]> Git Repo - linux.git/blob - fs/btrfs/inode.c
Revert "kvm: selftests: move base kvm_util.h declarations to kvm_util_base.h"
[linux.git] / 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/blk-cgroup.h>
10 #include <linux/file.h>
11 #include <linux/fs.h>
12 #include <linux/pagemap.h>
13 #include <linux/highmem.h>
14 #include <linux/time.h>
15 #include <linux/init.h>
16 #include <linux/string.h>
17 #include <linux/backing-dev.h>
18 #include <linux/writeback.h>
19 #include <linux/compat.h>
20 #include <linux/xattr.h>
21 #include <linux/posix_acl.h>
22 #include <linux/falloc.h>
23 #include <linux/slab.h>
24 #include <linux/ratelimit.h>
25 #include <linux/btrfs.h>
26 #include <linux/blkdev.h>
27 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
28 #include <linux/uio.h>
29 #include <linux/magic.h>
30 #include <linux/iversion.h>
31 #include <linux/swap.h>
32 #include <linux/migrate.h>
33 #include <linux/sched/mm.h>
34 #include <linux/iomap.h>
35 #include <asm/unaligned.h>
36 #include <linux/fsverity.h>
37 #include "misc.h"
38 #include "ctree.h"
39 #include "disk-io.h"
40 #include "transaction.h"
41 #include "btrfs_inode.h"
42 #include "ordered-data.h"
43 #include "xattr.h"
44 #include "tree-log.h"
45 #include "bio.h"
46 #include "compression.h"
47 #include "locking.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 #include "subpage.h"
55 #include "inode-item.h"
56 #include "fs.h"
57 #include "accessors.h"
58 #include "extent-tree.h"
59 #include "root-tree.h"
60 #include "defrag.h"
61 #include "dir-item.h"
62 #include "file-item.h"
63 #include "uuid-tree.h"
64 #include "ioctl.h"
65 #include "file.h"
66 #include "acl.h"
67 #include "relocation.h"
68 #include "verity.h"
69 #include "super.h"
70 #include "orphan.h"
71 #include "backref.h"
72 #include "raid-stripe-tree.h"
73
74 struct btrfs_iget_args {
75         u64 ino;
76         struct btrfs_root *root;
77 };
78
79 struct btrfs_dio_data {
80         ssize_t submitted;
81         struct extent_changeset *data_reserved;
82         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
83         bool data_space_reserved;
84         bool nocow_done;
85 };
86
87 struct btrfs_dio_private {
88         /* Range of I/O */
89         u64 file_offset;
90         u32 bytes;
91
92         /* This must be last */
93         struct btrfs_bio bbio;
94 };
95
96 static struct bio_set btrfs_dio_bioset;
97
98 struct btrfs_rename_ctx {
99         /* Output field. Stores the index number of the old directory entry. */
100         u64 index;
101 };
102
103 /*
104  * Used by data_reloc_print_warning_inode() to pass needed info for filename
105  * resolution and output of error message.
106  */
107 struct data_reloc_warn {
108         struct btrfs_path path;
109         struct btrfs_fs_info *fs_info;
110         u64 extent_item_size;
111         u64 logical;
112         int mirror_num;
113 };
114
115 /*
116  * For the file_extent_tree, we want to hold the inode lock when we lookup and
117  * update the disk_i_size, but lockdep will complain because our io_tree we hold
118  * the tree lock and get the inode lock when setting delalloc. These two things
119  * are unrelated, so make a class for the file_extent_tree so we don't get the
120  * two locking patterns mixed up.
121  */
122 static struct lock_class_key file_extent_tree_class;
123
124 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations;
125 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations;
126 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations;
127 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations;
128 static const struct address_space_operations btrfs_aops;
129 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations;
130
131 static struct kmem_cache *btrfs_inode_cachep;
132
133 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr);
134 static int btrfs_truncate(struct btrfs_inode *inode, bool skip_writeback);
135
136 static noinline int run_delalloc_cow(struct btrfs_inode *inode,
137                                      struct page *locked_page, u64 start,
138                                      u64 end, struct writeback_control *wbc,
139                                      bool pages_dirty);
140 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
141                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
142                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
143                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
144                                        int type);
145
146 static int data_reloc_print_warning_inode(u64 inum, u64 offset, u64 num_bytes,
147                                           u64 root, void *warn_ctx)
148 {
149         struct data_reloc_warn *warn = warn_ctx;
150         struct btrfs_fs_info *fs_info = warn->fs_info;
151         struct extent_buffer *eb;
152         struct btrfs_inode_item *inode_item;
153         struct inode_fs_paths *ipath = NULL;
154         struct btrfs_root *local_root;
155         struct btrfs_key key;
156         unsigned int nofs_flag;
157         u32 nlink;
158         int ret;
159
160         local_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, root, true);
161         if (IS_ERR(local_root)) {
162                 ret = PTR_ERR(local_root);
163                 goto err;
164         }
165
166         /* This makes the path point to (inum INODE_ITEM ioff). */
167         key.objectid = inum;
168         key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
169         key.offset = 0;
170
171         ret = btrfs_search_slot(NULL, local_root, &key, &warn->path, 0, 0);
172         if (ret) {
173                 btrfs_put_root(local_root);
174                 btrfs_release_path(&warn->path);
175                 goto err;
176         }
177
178         eb = warn->path.nodes[0];
179         inode_item = btrfs_item_ptr(eb, warn->path.slots[0], struct btrfs_inode_item);
180         nlink = btrfs_inode_nlink(eb, inode_item);
181         btrfs_release_path(&warn->path);
182
183         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
184         ipath = init_ipath(4096, local_root, &warn->path);
185         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
186         if (IS_ERR(ipath)) {
187                 btrfs_put_root(local_root);
188                 ret = PTR_ERR(ipath);
189                 ipath = NULL;
190                 /*
191                  * -ENOMEM, not a critical error, just output an generic error
192                  * without filename.
