset - 1,
1824                                               page_started, nr_written);
1825                         if (ret)
1826                                 goto error;
1827                         cow_start = (u64)-1;
1828                 }
1829
1830                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1831                         u64 orig_start = found_key.offset - extent_offset;
1832                         struct extent_map *em;
1833
1834                         em = create_io_em(inode, cur_offset, num_bytes,
1835                                           orig_start,
1836                                           disk_bytenr, /* block_start */
1837                                           num_bytes, /* block_len */
1838                                           disk_num_bytes, /* orig_block_len */
1839                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
1840                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1841                         if (IS_ERR(em)) {
1842                                 ret = PTR_ERR(em);
1843                                 goto error;
1844                         }
1845                         free_extent_map(em);
1846                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1847                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1848                                                        num_bytes,
1849                                                        BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1850                         if (ret) {
1851                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
1852                                                         cur_offset + num_bytes - 1,
1853                                                         0);
1854                                 goto error;
1855                         }
1856                 } else {
1857                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1858                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1859                                                        num_bytes,
1860                                                        BTRFS_ORDERED_NOCOW);
1861                         if (ret)
1862                                 goto error;
1863                 }
1864
1865                 if (nocow)
1866                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1867                 nocow = false;
1868
1869                 if (root->root_key.objectid ==
1870                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1871                         /*
1872                          * Error handled later, as we must prevent
1873                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
1874                          * from freeing metadata of created ordered extent.
1875                          */
1876                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, cur_offset,
1877                                                       num_bytes);
1878
1879                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset,
1880                                              cur_offset + num_bytes - 1,
1881                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1882                                              EXTENT_DELALLOC |
1883                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1884                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_ORDERED);
1885
1886                 cur_offset = extent_end;
1887
1888                 /*
1889                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
1890                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
1891                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
1892                  */
1893                 if (ret)
1894                         goto error;
1895                 if (cur_offset > end)
1896                         break;
1897         }
1898         btrfs_release_path(path);
1899
1900         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
1901                 cow_start = cur_offset;
1902
1903         if (cow_start != (u64)-1) {
1904                 cur_offset = end;
1905                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end,
1906                                       page_started, nr_written);
1907                 if (ret)
1908                         goto error;
1909         }
1910
1911 error:
1912         if (nocow)
1913                 btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1914
1915         if (ret && cur_offset < end)
1916                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
1917                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1918                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
1919                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1920                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1921                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1922         btrfs_free_path(path);
1923         return ret;
1924 }
1925
1926 static bool should_nocow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
1927 {
1928         if (inode->flags & (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
1929                 if (inode->defrag_bytes &&
1930                     test_range_bit(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG,
1931                                    0, NULL))
1932                         return false;
1933                 return true;
1934         }
1935         return false;
1936 }
1937
1938 /*
1939  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
1940  * being touched for the first time.
1941  */
1942 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1943                 u64 start, u64 end, int *page_started, unsigned long *nr_written,
1944                 struct writeback_control *wbc)
1945 {
1946         int ret;
1947         const bool zoned = btrfs_is_zoned(inode->root->fs_info);
1948
1949         if (should_nocow(inode, start, end)) {
1950                 ASSERT(!zoned);
1951                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
1952                                          page_started, nr_written);
1953         } else if (!inode_can_compress(inode) ||
1954                    !inode_need_compress(inode, start, end)) {
1955                 if (zoned)
1956                         ret = run_delalloc_zoned(inode, locked_page, start, end,
1957                                                  page_started, nr_written);
1958                 else
1959                         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end,
1960                                              page_started, nr_written, 1);
1961         } else {
1962                 set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
1963                 ret = cow_file_range_async(inode, wbc, locked_page, start, end,
1964                                            page_started, nr_written);
1965         }
1966         ASSERT(ret <= 0);
1967         if (ret)
1968                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
1969                                               end - start + 1);
1970         return ret;
1971 }
1972
1973 void btrfs_split_delalloc_extent(struct inode *inode,
1974                                  struct extent_state *orig, u64 split)
1975 {
1976         u64 size;
1977
1978         /* not delalloc, ignore it */
1979         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
1980                 return;
1981
1982         size = orig->end - orig->start + 1;
1983         if (size > BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1984                 u32 num_extents;
1985                 u64 new_size;
1986
1987                 /*
1988                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
1989                  * applies here, just in reverse.
1990                  */
1991                 new_size = orig->end - split + 1;
1992                 num_extents = count_max_extents(new_size);
1993                 new_size = split - orig->start;
1994                 num_extents += count_max_extents(new_size);
1995                 if (count_max_extents(size) >= num_extents)
1996                         return;
1997         }
1998
1999         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2000         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), 1);
2001         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2002 }
2003
2004 /*
2005  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
2006  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
2007  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
2008  */
2009 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *new,
2010                                  struct extent_state *other)
2011 {
2012         u64 new_size, old_size;
2013         u32 num_extents;
2014
2015         /* not delalloc, ignore it */
2016         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
2017                 return;
2018
2019         if (new->start > other->start)
2020                 new_size = new->end - other->start + 1;
2021         else
2022                 new_size = other->end - new->start + 1;
2023
2024         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
2025         if (new_size <= BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
2026                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2027                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
2028                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2029                 return;
2030         }
2031
2032         /*
2033          * We have to add up either side to figure out how many extents were
2034          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
2035          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
2036          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
2037          *
2038          * [ 4k][MAX_SIZE]
2039          *
2040          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
2041          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
2042          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
2043          *
2044          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
2045          *
2046          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
2047          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
2048          * this case.
2049          */
2050         old_size = other->end - other->start + 1;
2051         num_extents = count_max_extents(old_size);
2052         old_size = new->end - new->start + 1;
2053         num_extents += count_max_extents(old_size);
2054         if (count_max_extents(new_size) >= num_extents)
2055                 return;
2056
2057         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2058         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
2059         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2060 }
2061
2062 static void btrfs_add_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
2063                                       struct inode *inode)
2064 {
2065         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2066
2067         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2068         if (list_empty(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes)) {
2069                 list_add_tail(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes,
2070                               &root->delalloc_inodes);
2071                 set_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2072                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
2073                 root->nr_delalloc_inodes++;
2074                 if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
2075                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2076                         BUG_ON(!list_empty(&root->delalloc_root));
2077                         list_add_tail(&root->delalloc_root,
2078                                       &fs_info->delalloc_roots);
2079                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2080                 }
2081         }
2082         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2083 }
2084
2085
2086 void __btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2087                                 struct btrfs_inode *inode)
2088 {
2089         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2090
2091         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2092                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
2093                 clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2094                           &inode->runtime_flags);
2095                 root->nr_delalloc_inodes--;
2096                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
2097                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
2098                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2099                         BUG_ON(list_empty(&root->delalloc_root));
2100                         list_del_init(&root->delalloc_root);
2101                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2102                 }
2103         }
2104 }
2105
2106 static void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2107                                      struct btrfs_inode *inode)
2108 {
2109         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2110         __btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2111         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2112 }
2113
2114 /*
2115  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
2116  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
2117  */
2118 void btrfs_set_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *state,
2119                                unsigned *bits)
2120 {
2121         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2122
2123         if ((*bits & EXTENT_DEFRAG) && !(*bits & EXTENT_DELALLOC))
2124                 WARN_ON(1);
2125         /*
2126          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2127          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2128          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2129          */
2130         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2131                 struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2132                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2133                 u32 num_extents = count_max_extents(len);
2134                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode));
2135
2136                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2137                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), num_extents);
2138                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2139
2140                 /* For sanity tests */
2141                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2142                         return;
2143
2144                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2145                                          fs_info->delalloc_batch);
2146                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2147                 BTRFS_I(inode)->delalloc_bytes += len;
2148                 if (*bits & EXTENT_DEFRAG)
2149                         BTRFS_I(inode)->defrag_bytes += len;
2150                 if (do_list && !test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2151                                          &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2152                         btrfs_add_delalloc_inodes(root, inode);
2153                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2154         }
2155
2156         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2157             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2158                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2159                 BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes += state->end + 1 -
2160                         state->start;
2161                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2162         }
2163 }
2164
2165 /*
2166  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2167  * accounting happens.
2168  */
2169 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct inode *vfs_inode,
2170                                  struct extent_state *state, unsigned *bits)
2171 {
2172         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
2173         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(vfs_inode->i_sb);
2174         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2175         u32 num_extents = count_max_extents(len);
2176
2177         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (*bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2178                 spin_lock(&inode->lock);
2179                 inode->defrag_bytes -= len;
2180                 spin_unlock(&inode->lock);
2181         }
2182
2183         /*
2184          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2185          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2186          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2187          */
2188         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2189                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2190                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2191
2192                 spin_lock(&inode->lock);
2193                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2194                 spin_unlock(&inode->lock);
2195
2196                 /*
2197                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2198                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2199                  * error.
2200                  */
2201                 if (*bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2202                     root != fs_info->tree_root)
2203                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, false);
2204
2205                 /* For sanity tests. */
2206                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2207                         return;
2208
2209                 if (root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
2210                     do_list && !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2211                     (*bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2212                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2213
2214                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2215                                          fs_info->delalloc_batch);
2216                 spin_lock(&inode->lock);
2217                 inode->delalloc_bytes -= len;
2218                 if (do_list && inode->delalloc_bytes == 0 &&
2219                     test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2220                                         &inode->runtime_flags))
2221                         btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2222                 spin_unlock(&inode->lock);
2223         }
2224
2225         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2226             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2227                 spin_lock(&inode->lock);
2228                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2229                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2230                 if (*bits & EXTENT_ADD_INODE_BYTES)
2231                         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, len);
2232                 spin_unlock(&inode->lock);
2233         }
2234 }
2235
2236 /*
2237  * btrfs_bio_fits_in_stripe - Checks whether the size of the given bio will fit
2238  * in a chunk's stripe. This function ensures that bios do not span a
2239  * stripe/chunk
2240  *
2241  * @page - The page we are about to add to the bio
2242  * @size - size we want to add to the bio
2243  * @bio - bio we want to ensure is smaller than a stripe
2244  * @bio_flags - flags of the bio
2245  *
2246  * return 1 if page cannot be added to the bio
2247  * return 0 if page can be added to the bio
2248  * return error otherwise
2249  */
2250 int btrfs_bio_fits_in_stripe(struct page *page, size_t size, struct bio *bio,
2251                              unsigned long bio_flags)
2252 {
2253         struct inode *inode = page->mapping->host;
2254         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2255         u64 logical = bio->bi_iter.bi_sector << 9;
2256         u32 bio_len = bio->bi_iter.bi_size;
2257         struct extent_map *em;
2258         int ret = 0;
2259         struct btrfs_io_geometry geom;
2260
2261         if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
2262                 return 0;
2263
2264         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, fs_info->sectorsize);
2265         if (IS_ERR(em))
2266                 return PTR_ERR(em);
2267         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(bio), logical, &geom);
2268         if (ret < 0)
2269                 goto out;
2270
2271         if (geom.len < bio_len + size)
2272                 ret = 1;
2273 out:
2274         free_extent_map(em);
2275         return ret;
2276 }
2277
2278 /*
2279  * in order to insert checksums into the metadata in large chunks,
2280  * we wait until bio submission time.   All the pages in the bio are
2281  * checksummed and sums are attached onto the ordered extent record.
2282  *
2283  * At IO completion time the cums attached on the ordered extent record
2284  * are inserted into the btree
2285  */
2286 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start(struct inode *inode, struct bio *bio,
2287                                            u64 dio_file_offset)
2288 {
2289         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2290 }
2291
2292 /*
2293  * Split an extent_map at [start, start + len]
2294  *
2295  * This function is intended to be used only for extract_ordered_extent().
2296  */
2297 static int split_zoned_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 len,
2298                           u64 pre, u64 post)
2299 {
2300         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
2301         struct extent_map *em;
2302         struct extent_map *split_pre = NULL;
2303         struct extent_map *split_mid = NULL;
2304         struct extent_map *split_post = NULL;
2305         int ret = 0;
2306         unsigned long flags;
2307
2308         /* Sanity check */
2309         if (pre == 0 && post == 0)
2310                 return 0;
2311
2312         split_pre = alloc_extent_map();
2313         if (pre)
2314                 split_mid = alloc_extent_map();
2315         if (post)
2316                 split_post = alloc_extent_map();
2317         if (!split_pre || (pre && !split_mid) || (post && !split_post)) {
2318                 ret = -ENOMEM;
2319                 goto out;
2320         }
2321
2322         ASSERT(pre + post < len);
2323
2324         lock_extent(&inode->io_tree, start, start + len - 1);
2325         write_lock(&em_tree->lock);
2326         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
2327         if (!em) {
2328                 ret = -EIO;
2329                 goto out_unlock;
2330         }
2331
2332         ASSERT(em->len == len);
2333         ASSERT(!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags));
2334         ASSERT(em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE);
2335         ASSERT(test_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags));
2336         ASSERT(!test_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags));
2337         ASSERT(!list_empty(&em->list));
2338
2339         flags = em->flags;
2340         clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
2341
2342         /* First, replace the em with a new extent_map starting from * em->start */
2343         split_pre->start = em->start;
2344         split_pre->len = (pre ? pre : em->len - post);
2345         split_pre->orig_start = split_pre->start;
2346         split_pre->block_start = em->block_start;
2347         split_pre->block_len = split_pre->len;
2348         split_pre->orig_block_len = split_pre->block_len;
2349         split_pre->ram_bytes = split_pre->len;
2350         split_pre->flags = flags;
2351         split_pre->compress_type = em->compress_type;
2352         split_pre->generation = em->generation;
2353
2354         replace_extent_mapping(em_tree, em, split_pre, 1);
2355
2356         /*
2357          * Now we only have an extent_map at:
2358          *     [em->start, em->start + pre] if pre != 0
2359          *     [em->start, em->start + em->len - post] if pre == 0
2360          */
2361
2362         if (pre) {
2363                 /* Insert the middle extent_map */
2364                 split_mid->start = em->start + pre;
2365                 split_mid->len = em->len - pre - post;
2366                 split_mid->orig_start = split_mid->start;
2367                 split_mid->block_start = em->block_start + pre;
2368                 split_mid->block_len = split_mid->len;
2369                 split_mid->orig_block_len = split_mid->block_len;
2370                 split_mid->ram_bytes = split_mid->len;
2371                 split_mid->flags = flags;
2372                 split_mid->compress_type = em->compress_type;
2373                 split_mid->generation = em->generation;
2374                 add_extent_mapping(em_tree, split_mid, 1);
2375         }
2376
2377         if (post) {
2378                 split_post->start = em->start + em->len - post;
2379                 split_post->len = post;
2380                 split_post->orig_start = split_post->start;
2381                 split_post->block_start = em->block_start + em->len - post;
2382                 split_post->block_len = split_post->len;
2383                 split_post->orig_block_len = split_post->block_len;
2384                 split_post->ram_bytes = split_post->len;
2385                 split_post->flags = flags;
2386                 split_post->compress_type = em->compress_type;
2387                 split_post->generation = em->generation;
2388                 add_extent_mapping(em_tree, split_post, 1);
2389         }
2390
2391         /* Once for us */
2392         free_extent_map(em);
2393         /* Once for the tree */
2394         free_extent_map(em);
2395
2396 out_unlock:
2397         write_unlock(&em_tree->lock);
2398         unlock_extent(&inode->io_tree, start, start + len - 1);
2399 out:
2400         free_extent_map(split_pre);
2401         free_extent_map(split_mid);
2402         free_extent_map(split_post);
2403
2404         return ret;
2405 }
2406
2407 static blk_status_t extract_ordered_extent(struct btrfs_inode *inode,
2408                                            struct bio *bio, loff_t file_offset)
2409 {
2410         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2411         u64 start = (u64)bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
2412         u64 file_len;
2413         u64 len = bio->bi_iter.bi_size;
2414         u64 end = start + len;
2415         u64 ordered_end;
2416         u64 pre, post;
2417         int ret = 0;
2418
2419         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
2420         if (WARN_ON_ONCE(!ordered))
2421                 return BLK_STS_IOERR;
2422
2423         /* No need to split */
2424         if (ordered->disk_num_bytes == len)
2425                 goto out;
2426
2427         /* We cannot split once end_bio'd ordered extent */
2428         if (WARN_ON_ONCE(ordered->bytes_left != ordered->disk_num_bytes)) {
2429                 ret = -EINVAL;
2430                 goto out;
2431         }
2432
2433         /* We cannot split a compressed ordered extent */
2434         if (WARN_ON_ONCE(ordered->disk_num_bytes != ordered->num_bytes)) {
2435                 ret = -EINVAL;
2436                 goto out;
2437         }
2438
2439         ordered_end = ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes;
2440         /* bio must be in one ordered extent */
2441         if (WARN_ON_ONCE(start < ordered->disk_bytenr || end > ordered_end)) {
2442                 ret = -EINVAL;
2443                 goto out;
2444         }
2445
2446         /* Checksum list should be empty */
2447         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ordered->list))) {
2448                 ret = -EINVAL;
2449                 goto out;
2450         }
2451
2452         file_len = ordered->num_bytes;
2453         pre = start - ordered->disk_bytenr;
2454         post = ordered_end - end;
2455
2456         ret = btrfs_split_ordered_extent(ordered, pre, post);
2457         if (ret)
2458                 goto out;
2459         ret = split_zoned_em(inode, file_offset, file_len, pre, post);
2460
2461 out:
2462         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2463
2464         return errno_to_blk_status(ret);
2465 }
2466
2467 /*
2468  * extent_io.c submission hook. This does the right thing for csum calculation
2469  * on write, or reading the csums from the tree before a read.
2470  *
2471  * Rules about async/sync submit,
2472  * a) read:                             sync submit
2473  *
2474  * b) write without checksum:           sync submit
2475  *
2476  * c) write with checksum:
2477  *    c-1) if bio is issued by fsync:   sync submit
2478  *         (sync_writers != 0)
2479  *
2480  *    c-2) if root is reloc root:       sync submit
2481  *         (only in case of buffered IO)
2482  *
2483  *    c-3) otherwise:                   async submit
2484  */
2485 blk_status_t btrfs_submit_data_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
2486                                    int mirror_num, unsigned long bio_flags)
2487
2488 {
2489         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2490         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2491         enum btrfs_wq_endio_type metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_DATA;
2492         blk_status_t ret = 0;
2493         int skip_sum;
2494         int async = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
2495
2496         skip_sum = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM) ||
2497                    !fs_info->csum_root;
2498
2499         if (btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode)))
2500                 metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_FREE_SPACE;
2501
2502         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
2503                 struct page *page = bio_first_bvec_all(bio)->bv_page;
2504                 loff_t file_offset = page_offset(page);
2505
2506                 ret = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio, file_offset);
2507                 if (ret)
2508                         goto out;
2509         }
2510
2511         if (btrfs_op(bio) != BTRFS_MAP_WRITE) {
2512                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, metadata);
2513                 if (ret)
2514                         goto out;
2515
2516                 if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED) {
2517                         ret = btrfs_submit_compressed_read(inode, bio,
2518                                                            mirror_num,
2519                                                            bio_flags);
2520                         goto out;
2521                 } else {
2522                         /*
2523                          * Lookup bio sums does extra checks around whether we
2524                          * need to csum or not, which is why we ignore skip_sum
2525                          * here.
2526                          */
2527                         ret = btrfs_lookup_bio_sums(inode, bio, NULL);
2528                         if (ret)
2529                                 goto out;
2530                 }
2531                 goto mapit;
2532         } else if (async && !skip_sum) {
2533                 /* csum items have already been cloned */
2534                 if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
2535                         goto mapit;
2536                 /* we're doing a write, do the async checksumming */
2537                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, mirror_num, bio_flags,
2538                                           0, btrfs_submit_bio_start);
2539                 goto out;
2540         } else if (!skip_sum) {
2541                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2542                 if (ret)
2543                         goto out;
2544         }
2545
2546 mapit:
2547         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
2548
2549 out:
2550         if (ret) {
2551                 bio->bi_status = ret;
2552                 bio_endio(bio);
2553         }
2554         return ret;
2555 }
2556
2557 /*
2558  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2559  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2560  */
2561 static int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2562                              struct list_head *list)
2563 {
2564         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2565         int ret;
2566
2567         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2568                 trans->adding_csums = true;
2569                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans, trans->fs_info->csum_root, sum);
2570                 trans->adding_csums = false;
2571                 if (ret)
2572                         return ret;
2573         }
2574         return 0;
2575 }
2576
2577 static int btrfs_find_new_delalloc_bytes(struct btrfs_inode *inode,
2578                                          const u64 start,
2579                                          const u64 len,
2580                                          struct extent_state **cached_state)
2581 {
2582         u64 search_start = start;
2583         const u64 end = start + len - 1;
2584
2585         while (search_start < end) {
2586                 const u64 search_len = end - search_start + 1;
2587                 struct extent_map *em;
2588                 u64 em_len;
2589                 int ret = 0;
2590
2591                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, search_start, search_len);
2592                 if (IS_ERR(em))
2593                         return PTR_ERR(em);
2594
2595                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
2596                         goto next;
2597
2598                 em_len = em->len;
2599                 if (em->start < search_start)
2600                         em_len -= search_start - em->start;
2601                 if (em_len > search_len)
2602                         em_len = search_len;
2603
2604                 ret = set_extent_bit(&inode->io_tree, search_start,
2605                                      search_start + em_len - 1,
2606                                      EXTENT_DELALLOC_NEW, 0, NULL, cached_state,
2607                                      GFP_NOFS, NULL);
2608 next:
2609                 search_start = extent_map_end(em);
2610                 free_extent_map(em);
2611                 if (ret)
2612                         return ret;
2613         }
2614         return 0;
2615 }
2616
2617 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2618                               unsigned int extra_bits,
2619                               struct extent_state **cached_state)
2620 {
2621         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2622
2623         if (start >= i_size_read(&inode->vfs_inode) &&
2624             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2625                 /*
2626                  * There can't be any extents following eof in this case so just
2627                  * set the delalloc new bit for the range directly.
2628                  */
2629                 extra_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2630         } else {
2631                 int ret;
2632
2633                 ret = btrfs_find_new_delalloc_bytes(inode, start,
2634                                                     end + 1 - start,
2635                                                     cached_state);
2636                 if (ret)
2637                         return ret;
2638         }
2639
2640         return set_extent_delalloc(&inode->io_tree, start, end, extra_bits,
2641                                    cached_state);
2642 }
2643
2644 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2645 struct btrfs_writepage_fixup {
2646         struct page *page;
2647         struct inode *inode;
2648         struct btrfs_work work;
2649 };
2650
2651 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2652 {
2653         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2654         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2655         struct extent_state *cached_state = NULL;
2656         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2657         struct page *page;
2658         struct btrfs_inode *inode;
2659         u64 page_start;
2660         u64 page_end;
2661         int ret = 0;
2662         bool free_delalloc_space = true;
2663
2664         fixup = container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2665         page = fixup->page;
2666         inode = BTRFS_I(fixup->inode);
2667         page_start = page_offset(page);
2668         page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2669
2670         /*
2671          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2672          * we take the page lock.
2673          */
2674         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2675                                            PAGE_SIZE);
2676 again:
2677         lock_page(page);
2678
2679         /*
2680          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2681          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2682          * address space.
2683          */
2684         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2685                 /*
2686                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2687                  *
2688                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2689                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2690                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2691                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2692                  *    while waiting for the ordered extent.
2693                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2694                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2695                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2696                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2697                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2698                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2699                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2700                  *    when the page was already properly dealt with.
2701                  */
2702                 if (!ret) {
2703                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2704                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2705                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2706                                                      true);
2707                 }
2708                 ret = 0;
2709                 goto out_page;
2710         }
2711
2712         /*
2713          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2714          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2715          */
2716         if (ret)
2717                 goto out_page;
2718
2719         lock_extent_bits(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2720
2721         /* already ordered? We're done */
2722         if (PageOrdered(page))
2723                 goto out_reserved;
2724
2725         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2726         if (ordered) {
2727                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2728                                      &cached_state);
2729                 unlock_page(page);
2730                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
2731                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2732                 goto again;
2733         }
2734
2735         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2736                                         &cached_state);
2737         if (ret)
2738                 goto out_reserved;
2739
2740         /*
2741          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2742          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2743          * destination.
2744          *
2745          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2746          */
2747         BUG_ON(!PageDirty(page));
2748         free_delalloc_space = false;
2749 out_reserved:
2750         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2751         if (free_delalloc_space)
2752                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2753                                              PAGE_SIZE, true);
2754         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2755                              &cached_state);
2756 out_page:
2757         if (ret) {
2758                 /*
2759                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2760                  * to reflect the errors and clean the page.
2761                  */
2762                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2763                 end_extent_writepage(page, ret, page_start, page_end);
2764                 clear_page_dirty_for_io(page);
2765                 SetPageError(page);
2766         }
2767         ClearPageChecked(page);
2768         unlock_page(page);
2769         put_page(page);
2770         kfree(fixup);
2771         extent_changeset_free(data_reserved);
2772         /*
2773          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2774          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2775          * deadlock.
2776          */
2777         btrfs_add_delayed_iput(&inode->vfs_inode);
2778 }
2779
2780 /*
2781  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2782  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2783  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2784  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2785  *
2786  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2787  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2788  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2789  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2790  */
2791 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page)
2792 {
2793         struct inode *inode = page->mapping->host;
2794         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2795         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2796
2797         /* This page has ordered extent covering it already */
2798         if (PageOrdered(page))
2799                 return 0;
2800
2801         /*
2802          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2803          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2804          *
2805          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2806          * EAGAIN.
2807          */
2808         if (PageChecked(page))
2809                 return -EAGAIN;
2810
2811         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
2812         if (!fixup)
2813                 return -EAGAIN;
2814
2815         /*
2816          * We are already holding a reference to this inode from
2817          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
2818          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
2819          * page->mapping outside of the page lock.
2820          */
2821         ihold(inode);
2822         SetPageChecked(page);
2823         get_page(page);
2824         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL, NULL);
2825         fixup->page = page;
2826         fixup->inode = inode;
2827         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
2828
2829         return -EAGAIN;
2830 }
2831
2832 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2833                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
2834                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
2835                                        const bool update_inode_bytes,
2836                                        u64 qgroup_reserved)
2837 {
2838         struct btrfs_root *root = inode->root;
2839         const u64 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
2840         struct btrfs_path *path;
2841         struct extent_buffer *leaf;
2842         struct btrfs_key ins;
2843         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
2844         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
2845         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
2846         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
2847         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
2848         int ret;
2849
2850         path = btrfs_alloc_path();
2851         if (!path)
2852                 return -ENOMEM;
2853
2854         /*
2855          * we may be replacing one extent in the tree with another.
2856          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
2857          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
2858          *
2859          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
2860          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
2861          * with the others.
2862          */
2863         drop_args.path = path;
2864         drop_args.start = file_pos;
2865         drop_args.end = file_pos + num_bytes;
2866         drop_args.replace_extent = true;
2867         drop_args.extent_item_size = sizeof(*stack_fi);
2868         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
2869         if (ret)
2870                 goto out;
2871
2872         if (!drop_args.extent_inserted) {
2873                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
2874                 ins.offset = file_pos;
2875                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2876
2877                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
2878                                               sizeof(*stack_fi));
2879                 if (ret)
2880                         goto out;
2881         }
2882         leaf = path->nodes[0];
2883         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
2884         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
2885                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
2886                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2887
2888         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2889         btrfs_release_path(path);
2890
2891         /*
2892          * If we dropped an inline extent here, we know the range where it is
2893          * was not marked with the EXTENT_DELALLOC_NEW bit, so we update the
2894          * number of bytes only for that range containing the inline extent.
2895          * The remaining of the range will be processed when clearning the
2896          * EXTENT_DELALLOC_BIT bit through the ordered extent completion.
2897          */
2898         if (file_pos == 0 && !IS_ALIGNED(drop_args.bytes_found, sectorsize)) {
2899                 u64 inline_size = round_down(drop_args.bytes_found, sectorsize);
2900
2901                 inline_size = drop_args.bytes_found - inline_size;
2902                 btrfs_update_inode_bytes(inode, sectorsize, inline_size);
2903                 drop_args.bytes_found -= inline_size;
2904                 num_bytes -= sectorsize;
2905         }
2906
2907         if (update_inode_bytes)
2908                 btrfs_update_inode_bytes(inode, num_bytes, drop_args.bytes_found);
2909
2910         ins.objectid = disk_bytenr;
2911         ins.offset = disk_num_bytes;
2912         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
2913
2914         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
2915         if (ret)
2916                 goto out;
2917
2918         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
2919                                                file_pos, qgroup_reserved, &ins);
2920 out:
2921         btrfs_free_path(path);
2922
2923         return ret;
2924 }
2925
2926 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2927                                          u64 start, u64 len)
2928 {
2929         struct btrfs_block_group *cache;
2930
2931         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
2932         ASSERT(cache);
2933
2934         spin_lock(&cache->lock);
2935         cache->delalloc_bytes -= len;
2936         spin_unlock(&cache->lock);
2937
2938         btrfs_put_block_group(cache);
2939 }
2940
2941 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2942                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
2943 {
2944         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
2945         u64 logical_len;
2946         bool update_inode_bytes;
2947
2948         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
2949         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
2950         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
2951         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
2952                                                    oe->disk_num_bytes);
2953         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags))
2954                 logical_len = oe->truncated_len;
2955         else
2956                 logical_len = oe->num_bytes;
2957         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, logical_len);
2958         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, logical_len);
2959         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
2960         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
2961
2962         /*
2963          * For delalloc, when completing an ordered extent we update the inode's
2964          * bytes when clearing the range in the inode's io tree, so pass false
2965          * as the argument 'update_inode_bytes' to insert_reserved_file_extent(),
2966          * except if the ordered extent was truncated.
