fs/btrfs/inode.c

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