193                  */
194                 btrfs_warn(fs_info,
195 "checksum error at logical %llu mirror %u root %llu, inode %llu offset %llu",
196                            warn->logical, warn->mirror_num, root, inum, offset);
197                 return ret;
198         }
199         ret = paths_from_inode(inum, ipath);
200         if (ret < 0)
201                 goto err;
202
203         /*
204          * We deliberately ignore the bit ipath might have been too small to
205          * hold all of the paths here
206          */
207         for (int i = 0; i < ipath->fspath->elem_cnt; i++) {
208                 btrfs_warn(fs_info,
209 "checksum error at logical %llu mirror %u root %llu inode %llu offset %llu length %u links %u (path: %s)",
210                            warn->logical, warn->mirror_num, root, inum, offset,
211                            fs_info->sectorsize, nlink,
212                            (char *)(unsigned long)ipath->fspath->val[i]);
213         }
214
215         btrfs_put_root(local_root);
216         free_ipath(ipath);
217         return 0;
218
219 err:
220         btrfs_warn(fs_info,
221 "checksum error at logical %llu mirror %u root %llu inode %llu offset %llu, path resolving failed with ret=%d",
222                    warn->logical, warn->mirror_num, root, inum, offset, ret);
223
224         free_ipath(ipath);
225         return ret;
226 }
227
228 /*
229  * Do extra user-friendly error output (e.g. lookup all the affected files).
230  *
231  * Return true if we succeeded doing the backref lookup.
232  * Return false if such lookup failed, and has to fallback to the old error message.
233  */
234 static void print_data_reloc_error(const struct btrfs_inode *inode, u64 file_off,
235                                    const u8 *csum, const u8 *csum_expected,
236                                    int mirror_num)
237 {
238         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
239         struct btrfs_path path = { 0 };
240         struct btrfs_key found_key = { 0 };
241         struct extent_buffer *eb;
242         struct btrfs_extent_item *ei;
243         const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
244         u64 logical;
245         u64 flags;
246         u32 item_size;
247         int ret;
248
249         mutex_lock(&fs_info->reloc_mutex);
250         logical = btrfs_get_reloc_bg_bytenr(fs_info);
251         mutex_unlock(&fs_info->reloc_mutex);
252
253         if (logical == U64_MAX) {
254                 btrfs_warn_rl(fs_info, "has data reloc tree but no running relocation");
255                 btrfs_warn_rl(fs_info,
256 "csum failed root %lld ino %llu off %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
257                         inode->root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode), file_off,
258                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
259                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
260                         mirror_num);
261                 return;
262         }
263
264         logical += file_off;
265         btrfs_warn_rl(fs_info,
266 "csum failed root %lld ino %llu off %llu logical %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
267                         inode->root->root_key.objectid,
268                         btrfs_ino(inode), file_off, logical,
269                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
270                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
271                         mirror_num);
272
273         ret = extent_from_logical(fs_info, logical, &path, &found_key, &flags);
274         if (ret < 0) {
275                 btrfs_err_rl(fs_info, "failed to lookup extent item for logical %llu: %d",
276                              logical, ret);
277                 return;
278         }
279         eb = path.nodes[0];
280         ei = btrfs_item_ptr(eb, path.slots[0], struct btrfs_extent_item);
281         item_size = btrfs_item_size(eb, path.slots[0]);
282         if (flags & BTRFS_EXTENT_FLAG_TREE_BLOCK) {
283                 unsigned long ptr = 0;
284                 u64 ref_root;
285                 u8 ref_level;
286
287                 while (true) {
288                         ret = tree_backref_for_extent(&ptr, eb, &found_key, ei,
289                                                       item_size, &ref_root,
290                                                       &ref_level);
291                         if (ret < 0) {
292                                 btrfs_warn_rl(fs_info,
293                                 "failed to resolve tree backref for logical %llu: %d",
294                                               logical, ret);
295                                 break;
296                         }
297                         if (ret > 0)
298                                 break;
299
300                         btrfs_warn_rl(fs_info,
301 "csum error at logical %llu mirror %u: metadata %s (level %d) in tree %llu",
302                                 logical, mirror_num,
303                                 (ref_level ? "node" : "leaf"),
304                                 ref_level, ref_root);
305                 }
306                 btrfs_release_path(&path);
307         } else {
308                 struct btrfs_backref_walk_ctx ctx = { 0 };