2967          */
2968         update_inode_bytes = test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &oe->flags) ||
2969                              test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags);
2970
2971         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(oe->inode),
2972                                            oe->file_offset, &stack_fi,
2973                                            update_inode_bytes, oe->qgroup_rsv);
2974 }
2975
2976 /*
2977  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
2978  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
2979  * fully written.
2980  */
2981 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
2982 {
2983         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ordered_extent->inode);
2984         struct btrfs_root *root = inode->root;
2985         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2986         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
2987         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
2988         struct extent_state *cached_state = NULL;
2989         u64 start, end;
2990         int compress_type = 0;
2991         int ret = 0;
2992         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
2993         bool freespace_inode;
2994         bool truncated = false;
2995         bool clear_reserved_extent = true;
2996         unsigned int clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
2997
2998         start = ordered_extent->file_offset;
2999         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
3000
3001         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3002             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
3003             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags))
3004                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
3005
3006         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
3007
3008         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
3009                 ret = -EIO;
3010                 goto out;
3011         }
3012
3013         if (ordered_extent->bdev)
3014                 btrfs_rewrite_logical_zoned(ordered_extent);
3015
3016         btrfs_free_io_failure_record(inode, start, end);
3017
3018         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
3019                 truncated = true;
3020                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
3021                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
3022                 if (!logical_len)
3023                         goto out;
3024         }
3025
3026         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
3027                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
3028
3029                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3030                 if (freespace_inode)
3031                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3032                 else
3033                         trans = btrfs_join_transaction(root);
3034                 if (IS_ERR(trans)) {
3035                         ret = PTR_ERR(trans);
3036                         trans = NULL;
3037                         goto out;
3038                 }
3039                 trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3040                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
3041                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
3042                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3043                 goto out;
3044         }
3045
3046         clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
3047         lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
3048
3049         if (freespace_inode)
3050                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3051         else
3052                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3053         if (IS_ERR(trans)) {
3054                 ret = PTR_ERR(trans);
3055                 trans = NULL;
3056                 goto out;
3057         }
3058
3059         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3060
3061         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
3062                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
3063         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3064                 BUG_ON(compress_type);
3065                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, inode,
3066                                                 ordered_extent->file_offset,
3067                                                 ordered_extent->file_offset +
3068                                                 logical_len);
3069         } else {
3070                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
3071                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, ordered_extent);
3072                 if (!ret) {
3073                         clear_reserved_extent = false;
3074                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
3075                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3076                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
3077                 }
3078         }
3079         unpin_extent_cache(&inode->extent_tree, ordered_extent->file_offset,
3080                            ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
3081         if (ret < 0) {
3082                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3083                 goto out;
3084         }
3085
3086         ret = add_pending_csums(trans, &ordered_extent->list);
3087         if (ret) {
3088                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3089                 goto out;
3090         }
3091
3092         /*
3093          * If this is a new delalloc range, clear its new delalloc flag to
3094          * update the inode's number of bytes. This needs to be done first
3095          * before updating the inode item.
3096          */
3097         if ((clear_bits & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
3098             !test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags))
3099                 clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
3100                                  EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_ADD_INODE_BYTES,
3101                                  0, 0, &cached_state);
3102
3103         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3104         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
3105         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
3106                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3107                 goto out;
3108         }
3109         ret = 0;
3110 out:
3111         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits,
3112                          (clear_bits & EXTENT_LOCKED) ? 1 : 0, 0,
3113                          &cached_state);
3114
3115         if (trans)
3116                 btrfs_end_transaction(trans);
3117
3118         if (ret || truncated) {
3119                 u64 unwritten_start = start;
3120
3121                 /*
3122                  * If we failed to finish this ordered extent for any reason we
3123                  * need to make sure BTRFS_ORDERED_IOERR is set on the ordered
3124                  * extent, and mark the inode with the error if it wasn't
3125                  * already set.  Any error during writeback would have already
3126                  * set the mapping error, so we need to set it if we're the ones
3127                  * marking this ordered extent as failed.
3128                  */
3129                 if (ret && !test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR,
3130                                              &ordered_extent->flags))
3131                         mapping_set_error(ordered_extent->inode->i_mapping, -EIO);
3132
3133                 if (truncated)
3134                         unwritten_start += logical_len;
3135                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
3136
3137                 /* Drop the cache for the part of the extent we didn't write. */
3138                 btrfs_drop_extent_cache(inode, unwritten_start, end, 0);
3139
3140                 /*
3141                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
3142                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
3143                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
3144                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
3145                  *
3146                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
3147                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
3148                  * has already been done.
3149                  */
3150                 if ((ret || !logical_len) &&
3151                     clear_reserved_extent &&
3152                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3153                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3154                         /*
3155                          * Discard the range before returning it back to the
3156                          * free space pool
3157                          */
3158                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
3159                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
3160                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3161                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
3162                                                 NULL);
3163                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
3164                                         ordered_extent->disk_bytenr,
3165                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
3166                 }
3167         }
3168
3169         /*
3170          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
3171          * updating everything for this ordered extent.
3172          */
3173         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered_extent);
3174
3175         /* once for us */
3176         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3177         /* once for the tree */
3178         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3179
3180         return ret;
3181 }
3182
3183 static void finish_ordered_fn(struct btrfs_work *work)
3184 {
3185         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent;
3186         ordered_extent = container_of(work, struct btrfs_ordered_extent, work);
3187         btrfs_finish_ordered_io(ordered_extent);
3188 }
3189
3190 void btrfs_writepage_endio_finish_ordered(struct btrfs_inode *inode,
3191                                           struct page *page, u64 start,
3192                                           u64 end, bool uptodate)
3193 {
3194         trace_btrfs_writepage_end_io_hook(inode, start, end, uptodate);
3195
3196         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, page, start, end + 1 - start,
3197                                        finish_ordered_fn, uptodate);
3198 }
3199
3200 /*
3201  * check_data_csum - verify checksum of one sector of uncompressed data
3202  * @inode:      inode
3203  * @io_bio:     btrfs_io_bio which contains the csum
3204  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3205  * @page:       page where is the data to be verified
3206  * @pgoff:      offset inside the page
3207  * @start:      logical offset in the file
3208  *
3209  * The length of such check is always one sector size.
3210  */
3211 static int check_data_csum(struct inode *inode, struct btrfs_io_bio *io_bio,
3212                            u32 bio_offset, struct page *page, u32 pgoff,
3213                            u64 start)
3214 {
3215         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3216         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
3217         char *kaddr;
3218         u32 len = fs_info->sectorsize;
3219         const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
3220         unsigned int offset_sectors;
3221         u8 *csum_expected;
3222         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
3223
3224         ASSERT(pgoff + len <= PAGE_SIZE);
3225
3226         offset_sectors = bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits;
3227         csum_expected = ((u8 *)io_bio->csum) + offset_sectors * csum_size;
3228
3229         kaddr = kmap_atomic(page);
3230         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
3231
3232         crypto_shash_digest(shash, kaddr + pgoff, len, csum);
3233
3234         if (memcmp(csum, csum_expected, csum_size))
3235                 goto zeroit;
3236
3237         kunmap_atomic(kaddr);
3238         return 0;
3239 zeroit:
3240         btrfs_print_data_csum_error(BTRFS_I(inode), start, csum, csum_expected,
3241                                     io_bio->mirror_num);
3242         if (io_bio->device)
3243                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(io_bio->device,
3244                                              BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
3245         memset(kaddr + pgoff, 1, len);
3246         flush_dcache_page(page);
3247         kunmap_atomic(kaddr);
3248         return -EIO;
3249 }
3250
3251 /*
3252  * When reads are done, we need to check csums to verify the data is correct.
3253  * if there's a match, we allow the bio to finish.  If not, the code in
3254  * extent_io.c will try to find good copies for us.
3255  *
3256  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3257  * @start:      file offset of the range start
3258  * @end:        file offset of the range end (inclusive)
3259  *
3260  * Return a bitmap where bit set means a csum mismatch, and bit not set means
3261  * csum match.
3262  */
3263 unsigned int btrfs_verify_data_csum(struct btrfs_io_bio *io_bio, u32 bio_offset,
3264                                     struct page *page, u64 start, u64 end)
3265 {
3266         struct inode *inode = page->mapping->host;
3267         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3268         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3269         const u32 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
3270         u32 pg_off;
3271         unsigned int result = 0;
3272
3273         if (PageChecked(page)) {
3274                 ClearPageChecked(page);
3275                 return 0;
3276         }
3277
3278         /*
3279          * For subpage case, above PageChecked is not safe as it's not subpage
3280          * compatible.
3281          * But for now only cow fixup and compressed read utilize PageChecked
3282          * flag, while in this context we can easily use io_bio->csum to
3283          * determine if we really need to do csum verification.
3284          *
3285          * So for now, just exit if io_bio->csum is NULL, as it means it's
3286          * compressed read, and its compressed data csum has already been
3287          * verified.
3288          */
3289         if (io_bio->csum == NULL)
3290                 return 0;
3291
3292         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
3293                 return 0;
3294
3295         if (!root->fs_info->csum_root)
3296                 return 0;
3297
3298         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
3299                end <= page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1);
3300         for (pg_off = offset_in_page(start);
3301              pg_off < offset_in_page(end);
3302              pg_off += sectorsize, bio_offset += sectorsize) {
3303                 u64 file_offset = pg_off + page_offset(page);
3304                 int ret;
3305
3306                 if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
3307                     test_range_bit(io_tree, file_offset,
3308                                    file_offset + sectorsize - 1,
3309                                    EXTENT_NODATASUM, 1, NULL)) {
3310                         /* Skip the range without csum for data reloc inode */
3311                         clear_extent_bits(io_tree, file_offset,
3312                                           file_offset + sectorsize - 1,
3313                                           EXTENT_NODATASUM);
3314                         continue;
3315                 }
3316                 ret = check_data_csum(inode, io_bio, bio_offset, page, pg_off,
3317                                       page_offset(page) + pg_off);
3318                 if (ret < 0) {
3319                         const int nr_bit = (pg_off - offset_in_page(start)) >>
3320                                      root->fs_info->sectorsize_bits;
3321
3322                         result |= (1U << nr_bit);
3323                 }
3324         }
3325         return result;
3326 }
3327
3328 /*
3329  * btrfs_add_delayed_iput - perform a delayed iput on @inode
3330  *
3331  * @inode: The inode we want to perform iput on
3332  *
3333  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
3334  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
3335  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
3336  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
3337  */
3338 void btrfs_add_delayed_iput(struct inode *inode)
3339 {
3340         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3341         struct btrfs_inode *binode = BTRFS_I(inode);
3342
3343         if (atomic_add_unless(&inode->i_count, -1, 1))
3344                 return;
3345
3346         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
3347         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3348         ASSERT(list_empty(&binode->delayed_iput));
3349         list_add_tail(&binode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
3350         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3351         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
3352                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
3353 }
3354
3355 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3356                                     struct btrfs_inode *inode)
3357 {
3358         list_del_init(&inode->delayed_iput);
3359         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3360         iput(&inode->vfs_inode);
3361         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
3362                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
3363         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3364 }
3365
3366 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3367                                    struct btrfs_inode *inode)
3368 {
3369         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
3370                 spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3371                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
3372                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3373                 spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3374         }
3375 }
3376
3377 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3378 {
3379
3380         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3381         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
3382                 struct btrfs_inode *inode;
3383
3384                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
3385                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
3386                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3387                 cond_resched_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3388         }
3389         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3390 }
3391
3392 /**
3393  * Wait for flushing all delayed iputs
3394  *
3395  * @fs_info:  the filesystem
3396  *
3397  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
3398  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
3399  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
3400  * that might get blocked on the iputs.
3401  *
3402  * Return EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
3403  */
3404 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3405 {
3406         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
3407                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
3408         if (ret)
3409                 return -EINTR;
3410         return 0;
3411 }
3412
3413 /*
3414  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
3415  * in the middle of an unlink.
3416  */
3417 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
3418                      struct btrfs_inode *inode)
3419 {
3420         int ret;
3421
3422         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3423         if (ret && ret != -EEXIST) {
3424                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3425                 return ret;
3426         }
3427
3428         return 0;
3429 }
3430
3431 /*
3432  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
3433  * this particular inode.
3434  */
3435 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
3436                             struct btrfs_inode *inode)
3437 {
3438         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3439 }
3440
3441 /*
3442  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
3443  * of this root.
3444  */
3445 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
3446 {
3447         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3448         struct btrfs_path *path;
3449         struct extent_buffer *leaf;
3450         struct btrfs_key key, found_key;
3451         struct btrfs_trans_handle *trans;
3452         struct inode *inode;
3453         u64 last_objectid = 0;
3454         int ret = 0, nr_unlink = 0;
3455
3456         if (cmpxchg(&root->orphan_cleanup_state, 0, ORPHAN_CLEANUP_STARTED))
3457                 return 0;
3458
3459         path = btrfs_alloc_path();
3460         if (!path) {
3461                 ret = -ENOMEM;
3462                 goto out;
3463         }
3464         path->reada = READA_BACK;
3465
3466         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3467         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3468         key.offset = (u64)-1;
3469
3470         while (1) {
3471                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3472                 if (ret < 0)
3473                         goto out;
3474
3475                 /*
3476                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3477                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3478                  * find the key and see if we have stuff that matches
3479                  */
3480                 if (ret > 0) {
3481                         ret = 0;
3482                         if (path->slots[0] == 0)
3483                                 break;
3484                         path->slots[0]--;
3485                 }
3486
3487                 /* pull out the item */
3488                 leaf = path->nodes[0];
3489                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3490
3491                 /* make sure the item matches what we want */
3492                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3493                         break;
3494                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3495                         break;
3496
3497                 /* release the path since we're done with it */
3498                 btrfs_release_path(path);
3499
3500                 /*
3501                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3502                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3503                  * offset of the orphan item.
3504                  */
3505
3506                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3507                         btrfs_err(fs_info,
3508                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3509                         ret = -EINVAL;
3510                         goto out;
3511                 }
3512
3513                 last_objectid = found_key.offset;
3514
3515                 found_key.objectid = found_key.offset;
3516                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3517                 found_key.offset = 0;
3518                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3519                 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(inode);
3520                 if (ret && ret != -ENOENT)
3521                         goto out;
3522
3523                 if (ret == -ENOENT && root == fs_info->tree_root) {
3524                         struct btrfs_root *dead_root;
3525                         int is_dead_root = 0;
3526
3527                         /*
3528                          * This is an orphan in the tree root. Currently these
3529                          * could come from 2 sources:
3530                          *  a) a root (snapshot/subvolume) deletion in progress
3531                          *  b) a free space cache inode
3532                          * We need to distinguish those two, as the orphan item
3533                          * for a root must not get deleted before the deletion
3534                          * of the snapshot/subvolume's tree completes.
3535                          *
3536                          * btrfs_find_orphan_roots() ran before us, which has
3537                          * found all deleted roots and loaded them into
3538                          * fs_info->fs_roots_radix. So here we can find if an
3539                          * orphan item corresponds to a deleted root by looking
3540                          * up the root from that radix tree.
3541                          */
3542
3543                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3544                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3545                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3546                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3547                                 is_dead_root = 1;
3548                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3549
3550                         if (is_dead_root) {
3551                                 /* prevent this orphan from being found again */
3552                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3553                                 continue;
3554                         }
3555
3556                 }
3557
3558                 /*
3559                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3560                  * possibilities:
3561                  *
3562                  * 1. We were halfway through creating fsverity metadata for the
3563                  * file. In that case, the orphan item represents incomplete
3564                  * fsverity metadata which must be cleaned up with
3565                  * btrfs_drop_verity_items and deleting the orphan item.
3566
3567                  * 2. Old kernels (before v3.12) used to create an
3568                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3569                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3570                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3571                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3572                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3573                  *
3574                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3575                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3576                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3577                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3578                  * the orphan item.
3579                  *
3580                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3581                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3582                  * but either way, we can delete the orphan item.
3583                  */
3584                 if (ret == -ENOENT || inode->i_nlink) {
3585                         if (!ret) {
3586                                 ret = btrfs_drop_verity_items(BTRFS_I(inode));
3587                                 iput(inode);
3588                                 if (ret)
3589                                         goto out;
3590                         }
3591                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3592                         if (IS_ERR(trans)) {
3593                                 ret = PTR_ERR(trans);
3594                                 goto out;
3595                         }
3596                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3597                                     found_key.objectid);
3598                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3599                                                     found_key.objectid);
3600                         btrfs_end_transaction(trans);
3601                         if (ret)
3602                                 goto out;
3603                         continue;
3604                 }
3605
3606                 nr_unlink++;
3607
3608                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3609                 iput(inode);
3610         }
3611         /* release the path since we're done with it */
3612         btrfs_release_path(path);
3613
3614         root->orphan_cleanup_state = ORPHAN_CLEANUP_DONE;
3615
3616         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3617                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3618                 if (!IS_ERR(trans))
3619                         btrfs_end_transaction(trans);
3620         }
3621
3622         if (nr_unlink)
3623                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3624
3625 out:
3626         if (ret)
3627                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3628         btrfs_free_path(path);
3629         return ret;
3630 }
3631
3632 /*
3633  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3634  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3635  *
3636  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3637  */
3638 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3639                                           int slot, u64 objectid,
3640                                           int *first_xattr_slot)
3641 {
3642         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3643         struct btrfs_key found_key;
3644         static u64 xattr_access = 0;
3645         static u64 xattr_default = 0;
3646         int scanned = 0;
3647
3648         if (!xattr_access) {
3649                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3650                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3651                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3652                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3653         }
3654
3655         slot++;
3656         *first_xattr_slot = -1;
3657         while (slot < nritems) {
3658                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3659
3660                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3661                 if (found_key.objectid != objectid)
3662                         return 0;
3663
3664                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3665                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3666                         if (*first_xattr_slot == -1)
3667                                 *first_xattr_slot = slot;
3668                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3669                             found_key.offset == xattr_default)
3670                                 return 1;
3671                 }
3672
3673                 /*
3674                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3675                  * be any acls later on
3676                  */
3677                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3678                         return 0;
3679
3680                 slot++;
3681                 scanned++;
3682
3683                 /*
3684                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3685                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3686                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3687                  * this is just an optimization
3688                  */
3689                 if (scanned >= 8)
3690                         break;
3691         }
3692         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3693          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3694          * has acls
3695          */
3696         if (*first_xattr_slot == -1)
3697                 *first_xattr_slot = slot;
3698         return 1;
3699 }
3700
3701 /*
3702  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3703  */
3704 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3705                                    struct btrfs_path *in_path)
3706 {
3707         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3708         struct btrfs_path *path = in_path;
3709         struct extent_buffer *leaf;
3710         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3711         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3712         struct btrfs_key location;
3713         unsigned long ptr;
3714         int maybe_acls;
3715         u32 rdev;
3716         int ret;
3717         bool filled = false;
3718         int first_xattr_slot;
3719
3720         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3721         if (!ret)
3722                 filled = true;
3723
3724         if (!path) {
3725                 path = btrfs_alloc_path();
3726                 if (!path)
3727                         return -ENOMEM;
3728         }
3729
3730         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3731
3732         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3733         if (ret) {
3734                 if (path != in_path)
3735                         btrfs_free_path(path);
3736                 return ret;
3737         }
3738
3739         leaf = path->nodes[0];
3740
3741         if (filled)
3742                 goto cache_index;
3743
3744         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3745                                     struct btrfs_inode_item);
3746         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3747         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3748         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3749         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3750         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3751         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3752                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3753
3754         inode->i_atime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime);
3755         inode->i_atime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime);
3756
3757         inode->i_mtime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime);
3758         inode->i_mtime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime);
3759
3760         inode->i_ctime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime);
3761         inode->i_ctime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime);
3762
3763         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec =
3764                 btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3765         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec =
3766                 btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3767
3768         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3769         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3770         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3771
3772         inode_set_iversion_queried(inode,
3773                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3774         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3775         inode->i_rdev = 0;
3776         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3777
3778         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3779         btrfs_inode_split_flags(btrfs_inode_flags(leaf, inode_item),
3780                                 &BTRFS_I(inode)->flags, &BTRFS_I(inode)->ro_flags);
3781
3782 cache_index:
3783         /*
3784          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3785          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3786          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3787          * cache.
3788          *
3789          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3790          * in delayed_nodes_tree.
3791          */
3792         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == fs_info->generation)
3793                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3794                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3795
3796         /*
3797          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3798          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3799          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3800          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3801          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3802          * replayed. For example, in the scenario:
3803          *
3804          * touch mydir/foo
3805          * ln mydir/foo mydir/bar
3806          * sync
3807          * unlink mydir/bar
3808          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3809          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3810          * <power failure>
3811          * mount fs, triggers fsync log replay
3812          *
3813          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3814          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3815          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3816          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3817          *
3818          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3819          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3820          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3821          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3822          */
3823         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3824
3825         /*
3826          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3827          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3828          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3829          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3830          */
3831         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3832
3833         path->slots[0]++;
3834         if (inode->i_nlink != 1 ||
3835             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3836                 goto cache_acl;
3837
3838         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3839         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3840                 goto cache_acl;
3841
3842         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3843         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3844                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3845
3846                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3847                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3848         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3849                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3850
3851                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3852                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3853                                                                      extref);
3854         }
3855 cache_acl:
3856         /*
3857          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
3858          * any xattrs or acls
3859          */
3860         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
3861                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
3862         if (first_xattr_slot != -1) {
3863                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
3864                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
3865                 if (ret)
3866                         btrfs_err(fs_info,
3867                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
3868                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
3869                                   root->root_key.objectid, ret);
3870         }
3871         if (path != in_path)
3872                 btrfs_free_path(path);
3873
3874         if (!maybe_acls)
3875                 cache_no_acl(inode);
3876
3877         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
3878         case S_IFREG:
3879                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3880                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
3881                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
3882                 break;
3883         case S_IFDIR:
3884                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
3885                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
3886                 break;
3887         case S_IFLNK:
3888                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
3889                 inode_nohighmem(inode);
3890                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3891                 break;
3892         default:
3893                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
3894                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
3895                 break;
3896         }
3897
3898         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
3899         return 0;
3900 }
3901
3902 /*
3903  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
3904  */
3905 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3906                             struct extent_buffer *leaf,
3907                             struct btrfs_inode_item *item,
3908                             struct inode *inode)
3909 {
3910         struct btrfs_map_token token;
3911         u64 flags;
3912
3913         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
3914
3915         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
3916         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
3917         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
3918         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
3919         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
3920
3921         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
3922                                      inode->i_atime.tv_sec);
3923         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
3924                                       inode->i_atime.tv_nsec);
3925
3926         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
3927                                      inode->i_mtime.tv_sec);
3928         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
3929                                       inode->i_mtime.tv_nsec);
3930
3931         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
3932                                      inode->i_ctime.tv_sec);
3933         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
3934                                       inode->i_ctime.tv_nsec);
3935
3936         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime,
3937                                      BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec);
3938         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime,
3939                                       BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec);
3940
3941         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
3942         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
3943                                          BTRFS_I(inode)->generation);
3944         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
3945         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
3946         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
3947         flags = btrfs_inode_combine_flags(BTRFS_I(inode)->flags,
3948                                           BTRFS_I(inode)->ro_flags);
3949         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, flags);
3950         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
3951 }
3952
3953 /*
3954  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3955  */
3956 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3957                                 struct btrfs_root *root,
3958                                 struct btrfs_inode *inode)
3959 {
3960         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3961         struct btrfs_path *path;
3962         struct extent_buffer *leaf;
3963         int ret;
3964
3965         path = btrfs_alloc_path();
3966         if (!path)
3967                 return -ENOMEM;
3968
3969         ret = btrfs_lookup_inode(trans, root, path, &inode->location, 1);
3970         if (ret) {
3971                 if (ret > 0)
3972                         ret = -ENOENT;
3973                 goto failed;
3974         }
3975
3976         leaf = path->nodes[0];
3977         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3978                                     struct btrfs_inode_item);
3979
3980         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, &inode->vfs_inode);
3981         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
3982         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
3983         ret = 0;
3984 failed:
3985         btrfs_free_path(path);
3986         return ret;
3987 }
3988
3989 /*
3990  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3991  */
3992 noinline int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3993                                 struct btrfs_root *root,
3994                                 struct btrfs_inode *inode)
3995 {
3996         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3997         int ret;
3998
3999         /*
4000          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
4001          * if we put it into the delayed code.
4002          *
4003          * The data relocation inode should also be directly updated
4004          * without delay
4005          */
4006         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode)
4007             && root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID
4008             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
4009                 btrfs_update_root_times(trans, root);
4010
4011                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, root, inode);
4012                 if (!ret)
4013                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
4014                 return ret;
4015         }
4016
4017         return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
4018 }
4019
4020 int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
4021                                 struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode)
4022 {
4023         int ret;
4024
4025         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4026         if (ret == -ENOSPC)
4027                 return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
4028         return ret;
4029 }
4030
4031 /*
4032  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
4033  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
4034  * also drops the back refs in the inode to the directory
4035  */
4036 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4037                                 struct btrfs_root *root,
4038                                 struct btrfs_inode *dir,
4039                                 struct btrfs_inode *inode,
4040                                 const char *name, int name_len)
4041 {
4042         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4043         struct btrfs_path *path;
4044         int ret = 0;
4045         struct btrfs_dir_item *di;
4046         u64 index;
4047         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4048         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
4049
4050         path = btrfs_alloc_path();
4051         if (!path) {
4052                 ret = -ENOMEM;
4053                 goto out;
4054         }
4055
4056         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4057                                     name, name_len, -1);
4058         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4059                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4060                 goto err;
4061         }
4062         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4063         if (ret)
4064                 goto err;
4065         btrfs_release_path(path);
4066
4067         /*
4068          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
4069          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
4070          * it is unnecessary to do delayed deletion.
4071          *
4072          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
4073          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
4074          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
4075          * we update the inode item.
4076          */
4077         if (inode->dir_index) {
4078                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
4079                 if (!ret) {
4080                         index = inode->dir_index;
4081                         goto skip_backref;
4082                 }
4083         }
4084
4085         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
4086                                   dir_ino, &index);
4087         if (ret) {
4088                 btrfs_info(fs_info,
4089                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
4090                         name_len, name, ino, dir_ino);
4091                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4092                 goto err;
4093         }
4094 skip_backref:
4095         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
4096         if (ret) {
4097                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4098                 goto err;
4099         }
4100
4101         ret = btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, name_len, inode,
4102                         dir_ino);
4103         if (ret != 0 && ret != -ENOENT) {
4104                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4105                 goto err;
4106         }
4107
4108         ret = btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, name_len, dir,
4109                         index);
4110         if (ret == -ENOENT)
4111                 ret = 0;
4112         else if (ret)
4113                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4114
4115         /*
4116          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
4117          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
4118          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
4119          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
4120          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
4121          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
4122          * holding.
4123          */
4124         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
4125 err:
4126         btrfs_free_path(path);
4127         if (ret)
4128                 goto out;
4129
4130         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name_len * 2);
4131         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
4132         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
4133         inode->vfs_inode.i_ctime = dir->vfs_inode.i_mtime =
4134                 dir->vfs_inode.i_ctime = current_time(&inode->vfs_inode);
4135         ret = btrfs_update_inode(trans, root, dir);
4136 out:
4137         return ret;
4138 }
4139
4140 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4141                        struct btrfs_root *root,
4142                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
4143                        const char *name, int name_len)
4144 {
4145         int ret;
4146         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, dir, inode, name, name_len);
4147         if (!ret) {
4148                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
4149                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4150         }
4151         return ret;
4152 }
4153
4154 /*
4155  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
4156  *
4157  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
4158  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
4159  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
4160  * allow the unlink to occur.
