fs/btrfs/inode.c

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