4161  */
4162 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct inode *dir)
4163 {
4164         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4165
4166         /*
4167          * 1 for the possible orphan item
4168          * 1 for the dir item
4169          * 1 for the dir index
4170          * 1 for the inode ref
4171          * 1 for the inode
4172          */
4173         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root, 5);
4174 }
4175
4176 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4177 {
4178         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4179         struct btrfs_trans_handle *trans;
4180         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4181         int ret;
4182
4183         trans = __unlink_start_trans(dir);
4184         if (IS_ERR(trans))
4185                 return PTR_ERR(trans);
4186
4187         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4188                         0);
4189
4190         ret = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4191                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4192                         dentry->d_name.len);
4193         if (ret)
4194                 goto out;
4195
4196         if (inode->i_nlink == 0) {
4197                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4198                 if (ret)
4199                         goto out;
4200         }
4201
4202 out:
4203         btrfs_end_transaction(trans);
4204         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4205         return ret;
4206 }
4207
4208 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
4209                                struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4210 {
4211         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4212         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
4213         struct btrfs_path *path;
4214         struct extent_buffer *leaf;
4215         struct btrfs_dir_item *di;
4216         struct btrfs_key key;
4217         const char *name = dentry->d_name.name;
4218         int name_len = dentry->d_name.len;
4219         u64 index;
4220         int ret;
4221         u64 objectid;
4222         u64 dir_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
4223
4224         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4225                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
4226         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4227                 objectid = inode->location.objectid;
4228         } else {
4229                 WARN_ON(1);
4230                 return -EINVAL;
4231         }
4232
4233         path = btrfs_alloc_path();
4234         if (!path)
4235                 return -ENOMEM;
4236
4237         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4238                                    name, name_len, -1);
4239         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4240                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4241                 goto out;
4242         }
4243
4244         leaf = path->nodes[0];
4245         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
4246         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
4247         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4248         if (ret) {
4249                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4250                 goto out;
4251         }
4252         btrfs_release_path(path);
4253
4254         /*
4255          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
4256          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
4257          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
4258          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorrect.
4259          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
4260          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
4261          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
4262          */
4263         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4264                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino,
4265                                                  name, name_len);
4266                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4267                         if (!di)
4268                                 ret = -ENOENT;
4269                         else
4270                                 ret = PTR_ERR(di);
4271                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4272                         goto out;
4273                 }
4274
4275                 leaf = path->nodes[0];
4276                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
4277                 index = key.offset;
4278                 btrfs_release_path(path);
4279         } else {
4280                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
4281                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
4282                                          &index, name, name_len);
4283                 if (ret) {
4284                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4285                         goto out;
4286                 }
4287         }
4288
4289         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, BTRFS_I(dir), index);
4290         if (ret) {
4291                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4292                 goto out;
4293         }
4294
4295         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(dir), dir->i_size - name_len * 2);
4296         inode_inc_iversion(dir);
4297         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
4298         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, BTRFS_I(dir));
4299         if (ret)
4300                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4301 out:
4302         btrfs_free_path(path);
4303         return ret;
4304 }
4305
4306 /*
4307  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
4308  * default.
4309  */
4310 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
4311 {
4312         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4313         struct btrfs_path *path;
4314         struct btrfs_dir_item *di;
4315         struct btrfs_key key;
4316         u64 dir_id;
4317         int ret;
4318
4319         path = btrfs_alloc_path();
4320         if (!path)
4321                 return -ENOMEM;
4322
4323         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
4324         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
4325         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
4326                                    dir_id, "default", 7, 0);
4327         if (di && !IS_ERR(di)) {
4328                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
4329                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
4330                         ret = -EPERM;
4331                         btrfs_err(fs_info,
4332                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
4333                                   key.objectid);
4334                         goto out;
4335                 }
4336                 btrfs_release_path(path);
4337         }
4338
4339         key.objectid = root->root_key.objectid;
4340         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
4341         key.offset = (u64)-1;
4342
4343         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4344         if (ret < 0)
4345                 goto out;
4346         BUG_ON(ret == 0);
4347
4348         ret = 0;
4349         if (path->slots[0] > 0) {
4350                 path->slots[0]--;
4351                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
4352                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
4353                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
4354                         ret = -ENOTEMPTY;
4355         }
4356 out:
4357         btrfs_free_path(path);
4358         return ret;
4359 }
4360
4361 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
4362 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
4363 {
4364         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4365         struct rb_node *node;
4366         struct rb_node *prev;
4367         struct btrfs_inode *entry;
4368         struct inode *inode;
4369         u64 objectid = 0;
4370
4371         if (!test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
4372                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
4373
4374         spin_lock(&root->inode_lock);
4375 again:
4376         node = root->inode_tree.rb_node;
4377         prev = NULL;
4378         while (node) {
4379                 prev = node;
4380                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4381
4382                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
4383                         node = node->rb_left;
4384                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
4385                         node = node->rb_right;
4386                 else
4387                         break;
4388         }
4389         if (!node) {
4390                 while (prev) {
4391                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
4392                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
4393                                 node = prev;
4394                                 break;
4395                         }
4396                         prev = rb_next(prev);
4397                 }
4398         }
4399         while (node) {
4400                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4401                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
4402                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
4403                 if (inode) {
4404                         spin_unlock(&root->inode_lock);
4405                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
4406                                 d_prune_aliases(inode);
4407                         /*
4408                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
4409                          * cache when its usage count hits zero.
4410                          */
4411                         iput(inode);
4412                         cond_resched();
4413                         spin_lock(&root->inode_lock);
4414                         goto again;
4415                 }
4416
4417                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
4418                         goto again;
4419
4420                 node = rb_next(node);
4421         }
4422         spin_unlock(&root->inode_lock);
4423 }
4424
4425 int btrfs_delete_subvolume(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4426 {
4427         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
4428         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4429         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4430         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
4431         struct btrfs_trans_handle *trans;
4432         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
4433         u64 root_flags;
4434         int ret;
4435
4436         /*
4437          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
4438          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
4439          * again is not run concurrently.
4440          */
4441         spin_lock(&dest->root_item_lock);
4442         if (dest->send_in_progress) {
4443                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4444                 btrfs_warn(fs_info,
4445                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
4446                            dest->root_key.objectid);
4447                 return -EPERM;
4448         }
4449         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4450         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4451                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4452         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4453
4454         down_write(&fs_info->subvol_sem);
4455
4456         ret = may_destroy_subvol(dest);
4457         if (ret)
4458                 goto out_up_write;
4459
4460         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
4461         /*
4462          * One for dir inode,
4463          * two for dir entries,
4464          * two for root ref/backref.
4465          */
4466         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
4467         if (ret)
4468                 goto out_up_write;
4469
4470         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4471         if (IS_ERR(trans)) {
4472                 ret = PTR_ERR(trans);
4473                 goto out_release;
4474         }
4475         trans->block_rsv = &block_rsv;
4476         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
4477
4478         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, BTRFS_I(dir));
4479
4480         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4481         if (ret) {
4482                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4483                 goto out_end_trans;
4484         }
4485
4486         ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4487         if (ret) {
4488                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4489                 goto out_end_trans;
4490         }
4491
4492         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4493                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4494         btrfs_set_root_drop_level(&dest->root_item, 0);
4495         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4496
4497         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4498                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4499                                         fs_info->tree_root,
4500                                         dest->root_key.objectid);
4501                 if (ret) {
4502                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4503                         goto out_end_trans;
4504                 }
4505         }
4506
4507         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4508                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4509                                   dest->root_key.objectid);
4510         if (ret && ret != -ENOENT) {
4511                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4512                 goto out_end_trans;
4513         }
4514         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4515                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4516                                           dest->root_item.received_uuid,
4517                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4518                                           dest->root_key.objectid);
4519                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4520                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4521                         goto out_end_trans;
4522                 }
4523         }
4524
4525         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4526         dest->anon_dev = 0;
4527 out_end_trans:
4528         trans->block_rsv = NULL;
4529         trans->bytes_reserved = 0;
4530         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4531         inode->i_flags |= S_DEAD;
4532 out_release:
4533         btrfs_subvolume_release_metadata(root, &block_rsv);
4534 out_up_write:
4535         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4536         if (ret) {
4537                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4538                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4539                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4540                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4541                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4542         } else {
4543                 d_invalidate(dentry);
4544                 btrfs_prune_dentries(dest);
4545                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4546         }
4547
4548         return ret;
4549 }
4550
4551 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4552 {
4553         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4554         int err = 0;
4555         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4556         struct btrfs_trans_handle *trans;
4557         u64 last_unlink_trans;
4558
4559         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4560                 return -ENOTEMPTY;
4561         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
4562                 return btrfs_delete_subvolume(dir, dentry);
4563
4564         trans = __unlink_start_trans(dir);
4565         if (IS_ERR(trans))
4566                 return PTR_ERR(trans);
4567
4568         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4569                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4570                 goto out;
4571         }
4572
4573         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4574         if (err)
4575                 goto out;
4576
4577         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4578
4579         /* now the directory is empty */
4580         err = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4581                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4582                         dentry->d_name.len);
4583         if (!err) {
4584                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4585                 /*
4586                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4587                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4588                  * log tree in the case we do something like this:
4589                  * 1) create dir foo
4590                  * 2) create snapshot under dir foo
4591                  * 3) delete the snapshot
4592                  * 4) rmdir foo
4593                  * 5) mkdir foo
4594                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4595                  */
4596                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4597                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4598         }
4599 out:
4600         btrfs_end_transaction(trans);
4601         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4602
4603         return err;
4604 }
4605
4606 /*
4607  * Return this if we need to call truncate_block for the last bit of the
4608  * truncate.
4609  */
4610 #define NEED_TRUNCATE_BLOCK 1
4611
4612 /*
4613  * Remove inode items from a given root.
4614  *
4615  * @trans:              A transaction handle.
4616  * @root:               The root from which to remove items.
4617  * @inode:              The inode whose items we want to remove.
4618  * @new_size:           The new i_size for the inode. This is only applicable when
4619  *                      @min_type is BTRFS_EXTENT_DATA_KEY, must be 0 otherwise.
4620  * @min_type:           The minimum key type to remove. All keys with a type
4621  *                      greater than this value are removed and all keys with
4622  *                      this type are removed only if their offset is >= @new_size.
4623  * @extents_found:      Output parameter that will contain the number of file
4624  *                      extent items that were removed or adjusted to the new
4625  *                      inode i_size. The caller is responsible for initializing
4626  *                      the counter. Also, it can be NULL if the caller does not
4627  *                      need this counter.
4628  *
4629  * Remove all keys associated with the inode from the given root that have a key
4630  * with a type greater than or equals to @min_type. When @min_type has a value of
4631  * BTRFS_EXTENT_DATA_KEY, only remove file extent items that have an offset value
4632  * greater than or equals to @new_size. If a file extent item that starts before
4633  * @new_size and ends after it is found, its length is adjusted.
4634  *
4635  * Returns: 0 on success, < 0 on error and NEED_TRUNCATE_BLOCK when @min_type is
4636  * BTRFS_EXTENT_DATA_KEY and the caller must truncate the last block.
4637  */
4638 int btrfs_truncate_inode_items(struct btrfs_trans_handle *trans,
4639                                struct btrfs_root *root,
4640                                struct btrfs_inode *inode,
4641                                u64 new_size, u32 min_type,
4642                                u64 *extents_found)
4643 {
4644         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4645         struct btrfs_path *path;
4646         struct extent_buffer *leaf;
4647         struct btrfs_file_extent_item *fi;
4648         struct btrfs_key key;
4649         struct btrfs_key found_key;
4650         u64 extent_start = 0;
4651         u64 extent_num_bytes = 0;
4652         u64 extent_offset = 0;
4653         u64 item_end = 0;
4654         u64 last_size = new_size;
4655         u32 found_type = (u8)-1;
4656         int found_extent;
4657         int del_item;
4658         int pending_del_nr = 0;
4659         int pending_del_slot = 0;
4660         int extent_type = -1;
4661         int ret;
4662         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4663         u64 bytes_deleted = 0;
4664         bool be_nice = false;
4665         bool should_throttle = false;
4666         const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
4667         struct extent_state *cached_state = NULL;
4668
4669         BUG_ON(new_size > 0 && min_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
4670
4671         /*
4672          * For non-free space inodes and non-shareable roots, we want to back
4673          * off from time to time.  This means all inodes in subvolume roots,
4674          * reloc roots, and data reloc roots.
4675          */
4676         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode) &&
4677             test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4678                 be_nice = true;
4679
4680         path = btrfs_alloc_path();
4681         if (!path)
4682                 return -ENOMEM;
4683         path->reada = READA_BACK;
4684
4685         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4686                 lock_extent_bits(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4687                                  &cached_state);
4688
4689                 /*
4690                  * We want to drop from the next block forward in case this
4691                  * new size is not block aligned since we will be keeping the
4692                  * last block of the extent just the way it is.
4693                  */
4694                 btrfs_drop_extent_cache(inode, ALIGN(new_size,
4695                                         fs_info->sectorsize),
4696                                         (u64)-1, 0);
4697         }
4698
4699         /*
4700          * This function is also used to drop the items in the log tree before
4701          * we relog the inode, so if root != BTRFS_I(inode)->root, it means
4702          * it is used to drop the logged items. So we shouldn't kill the delayed
4703          * items.
4704          */
4705         if (min_type == 0 && root == inode->root)
4706                 btrfs_kill_delayed_inode_items(inode);
4707
4708         key.objectid = ino;
4709         key.offset = (u64)-1;
4710         key.type = (u8)-1;
4711
4712 search_again:
4713         /*
4714          * with a 16K leaf size and 128MB extents, you can actually queue
4715          * up a huge file in a single leaf.  Most of the time that
4716          * bytes_deleted is > 0, it will be huge by the time we get here
4717          */
4718         if (be_nice && bytes_deleted > SZ_32M &&
4719             btrfs_should_end_transaction(trans)) {
4720                 ret = -EAGAIN;
4721                 goto out;
4722         }
4723
4724         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
4725         if (ret < 0)
4726                 goto out;
4727
4728         if (ret > 0) {
4729                 ret = 0;
4730                 /* there are no items in the tree for us to truncate, we're
4731                  * done
4732                  */
4733                 if (path->slots[0] == 0)
4734                         goto out;
4735                 path->slots[0]--;
4736         }
4737
4738         while (1) {
4739                 u64 clear_start = 0, clear_len = 0;
4740
4741                 fi = NULL;
4742                 leaf = path->nodes[0];
4743                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
4744                 found_type = found_key.type;
4745
4746                 if (found_key.objectid != ino)
4747                         break;
4748
4749                 if (found_type < min_type)
4750                         break;
4751
4752                 item_end = found_key.offset;
4753                 if (found_type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
4754                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4755                                             struct btrfs_file_extent_item);
4756                         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
4757                         if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4758                                 item_end +=
4759                                     btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4760
4761                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_regular(
4762                                         inode, leaf, fi, found_key.offset);
4763                         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4764                                 item_end += btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf,
4765                                                                         fi);
4766
4767                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_inline(
4768                                         inode, leaf, fi, path->slots[0],
4769                                         found_key.offset);
4770                         }
4771                         item_end--;
4772                 }
4773                 if (found_type > min_type) {
4774                         del_item = 1;
4775                 } else {
4776                         if (item_end < new_size)
4777                                 break;
4778                         if (found_key.offset >= new_size)
4779                                 del_item = 1;
4780                         else
4781                                 del_item = 0;
4782                 }
4783                 found_extent = 0;
4784                 /* FIXME, shrink the extent if the ref count is only 1 */
4785                 if (found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
4786                         goto delete;
4787
4788                 if (extents_found != NULL)
4789                         (*extents_found)++;
4790
4791                 if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4792                         u64 num_dec;
4793
4794                         clear_start = found_key.offset;
4795                         extent_start = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
4796                         if (!del_item) {
4797                                 u64 orig_num_bytes =
4798                                         btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4799                                 extent_num_bytes = ALIGN(new_size -
4800                                                 found_key.offset,
4801                                                 fs_info->sectorsize);
4802                                 clear_start = ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize);
4803                                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
4804                                                          extent_num_bytes);
4805                                 num_dec = (orig_num_bytes -
4806                                            extent_num_bytes);
4807                                 if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4808                                              &root->state) &&
4809                                     extent_start != 0)
4810                                         inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4811                                                         num_dec);
4812                                 btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
4813                         } else {
4814                                 extent_num_bytes =
4815                                         btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf,
4816                                                                          fi);
4817                                 extent_offset = found_key.offset -
4818                                         btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
4819
4820                                 /* FIXME blocksize != 4096 */
4821                                 num_dec = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4822                                 if (extent_start != 0) {
4823                                         found_extent = 1;
4824                                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4825                                                      &root->state))
4826                                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4827                                                                 num_dec);
4828                                 }
4829                         }
4830                         clear_len = num_dec;
4831                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4832                         /*
4833                          * we can't truncate inline items that have had
4834                          * special encodings
4835                          */
4836                         if (!del_item &&
4837                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) == 0 &&
4838                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi) == 0 &&
4839                             btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) == 0) {
4840                                 u32 size = (u32)(new_size - found_key.offset);
4841
4842                                 btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, fi, size);
4843                                 size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(size);
4844                                 btrfs_truncate_item(path, size, 1);
4845                         } else if (!del_item) {
4846                                 /*
4847                                  * We have to bail so the last_size is set to
4848                                  * just before this extent.
4849                                  */
4850                                 ret = NEED_TRUNCATE_BLOCK;
4851                                 break;
4852                         } else {
4853                                 /*
4854                                  * Inline extents are special, we just treat
4855                                  * them as a full sector worth in the file
4856                                  * extent tree just for simplicity sake.
4857                                  */
4858                                 clear_len = fs_info->sectorsize;
4859                         }
4860
4861                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4862                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4863                                                 item_end + 1 - new_size);
4864                 }
4865 delete:
4866                 /*
4867                  * We use btrfs_truncate_inode_items() to clean up log trees for
4868                  * multiple fsyncs, and in this case we don't want to clear the
4869                  * file extent range because it's just the log.
4870                  */
4871                 if (root == inode->root) {
4872                         ret = btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode,
4873                                                   clear_start, clear_len);
4874                         if (ret) {
4875                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4876                                 break;
4877                         }
4878                 }
4879
4880                 if (del_item)
4881                         last_size = found_key.offset;
4882                 else
4883                         last_size = new_size;
4884                 if (del_item) {
4885                         if (!pending_del_nr) {
4886                                 /* no pending yet, add ourselves */
4887                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4888                                 pending_del_nr = 1;
4889                         } else if (pending_del_nr &&
4890                                    path->slots[0] + 1 == pending_del_slot) {
4891                                 /* hop on the pending chunk */
4892                                 pending_del_nr++;
4893                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4894                         } else {
4895                                 BUG();
4896                         }
4897                 } else {
4898                         break;
4899                 }
4900                 should_throttle = false;
4901
4902                 if (found_extent &&
4903                     root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4904                         struct btrfs_ref ref = { 0 };
4905
4906                         bytes_deleted += extent_num_bytes;
4907
4908                         btrfs_init_generic_ref(&ref, BTRFS_DROP_DELAYED_REF,
4909                                         extent_start, extent_num_bytes, 0);
4910                         ref.real_root = root->root_key.objectid;
4911                         btrfs_init_data_ref(&ref, btrfs_header_owner(leaf),
4912                                         ino, extent_offset);
4913                         ret = btrfs_free_extent(trans, &ref);
4914                         if (ret) {
4915                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4916                                 break;
4917                         }
4918                         if (be_nice) {
4919                                 if (btrfs_should_throttle_delayed_refs(trans))
4920                                         should_throttle = true;
4921                         }
4922                 }
4923
4924                 if (found_type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY)
4925                         break;
4926
4927                 if (path->slots[0] == 0 ||
4928                     path->slots[0] != pending_del_slot ||
4929                     should_throttle) {
4930                         if (pending_del_nr) {
4931                                 ret = btrfs_del_items(trans, root, path,
4932                                                 pending_del_slot,
4933                                                 pending_del_nr);
4934                                 if (ret) {
4935                                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4936                                         break;
4937                                 }
4938                                 pending_del_nr = 0;
4939                         }
4940                         btrfs_release_path(path);
4941
4942                         /*
4943                          * We can generate a lot of delayed refs, so we need to
4944                          * throttle every once and a while and make sure we're
4945                          * adding enough space to keep up with the work we are
4946                          * generating.  Since we hold a transaction here we
4947                          * can't flush, and we don't want to FLUSH_LIMIT because
4948                          * we could have generated too many delayed refs to
4949                          * actually allocate, so just bail if we're short and
4950                          * let the normal reservation dance happen higher up.
4951                          */
4952                         if (should_throttle) {
4953                                 ret = btrfs_delayed_refs_rsv_refill(fs_info,
4954                                                         BTRFS_RESERVE_NO_FLUSH);
4955                                 if (ret) {
4956                                         ret = -EAGAIN;
4957                                         break;
4958                                 }
4959                         }
4960                         goto search_again;
4961                 } else {
4962                         path->slots[0]--;
4963                 }
4964         }
4965 out:
4966         if (ret >= 0 && pending_del_nr) {
4967                 int err;
4968
4969                 err = btrfs_del_items(trans, root, path, pending_del_slot,
4970                                       pending_del_nr);
4971                 if (err) {
4972                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
4973                         ret = err;
4974                 }
4975         }
4976         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4977                 ASSERT(last_size >= new_size);
4978                 if (!ret && last_size > new_size)
4979                         last_size = new_size;
4980                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, last_size);
4981                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4982                                      &cached_state);
4983         }
4984
4985         btrfs_free_path(path);
4986         return ret;
4987 }
4988
4989 /*
4990  * btrfs_truncate_block - read, zero a chunk and write a block
4991  * @inode - inode that we're zeroing
4992  * @from - the offset to start zeroing
4993  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4994  *      offset
4995  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4996  *
4997  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4998  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
4999  */
5000 int btrfs_truncate_block(struct btrfs_inode *inode, loff_t from, loff_t len,
5001                          int front)
5002 {
5003         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
5004         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
5005         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
5006         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
5007         struct extent_state *cached_state = NULL;
5008         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
5009         bool only_release_metadata = false;
5010         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
5011         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
5012         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
5013         struct page *page;
5014         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
5015         size_t write_bytes = blocksize;
5016         int ret = 0;
5017         u64 block_start;
5018         u64 block_end;
5019
5020         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
5021             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
5022                 goto out;
5023
5024         block_start = round_down(from, blocksize);
5025         block_end = block_start + blocksize - 1;
5026
5027         ret = btrfs_check_data_free_space(inode, &data_reserved, block_start,
5028                                           blocksize);
5029         if (ret < 0) {
5030                 if (btrfs_check_nocow_lock(inode, block_start, &write_bytes) > 0) {
5031                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
5032                         only_release_metadata = true;
5033                 } else {
5034                         goto out;
5035                 }
5036         }
5037         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, blocksize);
5038         if (ret < 0) {
5039                 if (!only_release_metadata)
5040                         btrfs_free_reserved_data_space(inode, data_reserved,
5041                                                        block_start, blocksize);
5042                 goto out;
5043         }
5044 again:
5045         page = find_or_create_page(mapping, index, mask);
5046         if (!page) {
5047                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, block_start,
5048                                              blocksize, true);
5049                 btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
5050                 ret = -ENOMEM;
5051                 goto out;
5052         }
5053         ret = set_page_extent_mapped(page);
5054         if (ret < 0)
5055                 goto out_unlock;
5056
5057         if (!PageUptodate(page)) {
5058                 ret = btrfs_readpage(NULL, page);
5059                 lock_page(page);
5060                 if (page->mapping != mapping) {
5061                         unlock_page(page);
5062                         put_page(page);
5063                         goto again;
5064                 }
5065                 if (!PageUptodate(page)) {
5066                         ret = -EIO;
5067                         goto out_unlock;
5068                 }
5069         }
5070         wait_on_page_writeback(page);
5071
5072         lock_extent_bits(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
5073
5074         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, block_start);
5075         if (ordered) {
5076                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
5077                                      &cached_state);
5078                 unlock_page(page);
5079                 put_page(page);
5080                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
5081                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
5082                 goto again;
5083         }
5084
5085         clear_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
5086                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
5087                          0, 0, &cached_state);
5088
5089         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, block_start, block_end, 0,
5090                                         &cached_state);
5091         if (ret) {
5092                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
5093                                      &cached_state);
5094                 goto out_unlock;
5095         }
5096
5097         if (offset != blocksize) {
5098                 if (!len)
5099                         len = blocksize - offset;
5100                 if (front)
5101                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)),
5102                                      offset);
5103                 else
5104                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)) + offset,
5105                                      len);
5106                 flush_dcache_page(page);
5107         }
5108         ClearPageChecked(page);
5109         btrfs_page_set_dirty(fs_info, page, block_start, block_end + 1 - block_start);
5110         unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
5111
5112         if (only_release_metadata)
5113                 set_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
5114                                EXTENT_NORESERVE, 0, NULL, NULL, GFP_NOFS, NULL);
5115
5116 out_unlock:
5117         if (ret) {
5118                 if (only_release_metadata)
5119                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, blocksize, true);
5120                 else
5121                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
5122                                         block_start, blocksize, true);
5123         }
5124         btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
5125         unlock_page(page);
5126         put_page(page);
5127 out:
5128         if (only_release_metadata)
5129                 btrfs_check_nocow_unlock(inode);
5130         extent_changeset_free(data_reserved);
5131         return ret;
5132 }
5133
5134 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode,
5135                              u64 offset, u64 len)
5136 {
5137         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5138         struct btrfs_trans_handle *trans;
5139         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
5140         int ret;
5141
5142         /*
5143          * If NO_HOLES is enabled, we don't need to do anything.
5144          * Later, up in the call chain, either btrfs_set_inode_last_sub_trans()
5145          * or btrfs_update_inode() will be called, which guarantee that the next
5146          * fsync will know this inode was changed and needs to be logged.
5147          */
5148         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES))
5149                 return 0;
5150
5151         /*
5152          * 1 - for the one we're dropping
5153          * 1 - for the one we're adding
5154          * 1 - for updating the inode.
5155          */
5156         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
5157         if (IS_ERR(trans))
5158                 return PTR_ERR(trans);
5159
5160         drop_args.start = offset;
5161         drop_args.end = offset + len;
5162         drop_args.drop_cache = true;
5163
5164         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
5165         if (ret) {
5166                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5167                 btrfs_end_transaction(trans);
5168                 return ret;
5169         }
5170
5171         ret = btrfs_insert_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
5172                         offset, 0, 0, len, 0, len, 0, 0, 0);
5173         if (ret) {
5174                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5175         } else {
5176                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, drop_args.bytes_found);
5177                 btrfs_update_inode(trans, root, inode);
5178         }
5179         btrfs_end_transaction(trans);
5180         return ret;
5181 }
5182
5183 /*
5184  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
5185  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
5186  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
5187  * the range between oldsize and size
5188  */
5189 int btrfs_cont_expand(struct btrfs_inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
5190 {
5191         struct btrfs_root *root = inode->root;
5192         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5193         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
5194         struct extent_map *em = NULL;
5195         struct extent_state *cached_state = NULL;
5196         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
5197         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
5198         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
5199         u64 last_byte;
5200         u64 cur_offset;
5201         u64 hole_size;
5202         int err = 0;
5203
5204         /*
5205          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
5206          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
5207          * expose stale data.
5208          */
5209         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
5210         if (err)
5211                 return err;
5212
5213         if (size <= hole_start)
5214                 return 0;
5215
5216         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, hole_start, block_end - 1,
5217                                            &cached_state);
5218         cur_offset = hole_start;
5219         while (1) {
5220                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur_offset,
5221                                       block_end - cur_offset);
5222                 if (IS_ERR(em)) {
5223                         err = PTR_ERR(em);
5224                         em = NULL;
5225                         break;
5226                 }
5227                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
5228                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
5229                 hole_size = last_byte - cur_offset;
5230
5231                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
5232                         struct extent_map *hole_em;
5233
5234                         err = maybe_insert_hole(root, inode, cur_offset,
5235                                                 hole_size);
5236                         if (err)
5237                                 break;
5238
5239                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5240                                                         cur_offset, hole_size);
5241                         if (err)
5242                                 break;
5243
5244                         btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
5245                                                 cur_offset + hole_size - 1, 0);
5246                         hole_em = alloc_extent_map();
5247                         if (!hole_em) {
5248                                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
5249                                         &inode->runtime_flags);
5250                                 goto next;
5251                         }
5252                         hole_em->start = cur_offset;
5253                         hole_em->len = hole_size;
5254                         hole_em->orig_start = cur_offset;
5255
5256                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
5257                         hole_em->block_len = 0;
5258                         hole_em->orig_block_len = 0;
5259                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
5260                         hole_em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
5261                         hole_em->generation = fs_info->generation;
5262
5263                         while (1) {
5264                                 write_lock(&em_tree->lock);
5265                                 err = add_extent_mapping(em_tree, hole_em, 1);
5266                                 write_unlock(&em_tree->lock);
5267                                 if (err != -EEXIST)
5268                                         break;
5269                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
5270                                                         cur_offset +
5271                                                         hole_size - 1, 0);
5272                         }
5273                         free_extent_map(hole_em);
5274                 } else {
5275                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5276                                                         cur_offset, hole_size);
5277                         if (err)
5278                                 break;
5279                 }
5280 next:
5281                 free_extent_map(em);
5282                 em = NULL;
5283                 cur_offset = last_byte;
5284                 if (cur_offset >= block_end)
5285                         break;
5286         }
5287         free_extent_map(em);
5288         unlock_extent_cached(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
5289         return err;
5290 }
5291
5292 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
5293 {
5294         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5295         struct btrfs_trans_handle *trans;
5296         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
5297         loff_t newsize = attr->ia_size;
5298         int mask = attr->ia_valid;
5299         int ret;
5300
5301         /*
5302          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
5303          * special case where we need to update the times despite not having
5304          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
5305          * explicitly if it wants a timestamp update.
5306          */
5307         if (newsize != oldsize) {
5308                 inode_inc_iversion(inode);
5309                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME)))
5310                         inode->i_ctime = inode->i_mtime =
5311                                 current_time(inode);
5312         }
5313
5314         if (newsize > oldsize) {
5315                 /*
5316                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
5317                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
5318                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
5319                  * truncation, it must capture all writes that happened before
5320                  * this truncation.
5321                  */
5322                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
5323                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), oldsize, newsize);
5324                 if (ret) {
5325                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5326                         return ret;
5327                 }
5328
5329                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5330                 if (IS_ERR(trans)) {
5331                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5332                         return PTR_ERR(trans);
5333                 }
5334
5335                 i_size_write(inode, newsize);
5336                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5337                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
5338                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
5339                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5340                 btrfs_end_transaction(trans);
5341         } else {
5342                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5343
5344                 if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
5345                         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode,
5346                                         ALIGN(newsize, fs_info->sectorsize),
5347                                         (u64)-1);
5348                         if (ret)
5349                                 return ret;
5350                 }
5351
5352                 /*
5353                  * We're truncating a file that used to have good data down to
5354                  * zero. Make sure any new writes to the file get on disk
5355                  * on close.
5356                  */
5357                 if (newsize == 0)
5358                         set_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
5359                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5360
5361                 truncate_setsize(inode, newsize);
5362
5363                 inode_dio_wait(inode);
5364
5365                 ret = btrfs_truncate(inode, newsize == oldsize);
5366                 if (ret && inode->i_nlink) {
5367                         int err;
5368
5369                         /*
5370                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
5371                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
5372                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
5373                          * in-memory size to match.
5374                          */
5375                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
5376                         if (err)
5377                                 return err;
5378                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
5379                 }
5380         }
5381
5382         return ret;
5383 }
5384
5385 static int btrfs_setattr(struct user_namespace *mnt_userns, struct dentry *dentry,
5386                          struct iattr *attr)
5387 {
5388         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5389         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5390         int err;
5391
5392         if (btrfs_root_readonly(root))
5393                 return -EROFS;
5394
5395         err = setattr_prepare(mnt_userns, dentry, attr);
5396         if (err)
5397                 return err;
5398
5399         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
5400                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
5401                 if (err)
5402                         return err;
5403         }
5404
5405         if (attr->ia_valid) {
5406                 setattr_copy(mnt_userns, inode, attr);
5407                 inode_inc_iversion(inode);
5408                 err = btrfs_dirty_inode(inode);
5409
5410                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
5411                         err = posix_acl_chmod(mnt_userns, inode, inode->i_mode);
5412         }
5413
5414         return err;
5415 }
5416
5417 /*
5418  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS calling
5419  * btrfs_invalidatepage() against each page of the inode. This is slow because
5420  * the calls to btrfs_invalidatepage() result in a huge amount of calls to
5421  * lock_extent_bits() and clear_extent_bit(), which keep merging and splitting
5422  * extent_state structures over and over, wasting lots of time.
5423  *
5424  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidatepage() skip all
5425  * those expensive operations on a per page basis and do only the ordered io
5426  * finishing, while we release here the extent_map and extent_state structures,
5427  * without the excessive merging and splitting.
5428  */
5429 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
5430 {
5431         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
5432         struct extent_map_tree *map_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
5433         struct rb_node *node;
5434
5435         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
5436         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
5437
5438         write_lock(&map_tree->lock);
5439         while (!RB_EMPTY_ROOT(&map_tree->map.rb_root)) {
5440                 struct extent_map *em;
5441
5442                 node = rb_first_cached(&map_tree->map);
5443                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
5444                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
5445                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
5446                 remove_extent_mapping(map_tree, em);
5447                 free_extent_map(em);
5448                 if (need_resched()) {
5449                         write_unlock(&map_tree->lock);
5450                         cond_resched();
5451                         write_lock(&map_tree->lock);
5452                 }
5453         }
5454         write_unlock(&map_tree->lock);
5455
5456         /*
5457          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
5458          * We can have ongoing bios started by readahead that have
5459          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
5460          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
5461          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
5462          * ranges can still be locked and eviction started because before
5463          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
5464          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
5465          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
5466          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
5467          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
5468          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
5469          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
5470          * use-after-free issue.
5471          */
5472         spin_lock(&io_tree->lock);
5473         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
5474                 struct extent_state *state;
5475                 struct extent_state *cached_state = NULL;
5476                 u64 start;
5477                 u64 end;
5478                 unsigned state_flags;
5479
5480                 node = rb_first(&io_tree->state);
5481                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
5482                 start = state->start;
5483                 end = state->end;
5484                 state_flags = state->state;
5485                 spin_unlock(&io_tree->lock);
5486
5487                 lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
5488
5489                 /*
5490                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
5491                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
5492                  * So we need to free its reserved space here.
5493                  * (Refer to comment in btrfs_invalidatepage, case 2)
5494                  *
5495                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
5496                  */
5497                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
5498                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
5499                                                end - start + 1);
5500
5501                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5502                                  EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
5503                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1, 1,
5504                                  &cached_state);
5505
5506                 cond_resched();
5507                 spin_lock(&io_tree->lock);
5508         }
5509         spin_unlock(&io_tree->lock);
5510 }
5511
5512 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5513                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5514 {
5515         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5516         struct btrfs_block_rsv *global_rsv = &fs_info->global_block_rsv;
5517         struct btrfs_trans_handle *trans;
5518         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
5519         int ret;
5520
5521         /*
5522          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5523          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5524          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5525          *
5526          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5527          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5528          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5529          * delayed refs activity by truncating.
5530          *
5531          * If we cannot make our reservation we'll attempt to steal from the
5532          * global reserve, because we really want to be able to free up space.
5533          */
5534         ret = btrfs_block_rsv_refill(root, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5535                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5536         if (ret) {
5537                 /*
5538                  * Try to steal from the global reserve if there is space for
5539                  * it.
5540                  */
5541                 if (btrfs_check_space_for_delayed_refs(fs_info) ||
5542                     btrfs_block_rsv_migrate(global_rsv, rsv, rsv->size, 0)) {
5543                         btrfs_warn(fs_info,
5544                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5545                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5546                 }
5547                 delayed_refs_extra = 0;
5548         }
5549
5550         trans = btrfs_join_transaction(root);
5551         if (IS_ERR(trans))
5552                 return trans;
5553
5554         if (delayed_refs_extra) {
5555                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5556                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5557                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5558                                         delayed_refs_extra, 1);
5559         }
5560         return trans;
5561 }
5562
5563 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5564 {
5565         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5566         struct btrfs_trans_handle *trans;
5567         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5568         struct btrfs_block_rsv *rsv;
5569         int ret;
5570
5571         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5572
5573         if (!root) {
5574                 fsverity_cleanup_inode(inode);
5575                 clear_inode(inode);
5576                 return;
5577         }
5578
5579         evict_inode_truncate_pages(inode);
5580
5581         if (inode->i_nlink &&
5582             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5583               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5584              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5585                 goto no_delete;
5586
5587         if (is_bad_inode(inode))
5588                 goto no_delete;
5589
5590         btrfs_free_io_failure_record(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1);
5591
5592         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5593                 goto no_delete;
5594
5595         if (inode->i_nlink > 0) {
5596                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5597                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5598                 goto no_delete;
5599         }
5600
5601         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5602         if (ret)
5603                 goto no_delete;
5604
5605         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5606         if (!rsv)
5607                 goto no_delete;
5608         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5609         rsv->failfast = 1;
5610
5611         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5612
5613         while (1) {
5614                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5615                 if (IS_ERR(trans))
5616                         goto free_rsv;
5617
5618                 trans->block_rsv = rsv;
5619
5620                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
5621                                                  0, 0, NULL);
5622                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5623                 btrfs_end_transaction(trans);
5624                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
5625                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5626                         goto free_rsv;
5627                 else if (!ret)
5628                         break;
5629         }
5630
5631         /*
5632          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5633          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5634          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5635          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5636          *
5637          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5638          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5639          */
5640         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5641         if (!IS_ERR(trans)) {
5642                 trans->block_rsv = rsv;
5643                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5644                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5645                 btrfs_end_transaction(trans);
5646         }
5647
5648 free_rsv:
5649         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5650 no_delete:
5651         /*
5652          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5653          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5654          * to retry these periodically in the future.
5655          */
5656         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5657         fsverity_cleanup_inode(inode);
5658         clear_inode(inode);
5659 }
5660
5661 /*
5662  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5663  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5664  *
5665  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5666  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5667  */
5668 static int btrfs_inode_by_name(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5669                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5670 {
5671         const char *name = dentry->d_name.name;
5672         int namelen = dentry->d_name.len;
5673         struct btrfs_dir_item *di;
5674         struct btrfs_path *path;
5675         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5676         int ret = 0;
5677
5678         path = btrfs_alloc_path();
5679         if (!path)
5680                 return -ENOMEM;
5681
5682         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5683                         name, namelen, 0);
5684         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5685                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5686                 goto out;
5687         }
5688
5689         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5690         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5691             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5692                 ret = -EUCLEAN;
5693                 btrfs_warn(root->fs_info,
5694 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5695                            __func__, name, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5696                            location->objectid, location->type, location->offset);
5697         }
5698         if (!ret)
5699                 *type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
5700 out:
5701         btrfs_free_path(path);
5702         return ret;
5703 }
5704
5705 /*
5706  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5707  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5708  * is kind of like crossing a mount point.
5709  */
5710 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5711                                     struct inode *dir,
5712                                     struct dentry *dentry,
5713                                     struct btrfs_key *location,
5714                                     struct btrfs_root **sub_root)
5715 {
5716         struct btrfs_path *path;
5717         struct btrfs_root *new_root;
5718         struct btrfs_root_ref *ref;
5719         struct extent_buffer *leaf;
5720         struct btrfs_key key;
5721         int ret;
5722         int err = 0;
5723
5724         path = btrfs_alloc_path();
5725         if (!path) {
5726                 err = -ENOMEM;
5727                 goto out;
5728         }
5729
5730         err = -ENOENT;
5731         key.objectid = BTRFS_I(dir)->root->root_key.objectid;
5732         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5733         key.offset = location->objectid;
5734
5735         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5736         if (ret) {
5737                 if (ret < 0)
5738                         err = ret;
5739                 goto out;
5740         }
5741
5742         leaf = path->nodes[0];
5743         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5744         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(BTRFS_I(dir)) ||
5745             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != dentry->d_name.len)
5746                 goto out;
5747
5748         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, dentry->d_name.name,
5749                                    (unsigned long)(ref + 1),
5750                                    dentry->d_name.len);
5751         if (ret)
5752                 goto out;
5753
5754         btrfs_release_path(path);
5755
5756         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5757         if (IS_ERR(new_root)) {
5758                 err = PTR_ERR(new_root);
5759                 goto out;
5760         }
5761
5762         *sub_root = new_root;
5763         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5764         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5765         location->offset = 0;
5766         err = 0;
5767 out:
5768         btrfs_free_path(path);
5769         return err;
5770 }
5771
5772 static void inode_tree_add(struct inode *inode)
5773 {
5774         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5775         struct btrfs_inode *entry;
5776         struct rb_node **p;
5777         struct rb_node *parent;
5778         struct rb_node *new = &BTRFS_I(inode)->rb_node;
5779         u64 ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5780
5781         if (inode_unhashed(inode))
5782                 return;
5783         parent = NULL;
5784         spin_lock(&root->inode_lock);
5785         p = &root->inode_tree.rb_node;
5786         while (*p) {
5787                 parent = *p;
5788                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5789
5790                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5791                         p = &parent->rb_left;
5792                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5793                         p = &parent->rb_right;
5794                 else {
5795                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5796                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5797                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5798                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5799                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5800                         return;
5801                 }
5802         }
5803         rb_link_node(new, parent, p);
5804         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5805         spin_unlock(&root->inode_lock);
5806 }
5807
5808 static void inode_tree_del(struct btrfs_inode *inode)
5809 {
5810         struct btrfs_root *root = inode->root;
5811         int empty = 0;
5812
5813         spin_lock(&root->inode_lock);
5814         if (!RB_EMPTY_NODE(&inode->rb_node)) {
5815                 rb_erase(&inode->rb_node, &root->inode_tree);
5816                 RB_CLEAR_NODE(&inode->rb_node);
5817                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5818         }
5819         spin_unlock(&root->inode_lock);
5820
5821         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5822                 spin_lock(&root->inode_lock);
5823                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5824                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5825                 if (empty)
5826                         btrfs_add_dead_root(root);
5827         }
5828 }
5829
5830
5831 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5832 {
5833         struct btrfs_iget_args *args = p;
5834
5835         inode->i_ino = args->ino;
5836         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5837         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5838         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5839         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5840         BUG_ON(args->root && !BTRFS_I(inode)->root);
5841         return 0;
5842 }
5843
5844 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5845 {
5846         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5847
5848         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5849                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5850 }
5851
5852 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5853                                        struct btrfs_root *root)
5854 {
5855         struct inode *inode;
5856         struct btrfs_iget_args args;
5857         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5858
5859         args.ino = ino;
5860         args.root = root;
5861
5862         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5863                              btrfs_init_locked_inode,
5864                              (void *)&args);
5865         return inode;
5866 }
5867
5868 /*
5869  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5870  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5871  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5872  * later.
5873  */
5874 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5875                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5876 {
5877         struct inode *inode;
5878
5879         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5880         if (!inode)
5881                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5882
5883         if (inode->i_state & I_NEW) {
5884                 int ret;
5885
5886                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5887                 if (!ret) {
5888                         inode_tree_add(inode);
5889                         unlock_new_inode(inode);
5890                 } else {
5891                         iget_failed(inode);
5892                         /*
5893                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5894                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5895                          * was not found.
5896                          */
5897                         if (ret > 0)
5898                                 ret = -ENOENT;
5899                         inode = ERR_PTR(ret);
5900                 }
5901         }
5902
5903         return inode;
5904 }
5905
5906 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5907 {
5908         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5909 }
5910
5911 static struct inode *new_simple_dir(struct super_block *s,
5912                                     struct btrfs_key *key,
5913                                     struct btrfs_root *root)
5914 {
5915         struct inode *inode = new_inode(s);
5916
5917         if (!inode)
5918                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5919
5920         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5921         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5922         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5923
5924         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5925         /*
5926          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5927          * associated with the dentry
5928          */
5929         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5930         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5931         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5932         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5933         inode->i_mtime = current_time(inode);
5934         inode->i_atime = inode->i_mtime;
5935         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5936         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
5937
5938         return inode;
5939 }
5940
5941 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5942 {
5943         /*
5944          * Compile-time asserts that generic FT_* types still match
5945          * BTRFS_FT_* types
5946          */
5947         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_UNKNOWN != FT_UNKNOWN);
5948         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_REG_FILE != FT_REG_FILE);
5949         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_DIR != FT_DIR);
5950         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_CHRDEV != FT_CHRDEV);
5951         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_BLKDEV != FT_BLKDEV);
5952         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_FIFO != FT_FIFO);
5953         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SOCK != FT_SOCK);
5954         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SYMLINK != FT_SYMLINK);
5955
5956         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5957 }
5958
5959 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5960 {
5961         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
5962         struct inode *inode;
5963         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5964         struct btrfs_root *sub_root = root;
5965         struct btrfs_key location;
5966         u8 di_type = 0;
5967         int ret = 0;
5968
5969         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5970                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5971
5972         ret = btrfs_inode_by_name(dir, dentry, &location, &di_type);
5973         if (ret < 0)
5974                 return ERR_PTR(ret);
5975
5976         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5977                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5978                 if (IS_ERR(inode))
5979                         return inode;
5980
5981                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5982                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5983                         btrfs_crit(fs_info,
5984 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5985                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5986                                   di_type);
5987                         iput(inode);
5988                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5989                 }
5990                 return inode;
5991         }
5992
5993         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, dir, dentry,
5994                                        &location, &sub_root);
5995         if (ret < 0) {
5996                 if (ret != -ENOENT)
5997                         inode = ERR_PTR(ret);
5998                 else
5999                         inode = new_simple_dir(dir->i_sb, &location, sub_root);
6000         } else {
6001                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
6002         }
6003         if (root != sub_root)
6004                 btrfs_put_root(sub_root);
6005
6006         if (!IS_ERR(inode) && root != sub_root) {
6007                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
6008                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
6009                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
6010                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
6011                 if (ret) {
6012                         iput(inode);
6013                         inode = ERR_PTR(ret);
6014                 }
6015         }
6016
6017         return inode;
6018 }
6019
6020 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
6021 {
6022         struct btrfs_root *root;
6023         struct inode *inode = d_inode(dentry);
6024
6025         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
6026                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
6027
6028         if (inode) {
6029                 root = BTRFS_I(inode)->root;
6030                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
6031                         return 1;
6032
6033                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
6034                         return 1;
6035         }
6036         return 0;
6037 }
6038
6039 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
6040                                    unsigned int flags)
6041 {
6042         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
6043
6044         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
6045                 inode = NULL;
6046         return d_splice_alias(inode, dentry);
6047 }
6048
6049 /*
6050  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
6051  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
6052  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
6053  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
6054  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
6055  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
6056  * tree lock.
6057  */
6058 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
6059 {
6060         struct btrfs_file_private *private;
6061
6062         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
6063         if (!private)
6064                 return -ENOMEM;
6065         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
6066         if (!private->filldir_buf) {
6067                 kfree(private);
6068                 return -ENOMEM;
6069         }
6070         file->private_data = private;
6071         return 0;
6072 }
6073
6074 struct dir_entry {
6075         u64 ino;
6076         u64 offset;
6077         unsigned type;
6078         int name_len;
6079 };
6080
6081 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
6082 {
6083         while (entries--) {
6084                 struct dir_entry *entry = addr;
6085                 char *name = (char *)(entry + 1);
6086
6087                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
6088                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
6089                                          get_unaligned(&entry->ino),
6090                                          get_unaligned(&entry->type)))
6091                         return 1;
6092                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
6093                         get_unaligned(&entry->name_len);
6094                 ctx->pos++;
6095         }
6096         return 0;
6097 }
6098
6099 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
6100 {
6101         struct inode *inode = file_inode(file);
6102         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6103         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
6104         struct btrfs_dir_item *di;
6105         struct btrfs_key key;
6106         struct btrfs_key found_key;
6107         struct btrfs_path *path;
6108         void *addr;
6109         struct list_head ins_list;
6110         struct list_head del_list;
6111         int ret;
6112         struct extent_buffer *leaf;
6113         int slot;
6114         char *name_ptr;
6115         int name_len;
6116         int entries = 0;
6117         int total_len = 0;
6118         bool put = false;
6119         struct btrfs_key location;
6120
6121         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
6122                 return 0;
6123
6124         path = btrfs_alloc_path();
6125         if (!path)
6126                 return -ENOMEM;
6127
6128         addr = private->filldir_buf;
6129         path->reada = READA_FORWARD;
6130
6131         INIT_LIST_HEAD(&ins_list);
6132         INIT_LIST_HEAD(&del_list);
6133         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
6134
6135 again:
6136         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
6137         key.offset = ctx->pos;
6138         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
6139
6140         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
6141         if (ret < 0)
6142                 goto err;
6143
6144         while (1) {
6145                 struct dir_entry *entry;
6146
6147                 leaf = path->nodes[0];
6148                 slot = path->slots[0];
6149                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6150                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6151                         if (ret < 0)
6152                                 goto err;
6153                         else if (ret > 0)
6154                                 break;
6155                         continue;
6156                 }
6157
6158                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
6159
6160                 if (found_key.objectid != key.objectid)
6161                         break;
6162                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
6163                         break;
6164                 if (found_key.offset < ctx->pos)
6165                         goto next;
6166                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
6167                         goto next;
6168                 di = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_dir_item);
6169                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
6170                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
6171                     PAGE_SIZE) {
6172                         btrfs_release_path(path);
6173                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6174                         if (ret)
6175                                 goto nopos;
6176                         addr = private->filldir_buf;
6177                         entries = 0;
6178                         total_len = 0;
6179                         goto again;
6180                 }
6181
6182                 entry = addr;
6183                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
6184                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
6185                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr, (unsigned long)(di + 1),
6186                                    name_len);
6187                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(btrfs_dir_type(leaf, di)),
6188                                 &entry->type);
6189                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
6190                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
6191                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
6192                 entries++;
6193                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6194                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6195 next:
6196                 path->slots[0]++;
6197         }
6198         btrfs_release_path(path);
6199
6200         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6201         if (ret)
6202                 goto nopos;
6203
6204         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
6205         if (ret)
6206                 goto nopos;
6207
6208         /*
6209          * Stop new entries from being returned after we return the last
6210          * entry.
6211          *
6212          * New directory entries are assigned a strictly increasing
6213          * offset.  This means that new entries created during readdir
6214          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
6215          * This has broken buggy programs which operate on names as
6216          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
6217          * we have this hack to stop new entries from being returned
6218          * under the assumption that they'll never reach this huge
6219          * offset.
6220          *
6221          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
6222          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
6223          * in the past.
6224          */
6225         if (ctx->pos >= INT_MAX)
6226                 ctx->pos = LLONG_MAX;
6227         else
6228                 ctx->pos = INT_MAX;
6229 nopos:
6230         ret = 0;
6231 err:
6232         if (put)
6233                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
6234         btrfs_free_path(path);
6235         return ret;
6236 }
6237
6238 /*
6239  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
6240  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
6241  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
6242  * to keep or drop this code.
6243  */
6244 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode)
6245 {
6246         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6247         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6248         struct btrfs_trans_handle *trans;
6249         int ret;
6250
6251         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
6252                 return 0;
6253
6254         trans = btrfs_join_transaction(root);
6255         if (IS_ERR(trans))
6256                 return PTR_ERR(trans);
6257
6258         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6259         if (ret && (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT)) {
6260                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
6261                 btrfs_end_transaction(trans);
6262                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
6263                 if (IS_ERR(trans))
6264                         return PTR_ERR(trans);
6265
6266                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6267         }
6268         btrfs_end_transaction(trans);
6269         if (BTRFS_I(inode)->delayed_node)
6270                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
6271
6272         return ret;
6273 }
6274
6275 /*
6276  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
6277  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
6278  */
6279 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *now,
6280                              int flags)
6281 {
6282         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6283         bool dirty = flags & ~S_VERSION;
6284
6285         if (btrfs_root_readonly(root))
6286                 return -EROFS;
6287
6288         if (flags & S_VERSION)
6289                 dirty |= inode_maybe_inc_iversion(inode, dirty);
6290         if (flags & S_CTIME)
6291                 inode->i_ctime = *now;
6292         if (flags & S_MTIME)
6293                 inode->i_mtime = *now;
6294         if (flags & S_ATIME)
6295                 inode->i_atime = *now;
6296         return dirty ? btrfs_dirty_inode(inode) : 0;
6297 }
6298
6299 /*
6300  * find the highest existing sequence number in a directory
6301  * and then set the in-memory index_cnt variable to reflect
6302  * free sequence numbers
6303  */
6304 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
6305 {
6306         struct btrfs_root *root = inode->root;
6307         struct btrfs_key key, found_key;
6308         struct btrfs_path *path;
6309         struct extent_buffer *leaf;
6310         int ret;
6311
6312         key.objectid = btrfs_ino(inode);
6313         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
6314         key.offset = (u64)-1;
6315
6316         path = btrfs_alloc_path();
6317         if (!path)
6318                 return -ENOMEM;
6319
6320         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
6321         if (ret < 0)
6322                 goto out;
6323         /* FIXME: we should be able to handle this */
6324         if (ret == 0)
6325                 goto out;
6326         ret = 0;
6327
6328         /*
6329          * MAGIC NUMBER EXPLANATION:
6330          * since we search a directory based on f_pos we have to start at 2
6331          * since '.' and '..' have f_pos of 0 and 1 respectively, so everybody
6332          * else has to start at 2
6333          */
6334         if (path->slots[0] == 0) {
6335                 inode->index_cnt = 2;
6336                 goto out;
6337         }
6338
6339         path->slots[0]--;
6340
6341         leaf = path->nodes[0];
6342         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6343
6344         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
6345             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
6346                 inode->index_cnt = 2;
6347                 goto out;
6348         }
6349
6350         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
6351 out:
6352         btrfs_free_path(path);
6353         return ret;
6354 }
6355
6356 /*
6357  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
6358  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
6359  */
6360 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
6361 {
6362         int ret = 0;
6363
6364         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
6365                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
6366                 if (ret) {
6367                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
6368                         if (ret)
6369                                 return ret;
6370                 }
6371         }
6372
6373         *index = dir->index_cnt;
6374         dir->index_cnt++;
6375
6376         return ret;
6377 }
6378
6379 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
6380 {
6381         struct btrfs_iget_args args;
6382
6383         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
6384         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
6385
6386         return insert_inode_locked4(inode,
6387                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
6388                    btrfs_find_actor, &args);
6389 }
6390
6391 /*
6392  * Inherit flags from the parent inode.
6393  *
6394  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
6395  */
6396 static void btrfs_inherit_iflags(struct inode *inode, struct inode *dir)
6397 {
6398         unsigned int flags;
6399
6400         if (!dir)
6401                 return;
6402
6403         flags = BTRFS_I(dir)->flags;
6404
6405         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
6406                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
6407                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6408         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
6409                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6410                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
6411         }
6412
6413         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
6414                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
6415                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
6416                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6417         }
6418
6419         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
6420 }
6421
6422 static struct inode *btrfs_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
6423                                      struct btrfs_root *root,
6424                                      struct user_namespace *mnt_userns,
6425                                      struct inode *dir,
6426                                      const char *name, int name_len,
6427                                      u64 ref_objectid, u64 objectid,
6428                                      umode_t mode, u64 *index)
6429 {
6430         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6431         struct inode *inode;
6432         struct btrfs_inode_item *inode_item;
6433         struct btrfs_key *location;
6434         struct btrfs_path *path;
6435         struct btrfs_inode_ref *ref;
6436         struct btrfs_key key[2];
6437         u32 sizes[2];
6438         int nitems = name ? 2 : 1;
6439         unsigned long ptr;
6440         unsigned int nofs_flag;
6441         int ret;
6442
6443         path = btrfs_alloc_path();
6444         if (!path)
6445                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6446
6447         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
6448         inode = new_inode(fs_info->sb);
6449         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
6450         if (!inode) {
6451                 btrfs_free_path(path);
6452                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6453         }
6454
6455         /*
6456          * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point,
6457          * we fill in an inode item with the correct link count.
6458          */
6459         if (!name)
6460                 set_nlink(inode, 0);
6461
6462         /*
6463          * we have to initialize this early, so we can reclaim the inode
6464          * number if we fail afterwards in this function.
6465          */
6466         inode->i_ino = objectid;
6467
6468         if (dir && name) {
6469                 trace_btrfs_inode_request(dir);
6470
6471                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), index);
6472                 if (ret) {
6473                         btrfs_free_path(path);
6474                         iput(inode);
6475                         return ERR_PTR(ret);
6476                 }
6477         } else if (dir) {
6478                 *index = 0;
6479         }
6480         /*
6481          * index_cnt is ignored for everything but a dir,
6482          * btrfs_set_inode_index_count has an explanation for the magic
6483          * number
6484          */
6485         BTRFS_I(inode)->index_cnt = 2;
6486         BTRFS_I(inode)->dir_index = *index;
6487         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
6488         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
6489         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
6490
6491         /*
6492          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
6493          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
6494          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
6495          * old info in the log.
6496          */
6497         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6498
6499         key[0].objectid = objectid;
6500         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6501         key[0].offset = 0;
6502
6503         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6504
6505         if (name) {
6506                 /*
6507                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6508                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6509                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6510                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6511                  */
6512                 key[1].objectid = objectid;
6513                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6514                 key[1].offset = ref_objectid;
6515
6516                 sizes[1] = name_len + sizeof(*ref);
6517         }
6518
6519         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6520         location->objectid = objectid;
6521         location->offset = 0;
6522         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6523
6524         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6525         if (ret < 0) {
6526                 iput(inode);
6527                 goto fail;
6528         }
6529
6530         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, key, sizes, nitems);
6531         if (ret != 0)
6532                 goto fail_unlock;
6533
6534         inode_init_owner(mnt_userns, inode, dir, mode);
6535         inode_set_bytes(inode, 0);
6536
6537         inode->i_mtime = current_time(inode);
6538         inode->i_atime = inode->i_mtime;
6539         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
6540         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
6541
6542         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6543                                   struct btrfs_inode_item);
6544         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6545                              sizeof(*inode_item));
6546         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6547
6548         if (name) {
6549                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6550                                      struct btrfs_inode_ref);
6551                 btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, name_len);
6552                 btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, *index);
6553                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6554                 write_extent_buffer(path->nodes[0], name, ptr, name_len);
6555         }
6556
6557         btrfs_mark_buffer_dirty(path->nodes[0]);
6558         btrfs_free_path(path);
6559
6560         btrfs_inherit_iflags(inode, dir);
6561
6562         if (S_ISREG(mode)) {
6563                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6564                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6565                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6566                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6567                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6568         }
6569
6570         inode_tree_add(inode);
6571
6572         trace_btrfs_inode_new(inode);
6573         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6574
6575         btrfs_update_root_times(trans, root);
6576
6577         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6578         if (ret)
6579                 btrfs_err(fs_info,
6580                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6581                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid, ret);
6582
6583         return inode;
6584
6585 fail_unlock:
6586         discard_new_inode(inode);
6587 fail:
6588         if (dir && name)
6589                 BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6590         btrfs_free_path(path);
6591         return ERR_PTR(ret);
6592 }
6593
6594 /*
6595  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6596  * a give name and a given sequence number.
6597  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6598  * inode to the parent directory.
6599  */
6600 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6601                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6602                    const char *name, int name_len, int add_backref, u64 index)
6603 {
6604         int ret = 0;
6605         struct btrfs_key key;
6606         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6607         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6608         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6609
6610         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6611                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6612         } else {
6613                 key.objectid = ino;
6614                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6615                 key.offset = 0;
6616         }
6617
6618         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6619                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6620                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6621                                          index, name, name_len);
6622         } else if (add_backref) {
6623                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
6624                                              parent_ino, index);
6625         }
6626
6627         /* Nothing to clean up yet */
6628         if (ret)
6629                 return ret;
6630
6631         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, name_len, parent_inode, &key,
6632                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6633         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6634                 goto fail_dir_item;
6635         else if (ret) {
6636                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6637                 return ret;
6638         }
6639
6640         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6641                            name_len * 2);
6642         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6643         /*
6644          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6645          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6646          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6647          * values (the ones it had when the fsync was done).
6648          */
6649         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags)) {
6650                 struct timespec64 now = current_time(&parent_inode->vfs_inode);
6651
6652                 parent_inode->vfs_inode.i_mtime = now;
6653                 parent_inode->vfs_inode.i_ctime = now;
6654         }
6655         ret = btrfs_update_inode(trans, root, parent_inode);
6656         if (ret)
6657                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6658         return ret;
6659
6660 fail_dir_item:
6661         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6662                 u64 local_index;
6663                 int err;
6664                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6665                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6666                                          &local_index, name, name_len);
6667                 if (err)
6668                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6669         } else if (add_backref) {
6670                 u64 local_index;
6671                 int err;
6672
6673                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len,
6674                                           ino, parent_ino, &local_index);
6675                 if (err)
6676                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6677         }
6678
6679         /* Return the original error code */
6680         return ret;
6681 }
6682
6683 static int btrfs_add_nondir(struct btrfs_trans_handle *trans,
6684                             struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
6685                             struct btrfs_inode *inode, int backref, u64 index)
6686 {
6687         int err = btrfs_add_link(trans, dir, inode,
6688                                  dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6689                                  backref, index);
6690         if (err > 0)
6691                 err = -EEXIST;
6692         return err;
6693 }
6694
6695 static int btrfs_mknod(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6696                        struct dentry *dentry, umode_t mode, dev_t rdev)
6697 {
6698         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6699         struct btrfs_trans_handle *trans;
6700         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6701         struct inode *inode = NULL;
6702         int err;
6703         u64 objectid;
6704         u64 index = 0;
6705
6706         /*
6707          * 2 for inode item and ref
6708          * 2 for dir items
6709          * 1 for xattr if selinux is on
6710          */
6711         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6712         if (IS_ERR(trans))
6713                 return PTR_ERR(trans);
6714
6715         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6716         if (err)
6717                 goto out_unlock;
6718
6719         inode = btrfs_new_inode(trans, root, mnt_userns, dir,
6720                         dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6721                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
6722         if (IS_ERR(inode)) {
6723                 err = PTR_ERR(inode);
6724                 inode = NULL;
6725                 goto out_unlock;
6726         }
6727
6728         /*
6729         * If the active LSM wants to access the inode during
6730         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6731         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6732         * ops vector.
6733         */
6734         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6735         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6736
6737         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6738         if (err)
6739                 goto out_unlock;
6740
6741         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6742                         0, index);
6743         if (err)
6744                 goto out_unlock;
6745
6746         btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6747         d_instantiate_new(dentry, inode);
6748
6749 out_unlock:
6750         btrfs_end_transaction(trans);
6751         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6752         if (err && inode) {
6753                 inode_dec_link_count(inode);
6754                 discard_new_inode(inode);
6755         }
6756         return err;
6757 }
6758
6759 static int btrfs_create(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6760                         struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
6761 {
6762         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6763         struct btrfs_trans_handle *trans;
6764         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6765         struct inode *inode = NULL;
6766         int err;
6767         u64 objectid;
6768         u64 index = 0;
6769
6770         /*
6771          * 2 for inode item and ref
6772          * 2 for dir items
6773          * 1 for xattr if selinux is on
6774          */
6775         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6776         if (IS_ERR(trans))
6777                 return PTR_ERR(trans);
6778
6779         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6780         if (err)
6781                 goto out_unlock;
6782
6783         inode = btrfs_new_inode(trans, root, mnt_userns, dir,
6784                         dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6785                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
6786         if (IS_ERR(inode)) {
6787                 err = PTR_ERR(inode);
6788                 inode = NULL;
6789                 goto out_unlock;
6790         }
6791         /*
6792         * If the active LSM wants to access the inode during
6793         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6794         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6795         * ops vector.
6796         */
6797         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6798         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6799         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6800
6801         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6802         if (err)
6803                 goto out_unlock;
6804
6805         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6806         if (err)
6807                 goto out_unlock;
6808
6809         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6810                         0, index);
6811         if (err)
6812                 goto out_unlock;
6813
6814         d_instantiate_new(dentry, inode);
6815
6816 out_unlock:
6817         btrfs_end_transaction(trans);
6818         if (err && inode) {
6819                 inode_dec_link_count(inode);
6820                 discard_new_inode(inode);
6821         }
6822         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6823         return err;
6824 }
6825
6826 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6827                       struct dentry *dentry)
6828 {
6829         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6830         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6831         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6832         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6833         u64 index;
6834         int err;
6835         int drop_inode = 0;
6836
6837         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6838         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6839                 return -EXDEV;
6840
6841         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6842                 return -EMLINK;
6843
6844         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6845         if (err)
6846                 goto fail;
6847
6848         /*
6849          * 2 items for inode and inode ref
6850          * 2 items for dir items
6851          * 1 item for parent inode
6852          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6853          */
6854         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6855         if (IS_ERR(trans)) {
6856                 err = PTR_ERR(trans);
6857                 trans = NULL;
6858                 goto fail;
6859         }
6860
6861         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6862         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6863         inc_nlink(inode);
6864         inode_inc_iversion(inode);
6865         inode->i_ctime = current_time(inode);
6866         ihold(inode);
6867         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6868
6869         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6870                         1, index);
6871
6872         if (err) {
6873                 drop_inode = 1;
6874         } else {
6875                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6876
6877                 err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6878                 if (err)
6879                         goto fail;
6880                 if (inode->i_nlink == 1) {
6881                         /*
6882                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6883                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6884                          */
6885                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6886                         if (err)
6887                                 goto fail;
6888                 }
6889                 d_instantiate(dentry, inode);
6890                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(inode), NULL, parent);
6891         }
6892
6893 fail:
6894         if (trans)
6895                 btrfs_end_transaction(trans);
6896         if (drop_inode) {
6897                 inode_dec_link_count(inode);
6898                 iput(inode);
6899         }
6900         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6901         return err;
6902 }
6903
6904 static int btrfs_mkdir(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6905                        struct dentry *dentry, umode_t mode)
6906 {
6907         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6908         struct inode *inode = NULL;
6909         struct btrfs_trans_handle *trans;
6910         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6911         int err = 0;
6912         u64 objectid = 0;
6913         u64 index = 0;
6914
6915         /*
6916          * 2 items for inode and ref
6917          * 2 items for dir items
6918          * 1 for xattr if selinux is on
6919          */
6920         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6921         if (IS_ERR(trans))
6922                 return PTR_ERR(trans);
6923
6924         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6925         if (err)
6926                 goto out_fail;
6927
6928         inode = btrfs_new_inode(trans, root, mnt_userns, dir,
6929                         dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6930                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6931                         S_IFDIR | mode, &index);
6932         if (IS_ERR(inode)) {
6933                 err = PTR_ERR(inode);
6934                 inode = NULL;
6935                 goto out_fail;
6936         }
6937
6938         /* these must be set before we unlock the inode */
6939         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6940         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6941
6942         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6943         if (err)
6944                 goto out_fail;
6945
6946         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
6947         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6948         if (err)
6949                 goto out_fail;
6950
6951         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6952                         dentry->d_name.name,
6953                         dentry->d_name.len, 0, index);
6954         if (err)
6955                 goto out_fail;
6956
6957         d_instantiate_new(dentry, inode);
6958
6959 out_fail:
6960         btrfs_end_transaction(trans);
6961         if (err && inode) {
6962                 inode_dec_link_count(inode);
6963                 discard_new_inode(inode);
6964         }
6965         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6966         return err;
6967 }
6968
6969 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6970                                       struct page *page,
6971                                       size_t pg_offset, u64 extent_offset,
6972                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6973 {
6974         int ret;
6975         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6976         char *tmp;
6977         size_t max_size;
6978         unsigned long inline_size;
6979         unsigned long ptr;
6980         int compress_type;
6981
6982         WARN_ON(pg_offset != 0);
6983         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6984         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6985         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf,
6986                                         btrfs_item_nr(path->slots[0]));
6987         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6988         if (!tmp)
6989                 return -ENOMEM;
6990         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6991
6992         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6993
6994         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6995         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page,
6996                                extent_offset, inline_size, max_size);
6997
6998         /*
6999          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
7000          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
7001          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
7002          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
7003          * cover that region here.
7004          */
7005
7006         if (max_size + pg_offset < PAGE_SIZE)
7007                 memzero_page(page,  pg_offset + max_size,
7008                              PAGE_SIZE - max_size - pg_offset);
7009         kfree(tmp);
7010         return ret;
7011 }
7012
7013 /**
7014  * btrfs_get_extent - Lookup the first extent overlapping a range in a file.
7015  * @inode:      file to search in
7016  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
7017  * @pg_offset:  offset into @page to copy to
7018  * @start:      file offset
7019  * @len:        length of range starting at @start
7020  *
7021  * This returns the first &struct extent_map which overlaps with the given
7022  * range, reading it from the B-tree and caching it if necessary. Note that
7023  * there may be more extents which overlap the given range after the returned
7024  * extent_map.
7025  *
7026  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
7027  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
7028  *
7029  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
7030  */
7031 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
7032                                     struct page *page, size_t pg_offset,
7033                                     u64 start, u64 len)
7034 {
7035         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
7036         int ret = 0;
7037         u64 extent_start = 0;
7038         u64 extent_end = 0;
7039         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
7040         int extent_type = -1;
7041         struct btrfs_path *path = NULL;
7042         struct btrfs_root *root = inode->root;
7043         struct btrfs_file_extent_item *item;
7044         struct extent_buffer *leaf;
7045         struct btrfs_key found_key;
7046         struct extent_map *em = NULL;
7047         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
7048         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
7049
7050         read_lock(&em_tree->lock);
7051         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
7052         read_unlock(&em_tree->lock);
7053
7054         if (em) {
7055                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
7056                         free_extent_map(em);
7057                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
7058                         free_extent_map(em);
7059                 else
7060                         goto out;
7061         }
7062         em = alloc_extent_map();
7063         if (!em) {
7064                 ret = -ENOMEM;
7065                 goto out;
7066         }
7067         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
7068         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
7069         em->len = (u64)-1;
7070         em->block_len = (u64)-1;
7071
7072         path = btrfs_alloc_path();
7073         if (!path) {
7074                 ret = -ENOMEM;
7075                 goto out;
7076         }
7077
7078         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
7079         path->reada = READA_FORWARD;
7080
7081         /*
7082          * The same explanation in load_free_space_cache applies here as well,
7083          * we only read when we're loading the free space cache, and at that
7084          * point the commit_root has everything we need.
7085          */
7086         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
7087                 path->search_commit_root = 1;
7088                 path->skip_locking = 1;
7089         }
7090
7091         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
7092         if (ret < 0) {
7093                 goto out;
7094         } else if (ret > 0) {
7095                 if (path->slots[0] == 0)
7096                         goto not_found;
7097                 path->slots[0]--;
7098                 ret = 0;
7099         }
7100
7101         leaf = path->nodes[0];
7102         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
7103                               struct btrfs_file_extent_item);
7104         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
7105         if (found_key.objectid != objectid ||
7106             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7107                 /*
7108                  * If we backup past the first extent we want to move forward
7109                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
7110                  * say there is a hole for our whole search range which can
7111                  * cause problems.
7112                  */
7113                 extent_end = start;
7114                 goto next;
7115         }
7116
7117         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
7118         extent_start = found_key.offset;
7119         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
7120         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
7121             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7122                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
7123                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
7124                         ret = -EUCLEAN;
7125                         btrfs_crit(fs_info,
7126                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
7127                                    btrfs_ino(inode));
7128                         goto out;
7129                 }
7130                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
7131                                                        extent_start);
7132         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
7133                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
7134                                                       path->slots[0],
7135                                                       extent_start);
7136         }
7137 next:
7138         if (start >= extent_end) {
7139                 path->slots[0]++;
7140                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
7141                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
7142                         if (ret < 0)
7143                                 goto out;
7144                         else if (ret > 0)
7145                                 goto not_found;
7146
7147                         leaf = path->nodes[0];
7148                 }
7149                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
7150                 if (found_key.objectid != objectid ||
7151                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
7152                         goto not_found;
7153                 if (start + len <= found_key.offset)
7154                         goto not_found;
7155                 if (start > found_key.offset)
7156                         goto next;
7157
7158                 /* New extent overlaps with existing one */
7159                 em->start = start;
7160                 em->orig_start = start;
7161                 em->len = found_key.offset - start;
7162                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
7163                 goto insert;
7164         }
7165
7166         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, !page, em);
7167
7168         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
7169             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7170                 goto insert;
7171         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
7172                 unsigned long ptr;
7173                 char *map;
7174                 size_t size;
7175                 size_t extent_offset;
7176                 size_t copy_size;
7177
7178                 if (!page)
7179                         goto out;
7180
7181                 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
7182                 extent_offset = page_offset(page) + pg_offset - extent_start;
7183                 copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE - pg_offset,
7184                                   size - extent_offset);
7185                 em->start = extent_start + extent_offset;
7186                 em->len = ALIGN(copy_size, fs_info->sectorsize);
7187                 em->orig_block_len = em->len;
7188                 em->orig_start = em->start;
7189                 ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item) + extent_offset;
7190
7191                 if (!PageUptodate(page)) {
7192                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, item) !=
7193                             BTRFS_COMPRESS_NONE) {
7194                                 ret = uncompress_inline(path, page, pg_offset,
7195                                                         extent_offset, item);
7196                                 if (ret)
7197                                         goto out;
7198                         } else {
7199                                 map = kmap_local_page(page);
7200                                 read_extent_buffer(leaf, map + pg_offset, ptr,
7201                                                    copy_size);
7202                                 if (pg_offset + copy_size < PAGE_SIZE) {
7203                                         memset(map + pg_offset + copy_size, 0,
7204                                                PAGE_SIZE - pg_offset -
7205                                                copy_size);
7206                                 }
7207                                 kunmap_local(map);
7208                         }
7209                         flush_dcache_page(page);
7210                 }
7211                 set_extent_uptodate(io_tree, em->start,
7212                                     extent_map_end(em) - 1, NULL, GFP_NOFS);
7213                 goto insert;
7214         }
7215 not_found:
7216         em->start = start;
7217         em->orig_start = start;
7218         em->len = len;
7219         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
7220 insert:
7221         ret = 0;
7222         btrfs_release_path(path);
7223         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
7224                 btrfs_err(fs_info,
7225                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
7226                           em->start, em->len, start, len);
7227                 ret = -EIO;
7228                 goto out;
7229         }
7230
7231         write_lock(&em_tree->lock);
7232         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
7233         write_unlock(&em_tree->lock);
7234 out:
7235         btrfs_free_path(path);
7236
7237         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
7238
7239         if (ret) {
7240                 free_extent_map(em);
7241                 return ERR_PTR(ret);
7242         }
7243         return em;
7244 }
7245
7246 struct extent_map *btrfs_get_extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode,
7247                                            u64 start, u64 len)
7248 {
7249         struct extent_map *em;
7250         struct extent_map *hole_em = NULL;
7251         u64 delalloc_start = start;
7252         u64 end;
7253         u64 delalloc_len;
7254         u64 delalloc_end;
7255         int err = 0;
7256
7257         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, start, len);
7258         if (IS_ERR(em))
7259                 return em;
7260         /*
7261          * If our em maps to:
7262          * - a hole or
7263          * - a pre-alloc extent,
7264          * there might actually be delalloc bytes behind it.
7265          */
7266         if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE &&
7267             !test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7268                 return em;
7269         else
7270                 hole_em = em;
7271
7272         /* check to see if we've wrapped (len == -1 or similar) */
7273         end = start + len;
7274         if (end < start)
7275                 end = (u64)-1;
7276         else
7277                 end -= 1;
7278
7279         em = NULL;
7280
7281         /* ok, we didn't find anything, lets look for delalloc */
7282         delalloc_len = count_range_bits(&inode->io_tree, &delalloc_start,
7283                                  end, len, EXTENT_DELALLOC, 1);
7284         delalloc_end = delalloc_start + delalloc_len;
7285         if (delalloc_end < delalloc_start)
7286                 delalloc_end = (u64)-1;
7287
7288         /*
7289          * We didn't find anything useful, return the original results from
7290          * get_extent()
7291          */
7292         if (delalloc_start > end || delalloc_end <= start) {
7293                 em = hole_em;
7294                 hole_em = NULL;
7295                 goto out;
7296         }
7297
7298         /*
7299          * Adjust the delalloc_start to make sure it doesn't go backwards from
7300          * the start they passed in
7301          */
7302         delalloc_start = max(start, delalloc_start);
7303         delalloc_len = delalloc_end - delalloc_start;
7304
7305         if (delalloc_len > 0) {
7306                 u64 hole_start;
7307                 u64 hole_len;
7308                 const u64 hole_end = extent_map_end(hole_em);
7309
7310                 em = alloc_extent_map();
7311                 if (!em) {
7312                         err = -ENOMEM;
7313                         goto out;
7314                 }
7315
7316                 ASSERT(hole_em);
7317                 /*
7318                  * When btrfs_get_extent can't find anything it returns one
7319                  * huge hole
7320                  *
7321                  * Make sure what it found really fits our range, and adjust to
7322                  * make sure it is based on the start from the caller
7323                  */
7324                 if (hole_end <= start || hole_em->start > end) {
7325                        free_extent_map(hole_em);
7326                        hole_em = NULL;
7327                 } else {
7328                        hole_start = max(hole_em->start, start);
7329                        hole_len = hole_end - hole_start;
7330                 }
7331
7332                 if (hole_em && delalloc_start > hole_start) {
7333                         /*
7334                          * Our hole starts before our delalloc, so we have to
7335                          * return just the parts of the hole that go until the
7336                          * delalloc starts
7337                          */
7338                         em->len = min(hole_len, delalloc_start - hole_start);
7339                         em->start = hole_start;
7340                         em->orig_start = hole_start;
7341                         /*
7342                          * Don't adjust block start at all, it is fixed at
7343                          * EXTENT_MAP_HOLE
7344                          */
7345                         em->block_start = hole_em->block_start;
7346                         em->block_len = hole_len;
7347                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &hole_em->flags))
7348                                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
7349                 } else {
7350                         /*
7351                          * Hole is out of passed range or it starts after
7352                          * delalloc range
7353                          */
7354                         em->start = delalloc_start;
7355                         em->len = delalloc_len;
7356                         em->orig_start = delalloc_start;
7357                         em->block_start = EXTENT_MAP_DELALLOC;
7358                         em->block_len = delalloc_len;
7359                 }
7360         } else {
7361                 return hole_em;
7362         }
7363 out:
7364
7365         free_extent_map(hole_em);
7366         if (err) {
7367                 free_extent_map(em);
7368                 return ERR_PTR(err);
7369         }
7370         return em;
7371 }
7372
7373 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
7374                                                   const u64 start,
7375                                                   const u64 len,
7376                                                   const u64 orig_start,
7377                                                   const u64 block_start,
7378                                                   const u64 block_len,
7379                                                   const u64 orig_block_len,
7380                                                   const u64 ram_bytes,
7381                                                   const int type)
7382 {
7383         struct extent_map *em = NULL;
7384         int ret;
7385
7386         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
7387                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
7388                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
7389                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
7390                                   type);
7391                 if (IS_ERR(em))
7392                         goto out;
7393         }
7394         ret = btrfs_add_ordered_extent_dio(inode, start, block_start, len,
7395                                            block_len, type);
7396         if (ret) {
7397                 if (em) {
7398                         free_extent_map(em);
7399                         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + len - 1, 0);
7400                 }
7401                 em = ERR_PTR(ret);
7402         }
7403  out:
7404
7405         return em;
7406 }
7407
7408 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
7409                                                   u64 start, u64 len)
7410 {
7411         struct btrfs_root *root = inode->root;
7412         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
7413         struct extent_map *em;
7414         struct btrfs_key ins;
7415         u64 alloc_hint;
7416         int ret;
7417
7418         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
7419         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
7420                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
7421         if (ret)
7422                 return ERR_PTR(ret);
7423
7424         em = btrfs_create_dio_extent(inode, start, ins.offset, start,
7425                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
7426                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7427         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
7428         if (IS_ERR(em))
7429                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
7430                                            1);
7431
7432         return em;
7433 }
7434
7435 static bool btrfs_extent_readonly(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
7436 {
7437         struct btrfs_block_group *block_group;
7438         bool readonly = false;
7439
7440         block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, bytenr);
7441         if (!block_group || block_group->ro)
7442                 readonly = true;
7443         if (block_group)
7444                 btrfs_put_block_group(block_group);
7445         return readonly;
7446 }
7447
7448 /*
7449  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
7450  *
7451  * @offset:     File offset
7452  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
7453  *              range
7454  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
7455  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
7456  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
7457  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
7458  *              cow. e.g., don't trust generation number.
7459  *
7460  * Return:
7461  * >0   and update @len if we can do nocow write
7462  *  0   if we can't do nocow write
7463  * <0   if error happened
7464  *
7465  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
7466  *       any ordered extents.
7467  */
7468 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
7469                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
7470                               u64 *ram_bytes, bool strict)
7471 {
7472         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7473         struct btrfs_path *path;
7474         int ret;
7475         struct extent_buffer *leaf;
7476         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
7477         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7478         struct btrfs_file_extent_item *fi;
7479         struct btrfs_key key;
7480         u64 disk_bytenr;
7481         u64 backref_offset;
7482         u64 extent_end;
7483         u64 num_bytes;
7484         int slot;
7485         int found_type;
7486         bool nocow = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW);
7487
7488         path = btrfs_alloc_path();
7489         if (!path)
7490                 return -ENOMEM;
7491
7492         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
7493                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
7494         if (ret < 0)
7495                 goto out;
7496
7497         slot = path->slots[0];
7498         if (ret == 1) {
7499                 if (slot == 0) {
7500                         /* can't find the item, must cow */
7501                         ret = 0;
7502                         goto out;
7503                 }
7504                 slot--;
7505         }
7506         ret = 0;
7507         leaf = path->nodes[0];
7508         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
7509         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7510             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7511                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7512                 goto out;
7513         }
7514
7515         if (key.offset > offset) {
7516                 /* Wrong offset, must cow */
7517                 goto out;
7518         }
7519
7520         fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
7521         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7522         if (found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
7523             found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7524                 /* not a regular extent, must cow */
7525                 goto out;
7526         }
7527
7528         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
7529                 goto out;
7530
7531         extent_end = key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
7532         if (extent_end <= offset)
7533                 goto out;
7534
7535         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
7536         if (disk_bytenr == 0)
7537                 goto out;
7538
7539         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
7540             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
7541             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
7542                 goto out;
7543
7544         /*
7545          * Do the same check as in btrfs_cross_ref_exist but without the
7546          * unnecessary search.
7547          */
7548         if (!strict &&
7549             (btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
7550              btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item)))
7551                 goto out;
7552
7553         backref_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
7554
7555         if (orig_start) {
7556                 *orig_start = key.offset - backref_offset;
7557                 *orig_block_len = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
7558                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7559         }
7560
7561         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, disk_bytenr))
7562                 goto out;
7563
7564         num_bytes = min(offset + *len, extent_end) - offset;
7565         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7566                 u64 range_end;
7567
7568                 range_end = round_up(offset + num_bytes,
7569                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7570                 ret = test_range_bit(io_tree, offset, range_end,
7571                                      EXTENT_DELALLOC, 0, NULL);
7572                 if (ret) {
7573                         ret = -EAGAIN;
7574                         goto out;
7575                 }
7576         }
7577
7578         btrfs_release_path(path);
7579
7580         /*
7581          * look for other files referencing this extent, if we
7582          * find any we must cow
7583          */
7584
7585         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7586                                     key.offset - backref_offset, disk_bytenr,
7587                                     strict);
7588         if (ret) {
7589                 ret = 0;
7590                 goto out;
7591         }
7592
7593         /*
7594          * adjust disk_bytenr and num_bytes to cover just the bytes
7595          * in this extent we are about to write.  If there
7596          * are any csums in that range we have to cow in order
7597          * to keep the csums correct
7598          */
7599         disk_bytenr += backref_offset;
7600         disk_bytenr += offset - key.offset;
7601         if (csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr, num_bytes))
7602                 goto out;
7603         /*
7604          * all of the above have passed, it is safe to overwrite this extent
7605          * without cow
7606          */
7607         *len = num_bytes;
7608         ret = 1;
7609 out:
7610         btrfs_free_path(path);
7611         return ret;
7612 }
7613
7614 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7615                               struct extent_state **cached_state, bool writing)
7616 {
7617         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7618         int ret = 0;
7619
7620         while (1) {
7621                 lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7622                                  cached_state);
7623                 /*
7624                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7625                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7626                  * extents in this range.
7627                  */
7628                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7629                                                      lockend - lockstart + 1);
7630
7631                 /*
7632                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7633                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7634                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7635                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7636                  * get stale data.
7637                  */
7638                 if (!ordered &&
7639                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7640                                                          lockstart, lockend)))
7641                         break;
7642
7643                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7644                                      cached_state);
7645
7646                 if (ordered) {
7647                         /*
7648                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7649                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7650                          * to complete and retry, because if we do so we can
7651                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7652                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7653                          * than one extent map, if at this point has already
7654                          * created an ordered extent for a previous extent map
7655                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7656                          * concurrent write against that previous extent map's
7657                          * range and this range started (we unlock the ranges
7658                          * in the io tree only when the bios complete and
7659                          * buffered writes always lock pages before attempting
7660                          * to lock range in the io tree).
7661                          */
7662                         if (writing ||
7663                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7664                                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
7665                         else
7666                                 ret = -ENOTBLK;
7667                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7668                 } else {
7669                         /*
7670                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7671                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7672                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7673                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7674                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7675                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7676                          * ordered dio extent we created before but did not have
7677                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7678                          * complete), which makes readahead wait for that
7679                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7680                          * that page.
7681                          */
7682                         ret = -ENOTBLK;
7683                 }
7684
7685                 if (ret)
7686                         break;
7687
7688                 cond_resched();
7689         }
7690
7691         return ret;
7692 }
7693
7694 /* The callers of this must take lock_extent() */
7695 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7696                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7697                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7698                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7699                                        int type)
7700 {
7701         struct extent_map_tree *em_tree;
7702         struct extent_map *em;
7703         int ret;
7704
7705         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7706                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7707                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7708                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7709
7710         em_tree = &inode->extent_tree;
7711         em = alloc_extent_map();
7712         if (!em)
7713                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7714
7715         em->start = start;
7716         em->orig_start = orig_start;
7717         em->len = len;
7718         em->block_len = block_len;
7719         em->block_start = block_start;
7720         em->orig_block_len = orig_block_len;
7721         em->ram_bytes = ram_bytes;
7722         em->generation = -1;
7723         set_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
7724         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7725                 set_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
7726         } else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED) {
7727                 set_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
7728                 em->compress_type = compress_type;
7729         }
7730
7731         do {
7732                 btrfs_drop_extent_cache(inode, em->start,
7733                                         em->start + em->len - 1, 0);
7734                 write_lock(&em_tree->lock);
7735                 ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
7736                 write_unlock(&em_tree->lock);
7737                 /*
7738                  * The caller has taken lock_extent(), who could race with us
7739                  * to add em?
7740                  */
7741         } while (ret == -EEXIST);
7742
7743         if (ret) {
7744                 free_extent_map(em);
7745                 return ERR_PTR(ret);
7746         }
7747
7748         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7749         return em;
7750 }
7751
7752
7753 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7754                                          struct inode *inode,
7755                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7756                                          u64 start, u64 len)
7757 {
7758         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7759         struct extent_map *em = *map;
7760         int ret = 0;
7761
7762         /*
7763          * We don't allocate a new extent in the following cases
7764          *
7765          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7766          * existing extent.
7767          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7768          * just use the extent.
7769          *
7770          */
7771         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) ||
7772             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7773              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7774                 int type;
7775                 u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7776
7777                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7778                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7779                 else
7780                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7781                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7782                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7783
7784                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7785                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false) == 1 &&
7786                     btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start)) {
7787                         struct extent_map *em2;
7788
7789                         em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), start, len,
7790                                                       orig_start, block_start,
7791                                                       len, orig_block_len,
7792                                                       ram_bytes, type);
7793                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, block_start);
7794                         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7795                                 free_extent_map(em);
7796                                 *map = em = em2;
7797                         }
7798
7799                         if (em2 && IS_ERR(em2)) {
7800                                 ret = PTR_ERR(em2);
7801                                 goto out;
7802                         }
7803                         /*
7804                          * For inode marked NODATACOW or extent marked PREALLOC,
7805                          * use the existing or preallocated extent, so does not
7806                          * need to adjust btrfs_space_info's bytes_may_use.
7807                          */
7808                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
7809                         goto skip_cow;
7810                 }
7811         }
7812
7813         /* this will cow the extent */
7814         free_extent_map(em);
7815         *map = em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), start, len);
7816         if (IS_ERR(em)) {
7817                 ret = PTR_ERR(em);
7818                 goto out;
7819         }
7820
7821         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7822
7823 skip_cow:
7824         /*
7825          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7826          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7827          */
7828         if (start + len > i_size_read(inode))
7829                 i_size_write(inode, start + len);
7830
7831         dio_data->reserve -= len;
7832 out:
7833         return ret;
7834 }
7835
7836 static int btrfs_dio_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t start,
7837                 loff_t length, unsigned int flags, struct iomap *iomap,
7838                 struct iomap *srcmap)
7839 {
7840         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7841         struct extent_map *em;
7842         struct extent_state *cached_state = NULL;
7843         struct btrfs_dio_data *dio_data = NULL;
7844         u64 lockstart, lockend;
7845         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7846         int ret = 0;
7847         u64 len = length;
7848         bool unlock_extents = false;
7849
7850         if (!write)
7851                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize);
7852
7853         lockstart = start;
7854         lockend = start + len - 1;
7855
7856         /*
7857          * The generic stuff only does filemap_write_and_wait_range, which
7858          * isn't enough if we've written compressed pages to this area, so we
7859          * need to flush the dirty pages again to make absolutely sure that any
7860          * outstanding dirty pages are on disk.
7861          */
7862         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7863                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7864                 ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
7865                                                start + length - 1);
7866                 if (ret)
7867                         return ret;
7868         }
7869
7870         dio_data = kzalloc(sizeof(*dio_data), GFP_NOFS);
7871         if (!dio_data)
7872                 return -ENOMEM;
7873
7874         dio_data->length = length;
7875         if (write) {
7876                 dio_data->reserve = round_up(length, fs_info->sectorsize);
7877                 ret = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode),
7878                                 &dio_data->data_reserved,
7879                                 start, dio_data->reserve);
7880                 if (ret) {
7881                         extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7882                         kfree(dio_data);
7883                         return ret;
7884                 }
7885         }
7886         iomap->private = dio_data;
7887
7888
7889         /*
7890          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7891          * this range and we need to fallback to buffered.
7892          */
7893         if (lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state, write)) {
7894                 ret = -ENOTBLK;
7895                 goto err;
7896         }
7897
7898         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
7899         if (IS_ERR(em)) {
7900                 ret = PTR_ERR(em);
7901                 goto unlock_err;
7902         }
7903
7904         /*
7905          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7906          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7907          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7908          * buffered path.
7909          *
7910          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7911          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7912          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7913          *
7914          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7915          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7916          * the generic code.
7917          */
7918         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) ||
7919             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7920                 free_extent_map(em);
7921                 ret = -ENOTBLK;
7922                 goto unlock_err;
7923         }
7924
7925         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7926         if (write) {
7927                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, inode, dio_data,
7928                                                     start, len);
7929                 if (ret < 0)
7930                         goto unlock_err;
7931                 unlock_extents = true;
7932                 /* Recalc len in case the new em is smaller than requested */
7933                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7934         } else {
7935                 /*
7936                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7937                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7938                  */
7939                 lockstart = start + len;
7940                 if (lockstart < lockend)
7941                         unlock_extents = true;
7942         }
7943
7944         if (unlock_extents)
7945                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
7946                                      lockstart, lockend, &cached_state);
7947         else
7948                 free_extent_state(cached_state);
7949
7950         /*
7951          * Translate extent map information to iomap.
7952          * We trim the extents (and move the addr) even though iomap code does
7953          * that, since we have locked only the parts we are performing I/O in.
7954          */
7955         if ((em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
7956             (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) && !write)) {
7957                 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
7958                 iomap->type = IOMAP_HOLE;
7959         } else {
7960                 iomap->addr = em->block_start + (start - em->start);
7961                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
7962         }
7963         iomap->offset = start;
7964         iomap->bdev = fs_info->fs_devices->latest_bdev;
7965         iomap->length = len;
7966
7967         if (write && btrfs_use_zone_append(BTRFS_I(inode), em->block_start))
7968                 iomap->flags |= IOMAP_F_ZONE_APPEND;
7969
7970         free_extent_map(em);
7971
7972         return 0;
7973
7974 unlock_err:
7975         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7976                              &cached_state);
7977 err:
7978         if (dio_data) {
7979                 btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7980                                 dio_data->data_reserved, start,
7981                                 dio_data->reserve, true);
7982                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->reserve);
7983                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7984                 kfree(dio_data);
7985         }
7986         return ret;
7987 }
7988
7989 static int btrfs_dio_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
7990                 ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
7991 {
7992         int ret = 0;
7993         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
7994         size_t submitted = dio_data->submitted;
7995         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7996
7997         if (!write && (iomap->type == IOMAP_HOLE)) {
7998                 /* If reading from a hole, unlock and return */
7999                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos, pos + length - 1);
8000                 goto out;
8001         }
8002
8003         if (submitted < length) {
8004                 pos += submitted;
8005                 length -= submitted;
8006                 if (write)
8007                         __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(inode), pos,
8008                                         length, false);
8009                 else
8010                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos,
8011                                       pos + length - 1);
8012                 ret = -ENOTBLK;
8013         }
8014
8015         if (write) {
8016                 if (dio_data->reserve)
8017                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8018                                         dio_data->data_reserved, pos,
8019                                         dio_data->reserve, true);
8020                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->length);
8021                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
8022         }
8023 out:
8024         kfree(dio_data);
8025         iomap->private = NULL;
8026
8027         return ret;
8028 }
8029
8030 static void btrfs_dio_private_put(struct btrfs_dio_private *dip)
8031 {
8032         /*
8033          * This implies a barrier so that stores to dio_bio->bi_status before
8034          * this and loads of dio_bio->bi_status after this are fully ordered.
8035          */
8036         if (!refcount_dec_and_test(&dip->refs))
8037                 return;
8038
8039         if (btrfs_op(dip->dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE) {
8040                 __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(dip->inode),
8041                                              dip->logical_offset,
8042                                              dip->bytes,
8043                                              !dip->dio_bio->bi_status);
8044         } else {
8045                 unlock_extent(&BTRFS_I(dip->inode)->io_tree,
8046                               dip->logical_offset,
8047                               dip->logical_offset + dip->bytes - 1);
8048         }
8049
8050         bio_endio(dip->dio_bio);
8051         kfree(dip);
8052 }
8053
8054 static blk_status_t submit_dio_repair_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
8055                                           int mirror_num,
8056                                           unsigned long bio_flags)
8057 {
8058         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
8059         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8060         blk_status_t ret;
8061
8062         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE);
8063
8064         ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
8065         if (ret)
8066                 return ret;
8067
8068         refcount_inc(&dip->refs);
8069         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
8070         if (ret)
8071                 refcount_dec(&dip->refs);
8072         return ret;
8073 }
8074
8075 static blk_status_t btrfs_check_read_dio_bio(struct inode *inode,
8076                                              struct btrfs_io_bio *io_bio,
8077                                              const bool uptodate)
8078 {
8079         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
8080         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
8081         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
8082         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8083         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
8084         struct bio_vec bvec;
8085         struct bvec_iter iter;
8086         u64 start = io_bio->logical;
8087         u32 bio_offset = 0;
8088         blk_status_t err = BLK_STS_OK;
8089
8090         __bio_for_each_segment(bvec, &io_bio->bio, iter, io_bio->iter) {
8091                 unsigned int i, nr_sectors, pgoff;
8092
8093                 nr_sectors = BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, bvec.bv_len);
8094                 pgoff = bvec.bv_offset;
8095                 for (i = 0; i < nr_sectors; i++) {
8096                         ASSERT(pgoff < PAGE_SIZE);
8097                         if (uptodate &&
8098                             (!csum || !check_data_csum(inode, io_bio,
8099                                                        bio_offset, bvec.bv_page,
8100                                                        pgoff, start))) {
8101                                 clean_io_failure(fs_info, failure_tree, io_tree,
8102                                                  start, bvec.bv_page,
8103                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
8104                                                  pgoff);
8105                         } else {
8106                                 int ret;
8107
8108                                 ASSERT((start - io_bio->logical) < UINT_MAX);
8109                                 ret = btrfs_repair_one_sector(inode,
8110                                                 &io_bio->bio,
8111                                                 start - io_bio->logical,
8112                                                 bvec.bv_page, pgoff,
8113                                                 start, io_bio->mirror_num,
8114                                                 submit_dio_repair_bio);
8115                                 if (ret)
8116                                         err = errno_to_blk_status(ret);
8117                         }
8118                         start += sectorsize;
8119                         ASSERT(bio_offset + sectorsize > bio_offset);
8120                         bio_offset += sectorsize;
8121                         pgoff += sectorsize;
8122                 }
8123         }
8124         return err;
8125 }
8126
8127 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
8128                                          const u64 offset, const u64 bytes,
8129                                          const bool uptodate)
8130 {
8131         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, NULL, offset, bytes,
8132                                        finish_ordered_fn, uptodate);
8133 }
8134
8135 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start_direct_io(struct inode *inode,
8136                                                      struct bio *bio,
8137                                                      u64 dio_file_offset)
8138 {
8139         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, dio_file_offset, 1);
8140 }
8141
8142 static void btrfs_end_dio_bio(struct bio *bio)
8143 {
8144         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
8145         blk_status_t err = bio->bi_status;
8146
8147         if (err)
8148                 btrfs_warn(BTRFS_I(dip->inode)->root->fs_info,
8149                            "direct IO failed ino %llu rw %d,%u sector %#Lx len %u err no %d",
8150                            btrfs_ino(BTRFS_I(dip->inode)), bio_op(bio),
8151                            bio->bi_opf, bio->bi_iter.bi_sector,
8152                            bio->bi_iter.bi_size, err);
8153
8154         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ) {
8155                 err = btrfs_check_read_dio_bio(dip->inode, btrfs_io_bio(bio),
8156                                                !err);
8157         }
8158
8159         if (err)
8160                 dip->dio_bio->bi_status = err;
8161
8162         btrfs_record_physical_zoned(dip->inode, dip->logical_offset, bio);
8163
8164         bio_put(bio);
8165         btrfs_dio_private_put(dip);
8166 }
8167
8168 static inline blk_status_t btrfs_submit_dio_bio(struct bio *bio,
8169                 struct inode *inode, u64 file_offset, int async_submit)
8170 {
8171         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8172         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
8173         bool write = btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE;
8174         blk_status_t ret;
8175
8176         /* Check btrfs_submit_bio_hook() for rules about async submit. */
8177         if (async_submit)
8178                 async_submit = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
8179
8180         if (!write) {
8181                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
8182                 if (ret)
8183                         goto err;
8184         }
8185
8186         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
8187                 goto map;
8188
8189         if (write && async_submit) {
8190                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, 0, 0, file_offset,
8191                                           btrfs_submit_bio_start_direct_io);
8192                 goto err;
8193         } else if (write) {
8194                 /*
8195                  * If we aren't doing async submit, calculate the csum of the
8196                  * bio now.
8197                  */
8198                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, file_offset, 1);
8199                 if (ret)
8200                         goto err;
8201         } else {
8202                 u64 csum_offset;
8203
8204                 csum_offset = file_offset - dip->logical_offset;
8205                 csum_offset >>= fs_info->sectorsize_bits;
8206                 csum_offset *= fs_info->csum_size;
8207                 btrfs_io_bio(bio)->csum = dip->csums + csum_offset;
8208         }
8209 map:
8210         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, 0);
8211 err:
8212         return ret;
8213 }
8214
8215 /*
8216  * If this succeeds, the btrfs_dio_private is responsible for cleaning up locked
8217  * or ordered extents whether or not we submit any bios.
8218  */
8219 static struct btrfs_dio_private *btrfs_create_dio_private(struct bio *dio_bio,
8220                                                           struct inode *inode,
8221                                                           loff_t file_offset)
8222 {
8223         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
8224         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
8225         size_t dip_size;
8226         struct btrfs_dio_private *dip;
8227
8228         dip_size = sizeof(*dip);
8229         if (!write && csum) {
8230                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8231                 size_t nblocks;
8232
8233                 nblocks = dio_bio->bi_iter.bi_size >> fs_info->sectorsize_bits;
8234                 dip_size += fs_info->csum_size * nblocks;
8235         }
8236
8237         dip = kzalloc(dip_size, GFP_NOFS);
8238         if (!dip)
8239                 return NULL;
8240
8241         dip->inode = inode;
8242         dip->logical_offset = file_offset;
8243         dip->bytes = dio_bio->bi_iter.bi_size;
8244         dip->disk_bytenr = dio_bio->bi_iter.bi_sector << 9;
8245         dip->dio_bio = dio_bio;
8246         refcount_set(&dip->refs, 1);
8247         return dip;
8248 }
8249
8250 static blk_qc_t btrfs_submit_direct(const struct iomap_iter *iter,
8251                 struct bio *dio_bio, loff_t file_offset)
8252 {
8253         struct inode *inode = iter->inode;
8254         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
8255         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8256         const bool raid56 = (btrfs_data_alloc_profile(fs_info) &
8257                              BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK);
8258         struct btrfs_dio_private *dip;
8259         struct bio *bio;
8260         u64 start_sector;
8261         int async_submit = 0;
8262         u64 submit_len;
8263         u64 clone_offset = 0;
8264         u64 clone_len;
8265         u64 logical;
8266         int ret;
8267         blk_status_t status;
8268         struct btrfs_io_geometry geom;
8269         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->iomap.private;
8270         struct extent_map *em = NULL;
8271
8272         dip = btrfs_create_dio_private(dio_bio, inode, file_offset);
8273         if (!dip) {
8274                 if (!write) {
8275                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, file_offset,
8276                                 file_offset + dio_bio->bi_iter.bi_size - 1);
8277                 }
8278                 dio_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
8279                 bio_endio(dio_bio);
8280                 return BLK_QC_T_NONE;
8281         }
8282
8283         if (!write) {
8284                 /*
8285                  * Load the csums up front to reduce csum tree searches and
8286                  * contention when submitting bios.
8287                  *
8288                  * If we have csums disabled this will do nothing.
8289                  */
8290                 status = btrfs_lookup_bio_sums(inode, dio_bio, dip->csums);
8291                 if (status != BLK_STS_OK)
8292                         goto out_err;
8293         }
8294
8295         start_sector = dio_bio->bi_iter.bi_sector;
8296         submit_len = dio_bio->bi_iter.bi_size;
8297
8298         do {
8299                 logical = start_sector << 9;
8300                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, submit_len);
8301                 if (IS_ERR(em)) {
8302                         status = errno_to_blk_status(PTR_ERR(em));
8303                         em = NULL;
8304                         goto out_err_em;
8305                 }
8306                 ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(dio_bio),
8307                                             logical, &geom);
8308                 if (ret) {
8309                         status = errno_to_blk_status(ret);
8310                         goto out_err_em;
8311                 }
8312
8313                 clone_len = min(submit_len, geom.len);
8314                 ASSERT(clone_len <= UINT_MAX);
8315
8316                 /*
8317                  * This will never fail as it's passing GPF_NOFS and
8318                  * the allocation is backed by btrfs_bioset.
8319                  */
8320                 bio = btrfs_bio_clone_partial(dio_bio, clone_offset, clone_len);
8321                 bio->bi_private = dip;
8322                 bio->bi_end_io = btrfs_end_dio_bio;
8323                 btrfs_io_bio(bio)->logical = file_offset;
8324
8325                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
8326                         status = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio,
8327                                                         file_offset);
8328                         if (status) {
8329                                 bio_put(bio);
8330                                 goto out_err;
8331                         }
8332                 }
8333
8334                 ASSERT(submit_len >= clone_len);
8335                 submit_len -= clone_len;
8336
8337                 /*
8338                  * Increase the count before we submit the bio so we know
8339                  * the end IO handler won't happen before we increase the
8340                  * count. Otherwise, the dip might get freed before we're
8341                  * done setting it up.
8342                  *
8343                  * We transfer the initial reference to the last bio, so we
8344                  * don't need to increment the reference count for the last one.
8345                  */
8346                 if (submit_len > 0) {
8347                         refcount_inc(&dip->refs);
8348                         /*
8349                          * If we are submitting more than one bio, submit them
8350                          * all asynchronously. The exception is RAID 5 or 6, as
8351                          * asynchronous checksums make it difficult to collect
8352                          * full stripe writes.
8353                          */
8354                         if (!raid56)
8355                                 async_submit = 1;
8356                 }
8357
8358                 status = btrfs_submit_dio_bio(bio, inode, file_offset,
8359                                                 async_submit);
8360                 if (status) {
8361                         bio_put(bio);
8362                         if (submit_len > 0)
8363                                 refcount_dec(&dip->refs);
8364                         goto out_err_em;
8365                 }
8366
8367                 dio_data->submitted += clone_len;
8368                 clone_offset += clone_len;
8369                 start_sector += clone_len >> 9;
8370                 file_offset += clone_len;
8371
8372                 free_extent_map(em);
8373         } while (submit_len > 0);
8374         return BLK_QC_T_NONE;
8375
8376 out_err_em:
8377         free_extent_map(em);
8378 out_err:
8379         dip->dio_bio->bi_status = status;
8380         btrfs_dio_private_put(dip);
8381
8382         return BLK_QC_T_NONE;
8383 }
8384
8385 const struct iomap_ops btrfs_dio_iomap_ops = {
8386         .iomap_begin            = btrfs_dio_iomap_begin,
8387         .iomap_end              = btrfs_dio_iomap_end,
8388 };
8389
8390 const struct iomap_dio_ops btrfs_dio_ops = {
8391         .submit_io              = btrfs_submit_direct,
8392 };
8393
8394 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
8395                         u64 start, u64 len)
8396 {
8397         int     ret;
8398
8399         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
8400         if (ret)
8401                 return ret;
8402
8403         return extent_fiemap(BTRFS_I(inode), fieinfo, start, len);
8404 }
8405
8406 int btrfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
8407 {
8408         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8409         u64 start = page_offset(page);
8410         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
8411         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
8412         int ret;
8413
8414         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
8415
8416         ret = btrfs_do_readpage(page, NULL, &bio_ctrl, 0, NULL);
8417         if (bio_ctrl.bio)
8418                 ret = submit_one_bio(bio_ctrl.bio, 0, bio_ctrl.bio_flags);
8419         return ret;
8420 }
8421
8422 static int btrfs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
8423 {
8424         struct inode *inode = page->mapping->host;
8425         int ret;
8426
8427         if (current->flags & PF_MEMALLOC) {
8428                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8429                 unlock_page(page);
8430                 return 0;
8431         }
8432
8433         /*
8434          * If we are under memory pressure we will call this directly from the
8435          * VM, we need to make sure we have the inode referenced for the ordered
8436          * extent.  If not just return like we didn't do anything.
8437          */
8438         if (!igrab(inode)) {
8439                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8440                 return AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
8441         }
8442         ret = extent_write_full_page(page, wbc);
8443         btrfs_add_delayed_iput(inode);
8444         return ret;
8445 }
8446
8447 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
8448                             struct writeback_control *wbc)
8449 {
8450         return extent_writepages(mapping, wbc);
8451 }
8452
8453 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
8454 {
8455         extent_readahead(rac);
8456 }
8457
8458 /*
8459  * For releasepage() and invalidatepage() we have a race window where
8460  * end_page_writeback() is called but the subpage spinlock is not yet released.
8461  * If we continue to release/invalidate the page, we could cause use-after-free
8462  * for subpage spinlock.  So this function is to spin and wait for subpage
8463  * spinlock.
8464  */
8465 static void wait_subpage_spinlock(struct page *page)
8466 {
8467         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
8468         struct btrfs_subpage *subpage;
8469
8470         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
8471                 return;
8472
8473         ASSERT(PagePrivate(page) && page->private);
8474         subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
8475
8476         /*
8477          * This may look insane as we just acquire the spinlock and release it,
8478          * without doing anything.  But we just want to make sure no one is
8479          * still holding the subpage spinlock.
8480          * And since the page is not dirty nor writeback, and we have page
8481          * locked, the only possible way to hold a spinlock is from the endio
8482          * function to clear page writeback.
8483          *
8484          * Here we just acquire the spinlock so that all existing callers
8485          * should exit and we're safe to release/invalidate the page.
8486          */
8487         spin_lock_irq(&subpage->lock);
8488         spin_unlock_irq(&subpage->lock);
8489 }
8490
8491 static int __btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8492 {
8493         int ret = try_release_extent_mapping(page, gfp_flags);
8494
8495         if (ret == 1) {
8496                 wait_subpage_spinlock(page);
8497                 clear_page_extent_mapped(page);
8498         }
8499         return ret;
8500 }
8501
8502 static int btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8503 {
8504         if (PageWriteback(page) || PageDirty(page))
8505                 return 0;
8506         return __btrfs_releasepage(page, gfp_flags);
8507 }
8508
8509 #ifdef CONFIG_MIGRATION
8510 static int btrfs_migratepage(struct address_space *mapping,
8511                              struct page *newpage, struct page *page,
8512                              enum migrate_mode mode)
8513 {
8514         int ret;
8515
8516         ret = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, 0);
8517         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
8518                 return ret;
8519
8520         if (page_has_private(page))
8521                 attach_page_private(newpage, detach_page_private(page));
8522
8523         if (PageOrdered(page)) {
8524                 ClearPageOrdered(page);
8525                 SetPageOrdered(newpage);
8526         }
8527
8528         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
8529                 migrate_page_copy(newpage, page);
8530         else
8531                 migrate_page_states(newpage, page);
8532         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
8533 }
8534 #endif
8535
8536 static void btrfs_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
8537                                  unsigned int length)
8538 {
8539         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8540         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
8541         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
8542         struct extent_state *cached_state = NULL;
8543         u64 page_start = page_offset(page);
8544         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8545         u64 cur;
8546         int inode_evicting = inode->vfs_inode.i_state & I_FREEING;
8547
8548         /*
8549          * We have page locked so no new ordered extent can be created on this
8550          * page, nor bio can be submitted for this page.
8551          *
8552          * But already submitted bio can still be finished on this page.
8553          * Furthermore, endio function won't skip page which has Ordered
8554          * (Private2) already cleared, so it's possible for endio and
8555          * invalidatepage to do the same ordered extent accounting twice
8556          * on one page.
8557          *
8558          * So here we wait for any submitted bios to finish, so that we won't
8559          * do double ordered extent accounting on the same page.
8560          */
8561         wait_on_page_writeback(page);
8562         wait_subpage_spinlock(page);
8563
8564         /*
8565          * For subpage case, we have call sites like
8566          * btrfs_punch_hole_lock_range() which passes range not aligned to
8567          * sectorsize.
8568          * If the range doesn't cover the full page, we don't need to and
8569          * shouldn't clear page extent mapped, as page->private can still
8570          * record subpage dirty bits for other part of the range.
8571          *
8572          * For cases that can invalidate the full even the range doesn't
8573          * cover the full page, like invalidating the last page, we're
8574          * still safe to wait for ordered extent to finish.
8575          */
8576         if (!(offset == 0 && length == PAGE_SIZE)) {
8577                 btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8578                 return;
8579         }
8580
8581         if (!inode_evicting)
8582                 lock_extent_bits(tree, page_start, page_end, &cached_state);
8583
8584         cur = page_start;
8585         while (cur < page_end) {
8586                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8587                 bool delete_states;
8588                 u64 range_end;
8589                 u32 range_len;
8590
8591                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_range(inode, cur,
8592                                                            page_end + 1 - cur);
8593                 if (!ordered) {
8594                         range_end = page_end;
8595                         /*
8596                          * No ordered extent covering this range, we are safe
8597                          * to delete all extent states in the range.
8598                          */
8599                         delete_states = true;
8600                         goto next;
8601                 }
8602                 if (ordered->file_offset > cur) {
8603                         /*
8604                          * There is a range between [cur, oe->file_offset) not
8605                          * covered by any ordered extent.
8606                          * We are safe to delete all extent states, and handle
8607                          * the ordered extent in the next iteration.
8608                          */
8609                         range_end = ordered->file_offset - 1;
8610                         delete_states = true;
8611                         goto next;
8612                 }
8613
8614                 range_end = min(ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1,
8615                                 page_end);
8616                 ASSERT(range_end + 1 - cur < U32_MAX);
8617                 range_len = range_end + 1 - cur;
8618                 if (!btrfs_page_test_ordered(fs_info, page, cur, range_len)) {
8619                         /*
8620                          * If Ordered (Private2) is cleared, it means endio has
8621                          * already been executed for the range.
8622                          * We can't delete the extent states as
8623                          * btrfs_finish_ordered_io() may still use some of them.
8624                          */
8625                         delete_states = false;
8626                         goto next;
8627                 }
8628                 btrfs_page_clear_ordered(fs_info, page, cur, range_len);
8629
8630                 /*
8631                  * IO on this page will never be started, so we need to account
8632                  * for any ordered extents now. Don't clear EXTENT_DELALLOC_NEW
8633                  * here, must leave that up for the ordered extent completion.
8634                  *
8635                  * This will also unlock the range for incoming
8636                  * btrfs_finish_ordered_io().
8637                  */
8638                 if (!inode_evicting)
8639                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end,
8640                                          EXTENT_DELALLOC |
8641                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8642                                          EXTENT_DEFRAG, 1, 0, &cached_state);
8643
8644                 spin_lock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8645                 set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8646                 ordered->truncated_len = min(ordered->truncated_len,
8647                                              cur - ordered->file_offset);
8648                 spin_unlock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8649
8650                 if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8651                                                    cur, range_end + 1 - cur)) {
8652                         btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8653                         /*
8654                          * The ordered extent has finished, now we're again
8655                          * safe to delete all extent states of the range.
8656                          */
8657                         delete_states = true;
8658                 } else {
8659                         /*
8660                          * btrfs_finish_ordered_io() will get executed by endio
8661                          * of other pages, thus we can't delete extent states
8662                          * anymore
8663                          */
8664                         delete_states = false;
8665                 }
8666 next:
8667                 if (ordered)
8668                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8669                 /*
8670                  * Qgroup reserved space handler
8671                  * Sector(s) here will be either:
8672                  *
8673                  * 1) Already written to disk or bio already finished
8674                  *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleared.
8675                  *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8676                  *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8677                  *
8678                  * 2) Not written to disk yet
8679                  *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the
8680                  *    QGROUP_RESERVED bit of its io_tree, and free the qgroup
8681                  *    reserved data space.
8682                  *    Since the IO will never happen for this page.
8683                  */
8684                 btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, cur, range_end + 1 - cur);
8685                 if (!inode_evicting) {
8686                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end, EXTENT_LOCKED |
8687                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_UPTODATE |
8688                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1,
8689                                  delete_states, &cached_state);
8690                 }
8691                 cur = range_end + 1;
8692         }
8693         /*
8694          * We have iterated through all ordered extents of the page, the page
8695          * should not have Ordered (Private2) anymore, or the above iteration
8696          * did something wrong.
8697          */
8698         ASSERT(!PageOrdered(page));
8699         if (!inode_evicting)
8700                 __btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8701         ClearPageChecked(page);
8702         clear_page_extent_mapped(page);
8703 }
8704
8705 /*
8706  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8707  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8708  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8709  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8710  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8711  * support these features.
8712  *
8713  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8714  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8715  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8716  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8717  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8718  * unlock the page.
8719  */
8720 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8721 {
8722         struct page *page = vmf->page;
8723         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8724         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8725         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8726         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8727         struct extent_state *cached_state = NULL;
8728         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8729         unsigned long zero_start;
8730         loff_t size;
8731         vm_fault_t ret;
8732         int ret2;
8733         int reserved = 0;
8734         u64 reserved_space;
8735         u64 page_start;
8736         u64 page_end;
8737         u64 end;
8738
8739         reserved_space = PAGE_SIZE;
8740
8741         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8742         page_start = page_offset(page);
8743         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8744         end = page_end;
8745
8746         /*
8747          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8748          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8749          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8750          * dirty page write out, then the btrfs_writepage() function could
8751          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8752          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8753          */
8754         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8755                                             page_start, reserved_space);
8756         if (!ret2) {
8757                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8758                 reserved = 1;
8759         }
8760         if (ret2) {
8761                 ret = vmf_error(ret2);
8762                 if (reserved)
8763                         goto out;
8764                 goto out_noreserve;
8765         }
8766
8767         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8768 again:
8769         down_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8770         lock_page(page);
8771         size = i_size_read(inode);
8772
8773         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8774             (page_start >= size)) {
8775                 /* page got truncated out from underneath us */
8776                 goto out_unlock;
8777         }
8778         wait_on_page_writeback(page);
8779
8780         lock_extent_bits(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8781         ret2 = set_page_extent_mapped(page);
8782         if (ret2 < 0) {
8783                 ret = vmf_error(ret2);
8784                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8785                 goto out_unlock;
8786         }
8787
8788         /*
8789          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8790          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8791          */
8792         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8793                         PAGE_SIZE);
8794         if (ordered) {
8795                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8796                                      &cached_state);
8797                 unlock_page(page);
8798                 up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8799                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
8800                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8801                 goto again;
8802         }
8803
8804         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8805                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8806                                           fs_info->sectorsize);
8807                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8808                         end = page_start + reserved_space - 1;
8809                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8810                                         data_reserved, page_start,
8811                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8812                 }
8813         }
8814
8815         /*
8816          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8817          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8818          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8819          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8820          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8821          */
8822         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8823                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8824                           EXTENT_DEFRAG, 0, 0, &cached_state);
8825
8826         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8827                                         &cached_state);
8828         if (ret2) {
8829                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8830                                      &cached_state);
8831                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8832                 goto out_unlock;
8833         }
8834
8835         /* page is wholly or partially inside EOF */
8836         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8837                 zero_start = offset_in_page(size);
8838         else
8839                 zero_start = PAGE_SIZE;
8840
8841         if (zero_start != PAGE_SIZE) {
8842                 memzero_page(page, zero_start, PAGE_SIZE - zero_start);
8843                 flush_dcache_page(page);
8844         }
8845         ClearPageChecked(page);
8846         btrfs_page_set_dirty(fs_info, page, page_start, end + 1 - page_start);
8847         btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, page_start, end + 1 - page_start);
8848
8849         btrfs_set_inode_last_sub_trans(BTRFS_I(inode));
8850
8851         unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8852         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8853
8854         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8855         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8856         extent_changeset_free(data_reserved);
8857         return VM_FAULT_LOCKED;
8858
8859 out_unlock:
8860         unlock_page(page);
8861         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8862 out:
8863         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8864         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8865                                      reserved_space, (ret != 0));
8866 out_noreserve:
8867         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8868         extent_changeset_free(data_reserved);
8869         return ret;
8870 }
8871
8872 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback)
8873 {
8874         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8875         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8876         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8877         int ret;
8878         struct btrfs_trans_handle *trans;
8879         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8880         u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8881         u64 extents_found = 0;
8882
8883         if (!skip_writeback) {
8884                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, inode->i_size & (~mask),
8885                                                (u64)-1);
8886                 if (ret)
8887                         return ret;
8888         }
8889
8890         /*
8891          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8892          * things going on here:
8893          *
8894          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8895          *
8896          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8897          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8898          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8899          * very much snapshotting).
8900          *
8901          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8902          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8903          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8904          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8905          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8906          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8907          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8908          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8909          * done separately as well.
8910          *
8911          * So that leaves us with
8912          *
8913          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8914          * transaction reservation.
8915          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8916          * updating the inode.
8917          */
8918         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8919         if (!rsv)
8920                 return -ENOMEM;
8921         rsv->size = min_size;
8922         rsv->failfast = 1;
8923
8924         /*
8925          * 1 for the truncate slack space
8926          * 1 for updating the inode.
8927          */
8928         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8929         if (IS_ERR(trans)) {
8930                 ret = PTR_ERR(trans);
8931                 goto out;
8932         }
8933
8934         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8935         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8936                                       min_size, false);
8937         BUG_ON(ret);
8938
8939         trans->block_rsv = rsv;
8940
8941         while (1) {
8942                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
8943                                                  inode->i_size,
8944                                                  BTRFS_EXTENT_DATA_KEY,
8945                                                  &extents_found);
8946                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8947                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8948                         break;
8949
8950                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8951                 if (ret)
8952                         break;
8953
8954                 btrfs_end_transaction(trans);
8955                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8956
8957                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8958                 if (IS_ERR(trans)) {
8959                         ret = PTR_ERR(trans);
8960                         trans = NULL;
8961                         break;
8962                 }
8963
8964                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8965                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8966                                               rsv, min_size, false);
8967                 BUG_ON(ret);    /* shouldn't happen */
8968                 trans->block_rsv = rsv;
8969         }
8970
8971         /*
8972          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8973          * deadlock with freeze, if we got NEED_TRUNCATE_BLOCK then we know
8974          * we've truncated everything except the last little bit, and can do
8975          * btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8976          */
8977         if (ret == NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8978                 btrfs_end_transaction(trans);
8979                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8980
8981                 ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), inode->i_size, 0, 0);
8982                 if (ret)
8983                         goto out;
8984                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8985                 if (IS_ERR(trans)) {
8986                         ret = PTR_ERR(trans);
8987                         goto out;
8988                 }
8989                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8990         }
8991
8992         if (trans) {
8993                 int ret2;
8994
8995                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8996                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8997                 if (ret2 && !ret)
8998                         ret = ret2;
8999
9000                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9001                 if (ret2 && !ret)
9002                         ret = ret2;
9003                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9004         }
9005 out:
9006         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
9007         /*
9008          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
9009          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
9010          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
9011          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
9012          * safe.
9013          *
9014          * If no extents were dropped or trimmed we don't need to force the next
9015          * fsync to truncate all the inode's items from the log and re-log them
9016          * all. This means the truncate operation did not change the file size,
9017          * or changed it to a smaller size but there was only an implicit hole
9018          * between the old i_size and the new i_size, and there were no prealloc
9019          * extents beyond i_size to drop.
9020          */
9021         if (extents_found > 0)
9022                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
9023
9024         return ret;
9025 }
9026
9027 /*
9028  * create a new subvolume directory/inode (helper for the ioctl).
9029  */
9030 int btrfs_create_subvol_root(struct btrfs_trans_handle *trans,
9031                              struct btrfs_root *new_root,
9032                              struct btrfs_root *parent_root,
9033                              struct user_namespace *mnt_userns)
9034 {
9035         struct inode *inode;
9036         int err;
9037         u64 index = 0;
9038         u64 ino;
9039
9040         err = btrfs_get_free_objectid(new_root, &ino);
9041         if (err < 0)
9042                 return err;
9043
9044         inode = btrfs_new_inode(trans, new_root, mnt_userns, NULL, "..", 2,
9045                                 ino, ino,
9046                                 S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO),
9047                                 &index);
9048         if (IS_ERR(inode))
9049                 return PTR_ERR(inode);
9050         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
9051         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
9052
9053         set_nlink(inode, 1);
9054         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
9055         unlock_new_inode(inode);
9056
9057         err = btrfs_subvol_inherit_props(trans, new_root, parent_root);
9058         if (err)
9059                 btrfs_err(new_root->fs_info,
9060                           "error inheriting subvolume %llu properties: %d",
9061                           new_root->root_key.objectid, err);
9062
9063         err = btrfs_update_inode(trans, new_root, BTRFS_I(inode));
9064
9065         iput(inode);
9066         return err;
9067 }
9068
9069 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
9070 {
9071         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
9072         struct btrfs_inode *ei;
9073         struct inode *inode;
9074
9075         ei = kmem_cache_alloc(btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
9076         if (!ei)
9077                 return NULL;
9078
9079         ei->root = NULL;
9080         ei->generation = 0;
9081         ei->last_trans = 0;
9082         ei->last_sub_trans = 0;
9083         ei->logged_trans = 0;
9084         ei->delalloc_bytes = 0;
9085         ei->new_delalloc_bytes = 0;
9086         ei->defrag_bytes = 0;
9087         ei->disk_i_size = 0;
9088         ei->flags = 0;
9089         ei->ro_flags = 0;
9090         ei->csum_bytes = 0;
9091         ei->index_cnt = (u64)-1;
9092         ei->dir_index = 0;
9093         ei->last_unlink_trans = 0;
9094         ei->last_reflink_trans = 0;
9095         ei->last_log_commit = 0;
9096
9097         spin_lock_init(&ei->lock);
9098         ei->outstanding_extents = 0;
9099         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
9100                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
9101                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
9102         ei->runtime_flags = 0;
9103         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
9104         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
9105
9106         ei->delayed_node = NULL;
9107
9108         ei->i_otime.tv_sec = 0;
9109         ei->i_otime.tv_nsec = 0;
9110
9111         inode = &ei->vfs_inode;
9112         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
9113         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO, inode);
9114         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_failure_tree,
9115                             IO_TREE_INODE_IO_FAILURE, inode);
9116         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->file_extent_tree,
9117                             IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT, inode);
9118         ei->io_tree.track_uptodate = true;
9119         ei->io_failure_tree.track_uptodate = true;
9120         atomic_set(&ei->sync_writers, 0);
9121         mutex_init(&ei->log_mutex);
9122         btrfs_ordered_inode_tree_init(&ei->ordered_tree);
9123         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
9124         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
9125         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
9126         init_rwsem(&ei->i_mmap_lock);
9127
9128         return inode;
9129 }
9130
9131 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
9132 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
9133 {
9134         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, 0);
9135         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
9136 }
9137 #endif
9138
9139 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
9140 {
9141         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
9142 }
9143
9144 void btrfs_destroy_inode(struct inode *vfs_inode)
9145 {
9146         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
9147         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
9148         struct btrfs_root *root = inode->root;
9149
9150         WARN_ON(!hlist_empty(&vfs_inode->i_dentry));
9151         WARN_ON(vfs_inode->i_data.nrpages);
9152         WARN_ON(inode->block_rsv.reserved);
9153         WARN_ON(inode->block_rsv.size);
9154         WARN_ON(inode->outstanding_extents);
9155         WARN_ON(inode->delalloc_bytes);
9156         WARN_ON(inode->new_delalloc_bytes);
9157         WARN_ON(inode->csum_bytes);
9158         WARN_ON(inode->defrag_bytes);
9159
9160         /*
9161          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
9162          * created the same inode and we need to destroy the one we already
9163          * created.
9164          */
9165         if (!root)
9166                 return;
9167
9168         while (1) {
9169                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, (u64)-1);
9170                 if (!ordered)
9171                         break;
9172                 else {
9173                         btrfs_err(root->fs_info,
9174                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
9175                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
9176                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
9177                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
9178                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
9179                 }
9180         }
9181         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(inode);
9182         inode_tree_del(inode);
9183         btrfs_drop_extent_cache(inode, 0, (u64)-1, 0);
9184         btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, 0, (u64)-1);
9185         btrfs_put_root(inode->root);
9186 }
9187
9188 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
9189 {
9190         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9191
9192         if (root == NULL)
9193                 return 1;
9194
9195         /* the snap/subvol tree is on deleting */
9196         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
9197                 return 1;
9198         else
9199                 return generic_drop_inode(inode);
9200 }
9201
9202 static void init_once(void *foo)
9203 {
9204         struct btrfs_inode *ei = (struct btrfs_inode *) foo;
9205
9206         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
9207 }
9208
9209 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
9210 {
9211         /*
9212          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
9213          * destroy cache.
9214          */
9215         rcu_barrier();
9216         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
9217         kmem_cache_destroy(btrfs_trans_handle_cachep);
9218         kmem_cache_destroy(btrfs_path_cachep);
9219         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_cachep);
9220         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_bitmap_cachep);
9221 }
9222
9223 int __init btrfs_init_cachep(void)
9224 {
9225         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
9226                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
9227                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT,
9228                         init_once);
9229         if (!btrfs_inode_cachep)
9230                 goto fail;
9231
9232         btrfs_trans_handle_cachep = kmem_cache_create("btrfs_trans_handle",
9233                         sizeof(struct btrfs_trans_handle), 0,
9234                         SLAB_TEMPORARY | SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9235         if (!btrfs_trans_handle_cachep)
9236                 goto fail;
9237
9238         btrfs_path_cachep = kmem_cache_create("btrfs_path",
9239                         sizeof(struct btrfs_path), 0,
9240                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9241         if (!btrfs_path_cachep)
9242                 goto fail;
9243
9244         btrfs_free_space_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space",
9245                         sizeof(struct btrfs_free_space), 0,
9246                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9247         if (!btrfs_free_space_cachep)
9248                 goto fail;
9249
9250         btrfs_free_space_bitmap_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space_bitmap",
9251                                                         PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
9252                                                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9253         if (!btrfs_free_space_bitmap_cachep)
9254                 goto fail;
9255
9256         return 0;
9257 fail:
9258         btrfs_destroy_cachep();
9259         return -ENOMEM;
9260 }
9261
9262 static int btrfs_getattr(struct user_namespace *mnt_userns,
9263                          const struct path *path, struct kstat *stat,
9264                          u32 request_mask, unsigned int flags)
9265 {
9266         u64 delalloc_bytes;
9267         u64 inode_bytes;
9268         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
9269         u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
9270         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
9271         u32 bi_ro_flags = BTRFS_I(inode)->ro_flags;
9272
9273         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
9274         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec;
9275         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec;
9276         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
9277                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
9278         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
9279                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
9280         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
9281                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
9282         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
9283                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
9284         if (bi_ro_flags & BTRFS_INODE_RO_VERITY)
9285                 stat->attributes |= STATX_ATTR_VERITY;
9286
9287         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
9288                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
9289                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
9290                                   STATX_ATTR_NODUMP);
9291
9292         generic_fillattr(mnt_userns, inode, stat);
9293         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
9294
9295         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9296         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
9297         inode_bytes = inode_get_bytes(inode);
9298         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9299         stat->blocks = (ALIGN(inode_bytes, blocksize) +
9300                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> 9;
9301         return 0;
9302 }
9303
9304 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
9305                               struct dentry *old_dentry,
9306                               struct inode *new_dir,
9307                               struct dentry *new_dentry)
9308 {
9309         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9310         struct btrfs_trans_handle *trans;
9311         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9312         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9313         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
9314         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
9315         struct timespec64 ctime = current_time(old_inode);
9316         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9317         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
9318         u64 old_idx = 0;
9319         u64 new_idx = 0;
9320         int ret;
9321         int ret2;
9322         bool root_log_pinned = false;
9323         bool dest_log_pinned = false;
9324         bool need_abort = false;
9325
9326         /*
9327          * For non-subvolumes allow exchange only within one subvolume, in the
9328          * same inode namespace. Two subvolumes (represented as directory) can
9329          * be exchanged as they're a logical link and have a fixed inode number.
9330          */
9331         if (root != dest &&
9332             (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9333              new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9334                 return -EXDEV;
9335
9336         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
9337         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9338             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9339                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9340
9341         /*
9342          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9343          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9344          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9345          * would require 5 item modifications, so we'll assume their normal
9346          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 2 for the new links, so 12 total items
9347          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9348          */
9349         trans = btrfs_start_transaction(root, 12);
9350         if (IS_ERR(trans)) {
9351                 ret = PTR_ERR(trans);
9352                 goto out_notrans;
9353         }
9354
9355         if (dest != root) {
9356                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9357                 if (ret)
9358                         goto out_fail;
9359         }
9360
9361         /*
9362          * We need to find a free sequence number both in the source and
9363          * in the destination directory for the exchange.
9364          */
9365         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
9366         if (ret)
9367                 goto out_fail;
9368         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
9369         if (ret)
9370                 goto out_fail;
9371
9372         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9373         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
9374
9375         /* Reference for the source. */
9376         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9377                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9378                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9379         } else {
9380                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9381                                              new_dentry->d_name.name,
9382                                              new_dentry->d_name.len,
9383                                              old_ino,
9384                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
9385                                              old_idx);
9386                 if (ret)
9387                         goto out_fail;
9388                 need_abort = true;
9389         }
9390
9391         /* And now for the dest. */
9392         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9393                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9394                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9395         } else {
9396                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root,
9397                                              old_dentry->d_name.name,
9398                                              old_dentry->d_name.len,
9399                                              new_ino,
9400                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
9401                                              new_idx);
9402                 if (ret) {
9403                         if (need_abort)
9404                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9405                         goto out_fail;
9406                 }
9407         }
9408
9409         /* Update inode version and ctime/mtime. */
9410         inode_inc_iversion(old_dir);
9411         inode_inc_iversion(new_dir);
9412         inode_inc_iversion(old_inode);
9413         inode_inc_iversion(new_inode);
9414         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime = ctime;
9415         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime = ctime;
9416         old_inode->i_ctime = ctime;
9417         new_inode->i_ctime = ctime;
9418
9419         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
9420                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9421                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9422                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
9423                                 BTRFS_I(new_inode), 1);
9424         }
9425
9426         /*
9427          * Now pin the logs of the roots. We do it to ensure that no other task
9428          * can sync the logs while we are in progress with the rename, because
9429          * that could result in an inconsistency in case any of the inodes that
9430          * are part of this rename operation were logged before.
9431          *
9432          * We pin the logs even if at this precise moment none of the inodes was
9433          * logged before. This is because right after we checked for that, some
9434          * other task fsyncing some other inode not involved with this rename
9435          * operation could log that one of our inodes exists.
9436          *
9437          * We don't need to pin the logs before the above calls to
9438          * btrfs_insert_inode_ref(), since those don't ever need to change a log.
9439          */
9440         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9441                 btrfs_pin_log_trans(root);
9442                 root_log_pinned = true;
9443         }
9444         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9445                 btrfs_pin_log_trans(dest);
9446                 dest_log_pinned = true;
9447         }
9448
9449         /* src is a subvolume */
9450         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9451                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9452         } else { /* src is an inode */
9453                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9454                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
9455                                            old_dentry->d_name.name,
9456                                            old_dentry->d_name.len);
9457                 if (!ret)
9458                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9459         }
9460         if (ret) {
9461                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9462                 goto out_fail;
9463         }
9464
9465         /* dest is a subvolume */
9466         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9467                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9468         } else { /* dest is an inode */
9469                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9470                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
9471                                            new_dentry->d_name.name,
9472                                            new_dentry->d_name.len);
9473                 if (!ret)
9474                         ret = btrfs_update_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_inode));
9475         }
9476         if (ret) {
9477                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9478                 goto out_fail;
9479         }
9480
9481         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9482                              new_dentry->d_name.name,
9483                              new_dentry->d_name.len, 0, old_idx);
9484         if (ret) {
9485                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9486                 goto out_fail;
9487         }
9488
9489         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
9490                              old_dentry->d_name.name,
9491                              old_dentry->d_name.len, 0, new_idx);
9492         if (ret) {
9493                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9494                 goto out_fail;
9495         }
9496
9497         if (old_inode->i_nlink == 1)
9498                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
9499         if (new_inode->i_nlink == 1)
9500                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
9501
9502         if (root_log_pinned) {
9503                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9504                                    new_dentry->d_parent);
9505                 btrfs_end_log_trans(root);
9506                 root_log_pinned = false;
9507         }
9508         if (dest_log_pinned) {
9509                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(new_inode), BTRFS_I(new_dir),
9510                                    old_dentry->d_parent);
9511                 btrfs_end_log_trans(dest);
9512                 dest_log_pinned = false;
9513         }
9514 out_fail:
9515         /*
9516          * If we have pinned a log and an error happened, we unpin tasks
9517          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9518          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9519          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9520          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9521          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9522          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9523          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9524          * allow the tasks to sync it.
9525          */
9526         if (ret && (root_log_pinned || dest_log_pinned)) {
9527                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9528                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9529                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9530                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation))
9531                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9532
9533                 if (root_log_pinned) {
9534                         btrfs_end_log_trans(root);
9535                         root_log_pinned = false;
9536                 }
9537                 if (dest_log_pinned) {
9538                         btrfs_end_log_trans(dest);
9539                         dest_log_pinned = false;
9540                 }
9541         }
9542         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9543         ret = ret ? ret : ret2;
9544 out_notrans:
9545         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9546             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9547                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9548
9549         return ret;
9550 }
9551
9552 static int btrfs_whiteout_for_rename(struct btrfs_trans_handle *trans,
9553                                      struct btrfs_root *root,
9554                                      struct user_namespace *mnt_userns,
9555                                      struct inode *dir,
9556                                      struct dentry *dentry)
9557 {
9558         int ret;
9559         struct inode *inode;
9560         u64 objectid;
9561         u64 index;
9562
9563         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9564         if (ret)
9565                 return ret;
9566
9567         inode = btrfs_new_inode(trans, root, mnt_userns, dir,
9568                                 dentry->d_name.name,
9569                                 dentry->d_name.len,
9570                                 btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9571                                 objectid,
9572                                 S_IFCHR | WHITEOUT_MODE,
9573                                 &index);
9574
9575         if (IS_ERR(inode)) {
9576                 ret = PTR_ERR(inode);
9577                 return ret;
9578         }
9579
9580         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
9581         init_special_inode(inode, inode->i_mode,
9582                 WHITEOUT_DEV);
9583
9584         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir,
9585                                 &dentry->d_name);
9586         if (ret)
9587                 goto out;
9588
9589         ret = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9590                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9591         if (ret)
9592                 goto out;
9593
9594         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9595 out:
9596         unlock_new_inode(inode);
9597         if (ret)
9598                 inode_dec_link_count(inode);
9599         iput(inode);
9600
9601         return ret;
9602 }
9603
9604 static int btrfs_rename(struct user_namespace *mnt_userns,
9605                         struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9606                         struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9607                         unsigned int flags)
9608 {
9609         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9610         struct btrfs_trans_handle *trans;
9611         unsigned int trans_num_items;
9612         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9613         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9614         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
9615         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
9616         u64 index = 0;
9617         int ret;
9618         int ret2;
9619         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9620         bool log_pinned = false;
9621
9622         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9623                 return -EPERM;
9624
9625         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9626         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9627                 return -EXDEV;
9628
9629         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9630             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9631                 return -ENOTEMPTY;
9632
9633         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9634             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9635                 return -ENOTEMPTY;
9636
9637
9638         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9639         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino,
9640                              new_dentry->d_name.name,
9641                              new_dentry->d_name.len);
9642
9643         if (ret) {
9644                 if (ret == -EEXIST) {
9645                         /* we shouldn't get
9646                          * eexist without a new_inode */
9647                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9648                                 return ret;
9649                         }
9650                 } else {
9651                         /* maybe -EOVERFLOW */
9652                         return ret;
9653                 }
9654         }
9655         ret = 0;
9656
9657         /*
9658          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9659          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9660          */
9661         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9662                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9663
9664         /* close the racy window with snapshot create/destroy ioctl */
9665         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9666                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9667         /*
9668          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9669          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9670          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9671          * would require 5 item modifications, so we'll assume they are normal
9672          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 1 for the new link, so 11 total items
9673          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9674          * If our rename has the whiteout flag, we need more 5 units for the
9675          * new inode (1 inode item, 1 inode ref, 2 dir items and 1 xattr item
9676          * when selinux is enabled).
9677          */
9678         trans_num_items = 11;
9679         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9680                 trans_num_items += 5;
9681         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9682         if (IS_ERR(trans)) {
9683                 ret = PTR_ERR(trans);
9684                 goto out_notrans;
9685         }
9686
9687         if (dest != root) {
9688                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9689                 if (ret)
9690                         goto out_fail;
9691         }
9692
9693         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9694         if (ret)
9695                 goto out_fail;
9696
9697         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9698         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9699                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9700                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9701         } else {
9702                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9703                                              new_dentry->d_name.name,
9704                                              new_dentry->d_name.len,
9705                                              old_ino,
9706                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)), index);
9707                 if (ret)
9708                         goto out_fail;
9709         }
9710
9711         inode_inc_iversion(old_dir);
9712         inode_inc_iversion(new_dir);
9713         inode_inc_iversion(old_inode);
9714         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime =
9715         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime =
9716         old_inode->i_ctime = current_time(old_dir);
9717
9718         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9719                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9720                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9721
9722         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9723                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9724         } else {
9725                 /*
9726                  * Now pin the log. We do it to ensure that no other task can
9727                  * sync the log while we are in progress with the rename, as
9728                  * that could result in an inconsistency in case any of the
9729                  * inodes that are part of this rename operation were logged
9730                  * before.
9731                  *
9732                  * We pin the log even if at this precise moment none of the
9733                  * inodes was logged before. This is because right after we
9734                  * checked for that, some other task fsyncing some other inode
9735                  * not involved with this rename operation could log that one of
9736                  * our inodes exists.
9737                  *
9738                  * We don't need to pin the logs before the above call to
9739                  * btrfs_insert_inode_ref(), since that does not need to change
9740                  * a log.
9741                  */
9742                 btrfs_pin_log_trans(root);
9743                 log_pinned = true;
9744                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9745                                         BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9746                                         old_dentry->d_name.name,
9747                                         old_dentry->d_name.len);
9748                 if (!ret)
9749                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9750         }
9751         if (ret) {
9752                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9753                 goto out_fail;
9754         }
9755
9756         if (new_inode) {
9757                 inode_inc_iversion(new_inode);
9758                 new_inode->i_ctime = current_time(new_inode);
9759                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9760                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9761                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9762                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9763                 } else {
9764                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9765                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9766                                                  new_dentry->d_name.name,
9767                                                  new_dentry->d_name.len);
9768                 }
9769                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9770                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9771                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9772                 if (ret) {
9773                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9774                         goto out_fail;
9775                 }
9776         }
9777
9778         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9779                              new_dentry->d_name.name,
9780                              new_dentry->d_name.len, 0, index);
9781         if (ret) {
9782                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9783                 goto out_fail;
9784         }
9785
9786         if (old_inode->i_nlink == 1)
9787                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9788
9789         if (log_pinned) {
9790                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9791                                    new_dentry->d_parent);
9792                 btrfs_end_log_trans(root);
9793                 log_pinned = false;
9794         }
9795
9796         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9797                 ret = btrfs_whiteout_for_rename(trans, root, mnt_userns,
9798                                                 old_dir, old_dentry);
9799
9800                 if (ret) {
9801                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9802                         goto out_fail;
9803                 }
9804         }
9805 out_fail:
9806         /*
9807          * If we have pinned the log and an error happened, we unpin tasks
9808          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9809          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9810          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9811          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9812          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9813          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9814          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9815          * allow the tasks to sync it.
9816          */
9817         if (ret && log_pinned) {
9818                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9819                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9820                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9821                     (new_inode &&
9822                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9823                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9824
9825                 btrfs_end_log_trans(root);
9826                 log_pinned = false;
9827         }
9828         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9829         ret = ret ? ret : ret2;
9830 out_notrans:
9831         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9832                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9833
9834         return ret;
9835 }
9836
9837 static int btrfs_rename2(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *old_dir,
9838                          struct dentry *old_dentry, struct inode *new_dir,
9839                          struct dentry *new_dentry, unsigned int flags)
9840 {
9841         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9842                 return -EINVAL;
9843
9844         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9845                 return btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9846                                           new_dentry);
9847
9848         return btrfs_rename(mnt_userns, old_dir, old_dentry, new_dir,
9849                             new_dentry, flags);
9850 }
9851
9852 struct btrfs_delalloc_work {
9853         struct inode *inode;
9854         struct completion completion;
9855         struct list_head list;
9856         struct btrfs_work work;
9857 };
9858
9859 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9860 {
9861         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9862         struct inode *inode;
9863
9864         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9865                                      work);
9866         inode = delalloc_work->inode;
9867         filemap_flush(inode->i_mapping);
9868         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9869                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9870                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9871
9872         iput(inode);
9873         complete(&delalloc_work->completion);
9874 }
9875
9876 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9877 {
9878         struct btrfs_delalloc_work *work;
9879
9880         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9881         if (!work)
9882                 return NULL;
9883
9884         init_completion(&work->completion);
9885         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9886         work->inode = inode;
9887         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL, NULL);
9888
9889         return work;
9890 }
9891
9892 /*
9893  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9894  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9895  */
9896 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
9897                                  struct writeback_control *wbc, bool snapshot,
9898                                  bool in_reclaim_context)
9899 {
9900         struct btrfs_inode *binode;
9901         struct inode *inode;
9902         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9903         struct list_head works;
9904         struct list_head splice;
9905         int ret = 0;
9906         bool full_flush = wbc->nr_to_write == LONG_MAX;
9907
9908         INIT_LIST_HEAD(&works);
9909         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9910
9911         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9912         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9913         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9914         while (!list_empty(&splice)) {
9915                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9916                                     delalloc_inodes);
9917
9918                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9919                                &root->delalloc_inodes);
9920
9921                 if (in_reclaim_context &&
9922                     test_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &binode->runtime_flags))
9923                         continue;
9924
9925                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9926                 if (!inode) {
9927                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9928                         continue;
9929                 }
9930                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9931
9932                 if (snapshot)
9933                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9934                                 &binode->runtime_flags);
9935                 if (full_flush) {
9936                         work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9937                         if (!work) {
9938                                 iput(inode);
9939                                 ret = -ENOMEM;
9940                                 goto out;
9941                         }
9942                         list_add_tail(&work->list, &works);
9943                         btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9944                                          &work->work);
9945                 } else {
9946                         ret = filemap_fdatawrite_wbc(inode->i_mapping, wbc);
9947                         btrfs_add_delayed_iput(inode);
9948                         if (ret || wbc->nr_to_write <= 0)
9949                                 goto out;
9950                 }
9951                 cond_resched();
9952                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9953         }
9954         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9955
9956 out:
9957         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9958                 list_del_init(&work->list);
9959                 wait_for_completion(&work->completion);
9960                 kfree(work);
9961         }
9962
9963         if (!list_empty(&splice)) {
9964                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9965                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9966                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9967         }
9968         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9969         return ret;
9970 }
9971
9972 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root, bool in_reclaim_context)
9973 {
9974         struct writeback_control wbc = {
9975                 .nr_to_write = LONG_MAX,
9976                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9977                 .range_start = 0,
9978                 .range_end = LLONG_MAX,
9979         };
9980         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9981
9982         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9983                 return -EROFS;
9984
9985         return start_delalloc_inodes(root, &wbc, true, in_reclaim_context);
9986 }
9987
9988 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, long nr,
9989                                bool in_reclaim_context)
9990 {
9991         struct writeback_control wbc = {
9992                 .nr_to_write = nr,
9993                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9994                 .range_start = 0,
9995                 .range_end = LLONG_MAX,
9996         };
9997         struct btrfs_root *root;
9998         struct list_head splice;
9999         int ret;
10000
10001         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
10002                 return -EROFS;
10003
10004         INIT_LIST_HEAD(&splice);
10005
10006         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
10007         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
10008         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
10009         while (!list_empty(&splice)) {
10010                 /*
10011                  * Reset nr_to_write here so we know that we're doing a full
10012                  * flush.
10013                  */
10014                 if (nr == LONG_MAX)
10015                         wbc.nr_to_write = LONG_MAX;
10016
10017                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
10018                                         delalloc_root);
10019                 root = btrfs_grab_root(root);
10020                 BUG_ON(!root);
10021                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
10022                                &fs_info->delalloc_roots);
10023                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
10024
10025                 ret = start_delalloc_inodes(root, &wbc, false, in_reclaim_context);
10026                 btrfs_put_root(root);
10027                 if (ret < 0 || wbc.nr_to_write <= 0)
10028                         goto out;
10029                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
10030         }
10031         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
10032
10033         ret = 0;
10034 out:
10035         if (!list_empty(&splice)) {
10036                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
10037                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
10038                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
10039         }
10040         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
10041         return ret;
10042 }
10043
10044 static int btrfs_symlink(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
10045                          struct dentry *dentry, const char *symname)
10046 {
10047         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
10048         struct btrfs_trans_handle *trans;
10049         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
10050         struct btrfs_path *path;
10051         struct btrfs_key key;
10052         struct inode *inode = NULL;
10053         int err;
10054         u64 objectid;
10055         u64 index = 0;
10056         int name_len;
10057         int datasize;
10058         unsigned long ptr;
10059         struct btrfs_file_extent_item *ei;
10060         struct extent_buffer *leaf;
10061
10062         name_len = strlen(symname);
10063         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
10064                 return -ENAMETOOLONG;
10065
10066         /*
10067          * 2 items for inode item and ref
10068          * 2 items for dir items
10069          * 1 item for updating parent inode item
10070          * 1 item for the inline extent item
10071          * 1 item for xattr if selinux is on
10072          */
10073         trans = btrfs_start_transaction(root, 7);
10074         if (IS_ERR(trans))
10075                 return PTR_ERR(trans);
10076
10077         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
10078         if (err)
10079                 goto out_unlock;
10080
10081         inode = btrfs_new_inode(trans, root, mnt_userns, dir,
10082                                 dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
10083                                 btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
10084                                 S_IFLNK | S_IRWXUGO, &index);
10085         if (IS_ERR(inode)) {
10086                 err = PTR_ERR(inode);
10087                 inode = NULL;
10088                 goto out_unlock;
10089         }
10090
10091         /*
10092         * If the active LSM wants to access the inode during
10093         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
10094         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
10095         * ops vector.
10096         */
10097         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
10098         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
10099         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
10100
10101         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
10102         if (err)
10103                 goto out_unlock;
10104
10105         path = btrfs_alloc_path();
10106         if (!path) {
10107                 err = -ENOMEM;
10108                 goto out_unlock;
10109         }
10110         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
10111         key.offset = 0;
10112         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
10113         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
10114         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
10115                                       datasize);
10116         if (err) {
10117                 btrfs_free_path(path);
10118                 goto out_unlock;
10119         }
10120         leaf = path->nodes[0];
10121         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
10122                             struct btrfs_file_extent_item);
10123         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
10124         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
10125                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
10126         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
10127         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
10128         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
10129         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
10130
10131         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
10132         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
10133         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
10134         btrfs_free_path(path);
10135
10136         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
10137         inode_nohighmem(inode);
10138         inode_set_bytes(inode, name_len);
10139         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
10140         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10141         /*
10142          * Last step, add directory indexes for our symlink inode. This is the
10143          * last step to avoid extra cleanup of these indexes if an error happens
10144          * elsewhere above.
10145          */
10146         if (!err)
10147                 err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
10148                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
10149         if (err)
10150                 goto out_unlock;
10151
10152         d_instantiate_new(dentry, inode);
10153
10154 out_unlock:
10155         btrfs_end_transaction(trans);
10156         if (err && inode) {
10157                 inode_dec_link_count(inode);
10158                 discard_new_inode(inode);
10159         }
10160         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
10161         return err;
10162 }
10163
10164 static struct btrfs_trans_handle *insert_prealloc_file_extent(
10165                                        struct btrfs_trans_handle *trans_in,
10166                                        struct btrfs_inode *inode,
10167                                        struct btrfs_key *ins,
10168                                        u64 file_offset)
10169 {
10170         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
10171         struct btrfs_replace_extent_info extent_info;
10172         struct btrfs_trans_handle *trans = trans_in;
10173         struct btrfs_path *path;
10174         u64 start = ins->objectid;
10175         u64 len = ins->offset;
10176         int qgroup_released;
10177         int ret;
10178
10179         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
10180
10181         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
10182         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
10183         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
10184         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
10185         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
10186         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
10187         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
10188
10189         qgroup_released = btrfs_qgroup_release_data(inode, file_offset, len);
10190         if (qgroup_released < 0)
10191                 return ERR_PTR(qgroup_released);
10192
10193         if (trans) {
10194                 ret = insert_reserved_file_extent(trans, inode,
10195                                                   file_offset, &stack_fi,
10196                                                   true, qgroup_released);
10197                 if (ret)
10198                         goto free_qgroup;
10199                 return trans;
10200         }
10201
10202         extent_info.disk_offset = start;
10203         extent_info.disk_len = len;
10204         extent_info.data_offset = 0;
10205         extent_info.data_len = len;
10206         extent_info.file_offset = file_offset;
10207         extent_info.extent_buf = (char *)&stack_fi;
10208         extent_info.is_new_extent = true;
10209         extent_info.qgroup_reserved = qgroup_released;
10210         extent_info.insertions = 0;
10211
10212         path = btrfs_alloc_path();
10213         if (!path) {
10214                 ret = -ENOMEM;
10215                 goto free_qgroup;
10216         }
10217
10218         ret = btrfs_replace_file_extents(inode, path, file_offset,
10219                                      file_offset + len - 1, &extent_info,
10220                                      &trans);
10221         btrfs_free_path(path);
10222         if (ret)
10223                 goto free_qgroup;
10224         return trans;
10225
10226 free_qgroup:
10227         /*
10228          * We have released qgroup data range at the beginning of the function,
10229          * and normally qgroup_released bytes will be freed when committing
10230          * transaction.
10231          * But if we error out early, we have to free what we have released
10232          * or we leak qgroup data reservation.
10233          */
10234         btrfs_qgroup_free_refroot(inode->root->fs_info,
10235                         inode->root->root_key.objectid, qgroup_released,
10236                         BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
10237         return ERR_PTR(ret);
10238 }
10239
10240 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
10241                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10242                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
10243                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
10244 {
10245         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
10246         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
10247         struct extent_map *em;
10248         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10249         struct btrfs_key ins;
10250         u64 cur_offset = start;
10251         u64 clear_offset = start;
10252         u64 i_size;
10253         u64 cur_bytes;
10254         u64 last_alloc = (u64)-1;
10255         int ret = 0;
10256         bool own_trans = true;
10257         u64 end = start + num_bytes - 1;
10258
10259         if (trans)
10260                 own_trans = false;
10261         while (num_bytes > 0) {
10262                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
10263                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
10264                 /*
10265                  * If we are severely fragmented we could end up with really
10266                  * small allocations, so if the allocator is returning small
10267                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
10268                  * sized chunks.
10269                  */
10270                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
10271                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
10272                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
10273                 if (ret)
10274                         break;
10275
10276                 /*
10277                  * We've reserved this space, and thus converted it from
10278                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
10279                  * from here on out we will only need to clear our reservation
10280                  * for the remaining unreserved area, so advance our
10281                  * clear_offset by our extent size.
10282                  */
10283                 clear_offset += ins.offset;
10284
10285                 last_alloc = ins.offset;
10286                 trans = insert_prealloc_file_extent(trans, BTRFS_I(inode),
10287                                                     &ins, cur_offset);
10288                 /*
10289                  * Now that we inserted the prealloc extent we can finally
10290                  * decrement the number of reservations in the block group.
10291                  * If we did it before, we could race with relocation and have
10292                  * relocation miss the reserved extent, making it fail later.
10293                  */
10294                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10295                 if (IS_ERR(trans)) {
10296                         ret = PTR_ERR(trans);
10297                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
10298                                                    ins.offset, 0);
10299                         break;
10300                 }
10301
10302                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
10303                                         cur_offset + ins.offset -1, 0);
10304
10305                 em = alloc_extent_map();
10306                 if (!em) {
10307                         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
10308                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
10309                         goto next;
10310                 }
10311
10312                 em->start = cur_offset;
10313                 em->orig_start = cur_offset;
10314                 em->len = ins.offset;
10315                 em->block_start = ins.objectid;
10316                 em->block_len = ins.offset;
10317                 em->orig_block_len = ins.offset;
10318                 em->ram_bytes = ins.offset;
10319                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
10320                 em->generation = trans->transid;
10321
10322                 while (1) {
10323                         write_lock(&em_tree->lock);
10324                         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
10325                         write_unlock(&em_tree->lock);
10326                         if (ret != -EEXIST)
10327                                 break;
10328                         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
10329                                                 cur_offset + ins.offset - 1,
10330                                                 0);
10331                 }
10332                 free_extent_map(em);
10333 next:
10334                 num_bytes -= ins.offset;
10335                 cur_offset += ins.offset;
10336                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
10337
10338                 inode_inc_iversion(inode);
10339                 inode->i_ctime = current_time(inode);
10340                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
10341                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
10342                     (actual_len > inode->i_size) &&
10343                     (cur_offset > inode->i_size)) {
10344                         if (cur_offset > actual_len)
10345                                 i_size = actual_len;
10346                         else
10347                                 i_size = cur_offset;
10348                         i_size_write(inode, i_size);
10349                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
10350                 }
10351
10352                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10353
10354                 if (ret) {
10355                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
10356                         if (own_trans)
10357                                 btrfs_end_transaction(trans);
10358                         break;
10359                 }
10360
10361                 if (own_trans) {
10362                         btrfs_end_transaction(trans);
10363                         trans = NULL;
10364                 }
10365         }
10366         if (clear_offset < end)
10367                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
10368                         end - clear_offset + 1);
10369         return ret;
10370 }
10371
10372 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
10373                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10374                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10375 {
10376         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10377                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
10378                                            NULL);
10379 }
10380
10381 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
10382                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
10383                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10384                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10385 {
10386         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10387                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
10388 }
10389
10390 static int btrfs_set_page_dirty(struct page *page)
10391 {
10392         return __set_page_dirty_nobuffers(page);
10393 }
10394
10395 static int btrfs_permission(struct user_namespace *mnt_userns,
10396                             struct inode *inode, int mask)
10397 {
10398         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10399         umode_t mode = inode->i_mode;
10400
10401         if (mask & MAY_WRITE &&
10402             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
10403                 if (btrfs_root_readonly(root))
10404                         return -EROFS;
10405                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
10406                         return -EACCES;
10407         }
10408         return generic_permission(mnt_userns, inode, mask);
10409 }
10410
10411 static int btrfs_tmpfile(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
10412                          struct dentry *dentry, umode_t mode)
10413 {
10414         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
10415         struct btrfs_trans_handle *trans;
10416         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
10417         struct inode *inode = NULL;
10418         u64 objectid;
10419         u64 index;
10420         int ret = 0;
10421
10422         /*
10423          * 5 units required for adding orphan entry
10424          */
10425         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
10426         if (IS_ERR(trans))
10427                 return PTR_ERR(trans);
10428
10429         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
10430         if (ret)
10431                 goto out;
10432
10433         inode = btrfs_new_inode(trans, root, mnt_userns, dir, NULL, 0,
10434                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
10435         if (IS_ERR(inode)) {
10436                 ret = PTR_ERR(inode);
10437                 inode = NULL;
10438                 goto out;
10439         }
10440
10441         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
10442         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
10443
10444         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
10445
10446         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, NULL);
10447         if (ret)
10448                 goto out;
10449
10450         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10451         if (ret)
10452                 goto out;
10453         ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
10454         if (ret)
10455                 goto out;
10456
10457         /*
10458          * We set number of links to 0 in btrfs_new_inode(), and here we set
10459          * it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is 0,
10460          * through:
10461          *
10462          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
10463          */
10464         set_nlink(inode, 1);
10465         d_tmpfile(dentry, inode);
10466         unlock_new_inode(inode);
10467         mark_inode_dirty(inode);
10468 out:
10469         btrfs_end_transaction(trans);
10470         if (ret && inode)
10471                 discard_new_inode(inode);
10472         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
10473         return ret;
10474 }
10475
10476 void btrfs_set_range_writeback(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
10477 {
10478         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
10479         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
10480         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
10481         struct page *page;
10482         u32 len;
10483
10484         ASSERT(end + 1 - start <= U32_MAX);
10485         len = end + 1 - start;
10486         while (index <= end_index) {
10487                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
10488                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
10489
10490                 btrfs_page_set_writeback(fs_info, page, start, len);
10491                 put_page(page);
10492                 index++;
10493         }
10494 }
10495
10496 #ifdef CONFIG_SWAP
10497 /*
10498  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
10499  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
10500  * negative errno on failure.
10501  */
10502 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
10503                                   bool is_block_group)
10504 {
10505         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10506         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
10507         struct rb_node **p;
10508         struct rb_node *parent = NULL;
10509
10510         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
10511         if (!sp)
10512                 return -ENOMEM;
10513         sp->ptr = ptr;
10514         sp->inode = inode;
10515         sp->is_block_group = is_block_group;
10516         sp->bg_extent_count = 1;
10517
10518         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10519         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
10520         while (*p) {
10521                 parent = *p;
10522                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10523                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
10524                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
10525                         p = &(*p)->rb_left;
10526                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
10527                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
10528                         p = &(*p)->rb_right;
10529                 } else {
10530                         if (is_block_group)
10531                                 entry->bg_extent_count++;
10532                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10533                         kfree(sp);
10534                         return 1;
10535                 }
10536         }
10537         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
10538         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10539         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10540         return 0;
10541 }
10542
10543 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
10544 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
10545 {
10546         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10547         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
10548         struct rb_node *node, *next;
10549
10550         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10551         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
10552         while (node) {
10553                 next = rb_next(node);
10554                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10555                 if (sp->inode == inode) {
10556                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10557                         if (sp->is_block_group) {
10558                                 btrfs_dec_block_group_swap_extents(sp->ptr,
10559                                                            sp->bg_extent_count);
10560                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
10561                         }
10562                         kfree(sp);
10563                 }
10564                 node = next;
10565         }
10566         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10567 }
10568
10569 struct btrfs_swap_info {
10570         u64 start;
10571         u64 block_start;
10572         u64 block_len;
10573         u64 lowest_ppage;
10574         u64 highest_ppage;
10575         unsigned long nr_pages;
10576         int nr_extents;
10577 };
10578
10579 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
10580                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
10581 {
10582         unsigned long nr_pages;
10583         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
10584         int ret;
10585
10586         first_ppage = ALIGN(bsi->block_start, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10587         next_ppage = ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len,
10588                                 PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10589
10590         if (first_ppage >= next_ppage)
10591                 return 0;
10592         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
10593
10594         first_ppage_reported = first_ppage;
10595         if (bsi->start == 0)
10596                 first_ppage_reported++;
10597         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
10598                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
10599         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
10600                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
10601
10602         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
10603         if (ret < 0)
10604                 return ret;
10605         bsi->nr_extents += ret;
10606         bsi->nr_pages += nr_pages;
10607         return 0;
10608 }
10609
10610 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10611 {
10612         struct inode *inode = file_inode(file);
10613
10614         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
10615         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10616 }
10617
10618 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10619                                sector_t *span)
10620 {
10621         struct inode *inode = file_inode(file);
10622         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10623         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10624         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
10625         struct extent_state *cached_state = NULL;
10626         struct extent_map *em = NULL;
10627         struct btrfs_device *device = NULL;
10628         struct btrfs_swap_info bsi = {
10629                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
10630         };
10631         int ret = 0;
10632         u64 isize;
10633         u64 start;
10634
10635         /*
10636          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
10637          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
10638          * we don't really care.
10639          */
10640         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
10641         if (ret)
10642                 return ret;
10643
10644         /*
10645          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10646          */
10647         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10648                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10649                 return -EINVAL;
10650         }
10651         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10652                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10653                 return -EINVAL;
10654         }
10655         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10656                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10657                 return -EINVAL;
10658         }
10659
10660         /*
10661          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10662          * under us. The exclop protection makes sure they aren't running/won't
10663          * run concurrently while we are mapping the swap extents, and
10664          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap
10665          * file is active and moving the extents. Note that this also prevents
10666          * a concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10667          * really worth the trouble to allow it.
10668          */
10669         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_SWAP_ACTIVATE)) {
10670                 btrfs_warn(fs_info,
10671            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10672                 return -EBUSY;
10673         }
10674
10675         /*
10676          * Prevent snapshot creation while we are activating the swap file.
10677          * We do not want to race with snapshot creation. If snapshot creation
10678          * already started before we bumped nr_swapfiles from 0 to 1 and
10679          * completes before the first write into the swap file after it is
10680          * activated, than that write would fallback to COW.
10681          */
10682         if (!btrfs_drew_try_write_lock(&root->snapshot_lock)) {
10683                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10684                 btrfs_warn(fs_info,
10685            "cannot activate swapfile because snapshot creation is in progress");
10686                 return -EINVAL;
10687         }
10688         /*
10689          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10690          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10691          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10692          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10693          */
10694         atomic_inc(&root->nr_swapfiles);
10695
10696         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10697
10698         lock_extent_bits(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10699         start = 0;
10700         while (start < isize) {
10701                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10702                 struct btrfs_block_group *bg;
10703                 u64 len = isize - start;
10704
10705                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
10706                 if (IS_ERR(em)) {
10707                         ret = PTR_ERR(em);
10708                         goto out;
10709                 }
10710
10711                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10712                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10713                         ret = -EINVAL;
10714                         goto out;
10715                 }
10716                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10717                         /*
10718                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10719                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10720                          * big enough to store more than the swap header, but in
10721                          * case something changes in the future, let's catch it
10722                          * here rather than later.
10723                          */
10724                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10725                         ret = -EINVAL;
10726                         goto out;
10727                 }
10728                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10729                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10730                         ret = -EINVAL;
10731                         goto out;
10732                 }
10733
10734                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10735                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10736                 free_extent_map(em);
10737                 em = NULL;
10738
10739                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, true);
10740                 if (ret < 0) {
10741                         goto out;
10742                 } else if (ret) {
10743                         ret = 0;
10744                 } else {
10745                         btrfs_warn(fs_info,
10746                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10747                         ret = -EINVAL;
10748                         goto out;
10749                 }
10750
10751                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10752                 if (IS_ERR(em)) {
10753                         ret = PTR_ERR(em);
10754                         goto out;
10755                 }
10756
10757                 if (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10758                         btrfs_warn(fs_info,
10759                                    "swapfile must have single data profile");
10760                         ret = -EINVAL;
10761                         goto out;
10762                 }
10763
10764                 if (device == NULL) {
10765                         device = em->map_lookup->stripes[0].dev;
10766                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10767                         if (ret == 1)
10768                                 ret = 0;
10769                         else if (ret)
10770                                 goto out;
10771                 } else if (device != em->map_lookup->stripes[0].dev) {
10772                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10773                         ret = -EINVAL;
10774                         goto out;
10775                 }
10776
10777                 physical_block_start = (em->map_lookup->stripes[0].physical +
10778                                         (logical_block_start - em->start));
10779                 len = min(len, em->len - (logical_block_start - em->start));
10780                 free_extent_map(em);
10781                 em = NULL;
10782
10783                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10784                 if (!bg) {
10785                         btrfs_warn(fs_info,
10786                            "could not find block group containing swapfile");
10787                         ret = -EINVAL;
10788                         goto out;
10789                 }
10790
10791                 if (!btrfs_inc_block_group_swap_extents(bg)) {
10792                         btrfs_warn(fs_info,
10793                            "block group for swapfile at %llu is read-only%s",
10794                            bg->start,
10795                            atomic_read(&fs_info->scrubs_running) ?
10796                                        " (scrub running)" : "");
10797                         btrfs_put_block_group(bg);
10798                         ret = -EINVAL;
10799                         goto out;
10800                 }
10801
10802                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10803                 if (ret) {
10804                         btrfs_put_block_group(bg);
10805                         if (ret == 1)
10806                                 ret = 0;
10807                         else
10808                                 goto out;
10809                 }
10810
10811                 if (bsi.block_len &&
10812                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10813                         bsi.block_len += len;
10814                 } else {
10815                         if (bsi.block_len) {
10816                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10817                                 if (ret)
10818                                         goto out;
10819                         }
10820                         bsi.start = start;
10821                         bsi.block_start = physical_block_start;
10822                         bsi.block_len = len;
10823                 }
10824
10825                 start += len;
10826         }
10827
10828         if (bsi.block_len)
10829                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10830
10831 out:
10832         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10833                 free_extent_map(em);
10834
10835         unlock_extent_cached(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10836
10837         if (ret)
10838                 btrfs_swap_deactivate(file);
10839
10840         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
10841
10842         btrfs_exclop_finish(fs_info);
10843
10844         if (ret)
10845                 return ret;
10846
10847         if (device)
10848                 sis->bdev = device->bdev;
10849         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10850         sis->max = bsi.nr_pages;
10851         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10852         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10853         return bsi.nr_extents;
10854 }
10855 #else
10856 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10857 {
10858 }
10859
10860 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10861                                sector_t *span)
10862 {
10863         return -EOPNOTSUPP;
10864 }
10865 #endif
10866
10867 /*
10868  * Update the number of bytes used in the VFS' inode. When we replace extents in
10869  * a range (clone, dedupe, fallocate's zero range), we must update the number of
10870  * bytes used by the inode in an atomic manner, so that concurrent stat(2) calls
10871  * always get a correct value.
10872  */
10873 void btrfs_update_inode_bytes(struct btrfs_inode *inode,
10874                               const u64 add_bytes,
10875                               const u64 del_bytes)
10876 {
10877         if (add_bytes == del_bytes)
10878                 return;
10879
10880         spin_lock(&inode->lock);
10881         if (del_bytes > 0)
10882                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, del_bytes);
10883         if (add_bytes > 0)
10884                 inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, add_bytes);
10885         spin_unlock(&inode->lock);
10886 }
10887
10888 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
10889         .getattr        = btrfs_getattr,
10890         .lookup         = btrfs_lookup,
10891         .create         = btrfs_create,
10892         .unlink         = btrfs_unlink,
10893         .link           = btrfs_link,
10894         .mkdir          = btrfs_mkdir,
10895         .rmdir          = btrfs_rmdir,
10896         .rename         = btrfs_rename2,
10897         .symlink        = btrfs_symlink,
10898         .setattr        = btrfs_setattr,
10899         .mknod          = btrfs_mknod,
10900         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10901         .permission     = btrfs_permission,
10902         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10903         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10904         .update_time    = btrfs_update_time,
10905         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
10906         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
10907         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
10908 };
10909
10910 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
10911         .llseek         = generic_file_llseek,
10912         .read           = generic_read_dir,
10913         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
10914         .open           = btrfs_opendir,
10915         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
10916 #ifdef CONFIG_COMPAT
10917         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
10918 #endif
10919         .release        = btrfs_release_file,
10920         .fsync          = btrfs_sync_file,
10921 };
10922
10923 /*
10924  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
10925  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
10926  * these extents won't change over the life of the file and they
10927  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
10928  *
10929  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
10930  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
10931  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
10932  *
10933  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
10934  */
10935 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
10936         .readpage       = btrfs_readpage,
10937         .writepage      = btrfs_writepage,
10938         .writepages     = btrfs_writepages,
10939         .readahead      = btrfs_readahead,
10940         .direct_IO      = noop_direct_IO,
10941         .invalidatepage = btrfs_invalidatepage,
10942         .releasepage    = btrfs_releasepage,
10943 #ifdef CONFIG_MIGRATION
10944         .migratepage    = btrfs_migratepage,
10945 #endif
10946         .set_page_dirty = btrfs_set_page_dirty,
10947         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
10948         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
10949         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
10950 };
10951
10952 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
10953         .getattr        = btrfs_getattr,
10954         .setattr        = btrfs_setattr,
10955         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10956         .permission     = btrfs_permission,
10957         .fiemap         = btrfs_fiemap,
10958         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10959         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10960         .update_time    = btrfs_update_time,
10961         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
10962         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
10963 };
10964 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
10965         .getattr        = btrfs_getattr,
10966         .setattr        = btrfs_setattr,
10967         .permission     = btrfs_permission,
10968         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10969         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10970         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10971         .update_time    = btrfs_update_time,
10972 };
10973 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
10974         .get_link       = page_get_link,
10975         .getattr        = btrfs_getattr,
10976         .setattr        = btrfs_setattr,
10977         .permission     = btrfs_permission,
10978         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10979         .update_time    = btrfs_update_time,
10980 };
10981
10982 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
10983         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
10984 };