309                 struct data_reloc_warn reloc_warn = { 0 };
310
311                 btrfs_release_path(&path);
312
313                 ctx.bytenr = found_key.objectid;
314                 ctx.extent_item_pos = logical - found_key.objectid;
315                 ctx.fs_info = fs_info;
316
317                 reloc_warn.logical = logical;
318                 reloc_warn.extent_item_size = found_key.offset;
319                 reloc_warn.mirror_num = mirror_num;
320                 reloc_warn.fs_info = fs_info;
321
322                 iterate_extent_inodes(&ctx, true,
323                                       data_reloc_print_warning_inode, &reloc_warn);
324         }
325 }
326
327 static void __cold btrfs_print_data_csum_error(struct btrfs_inode *inode,
328                 u64 logical_start, u8 *csum, u8 *csum_expected, int mirror_num)
329 {
330         struct btrfs_root *root = inode->root;
331         const u32 csum_size = root->fs_info->csum_size;
332
333         /* For data reloc tree, it's better to do a backref lookup instead. */
334         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
335                 return print_data_reloc_error(inode, logical_start, csum,
336                                               csum_expected, mirror_num);
337
338         /* Output without objectid, which is more meaningful */
339         if (root->root_key.objectid >= BTRFS_LAST_FREE_OBJECTID) {
340                 btrfs_warn_rl(root->fs_info,
341 "csum failed root %lld ino %lld off %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
342                         root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode),
343                         logical_start,
344                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
345                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
346                         mirror_num);
347         } else {
348                 btrfs_warn_rl(root->fs_info,
349 "csum failed root %llu ino %llu off %llu csum " CSUM_FMT " expected csum " CSUM_FMT " mirror %d",
350                         root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode),
351                         logical_start,
352                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum),
353                         CSUM_FMT_VALUE(csum_size, csum_expected),
354                         mirror_num);
355         }
356 }
357
358 /*
359  * Lock inode i_rwsem based on arguments passed.
360  *
361  * ilock_flags can have the following bit set:
362  *
363  * BTRFS_ILOCK_SHARED - acquire a shared lock on the inode
364  * BTRFS_ILOCK_TRY - try to acquire the lock, if fails on first attempt
365  *                   return -EAGAIN
366  * BTRFS_ILOCK_MMAP - acquire a write lock on the i_mmap_lock
367  */
368 int btrfs_inode_lock(struct btrfs_inode *inode, unsigned int ilock_flags)
369 {
370         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED) {
371                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
372                         if (!inode_trylock_shared(&inode->vfs_inode))
373                                 return -EAGAIN;
374                         else
375                                 return 0;
376                 }
377                 inode_lock_shared(&inode->vfs_inode);
378         } else {
379                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
380                         if (!inode_trylock(&inode->vfs_inode))
381                                 return -EAGAIN;
382                         else
383                                 return 0;
384                 }
385                 inode_lock(&inode->vfs_inode);
386         }
387         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
388                 down_write(&inode->i_mmap_lock);
389         return 0;
390 }
391
392 /*
393  * Unock inode i_rwsem.
394  *
395  * ilock_flags should contain the same bits set as passed to btrfs_inode_lock()
396  * to decide whether the lock acquired is shared or exclusive.
397  */
398 void btrfs_inode_unlock(struct btrfs_inode *inode, unsigned int ilock_flags)
399 {
400         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
401                 up_write(&inode->i_mmap_lock);
402         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED)
403                 inode_unlock_shared(&inode->vfs_inode);
404         else
405                 inode_unlock(&inode->vfs_inode);
406 }
407
408 /*
409  * Cleanup all submitted ordered extents in specified range to handle errors
410  * from the btrfs_run_delalloc_range() callback.
411  *
412  * NOTE: caller must ensure that when an error happens, it can not call
413  * extent_clear_unlock_delalloc() to clear both the bits EXTENT_DO_ACCOUNTING
414  * and EXTENT_DELALLOC simultaneously, because that causes the reserved metadata
415  * to be released, which we want to happen only when finishing the ordered
416  * extent (btrfs_finish_ordered_io()).
417  */
418 static inline void btrfs_cleanup_ordered_extents(struct btrfs_inode *inode,
419                                                  struct page *locked_page,
420                                                  u64 offset, u64 bytes)
421 {
422         unsigned long index = offset >> PAGE_SHIFT;
423         unsigned long end_index = (offset + bytes - 1) >> PAGE_SHIFT;
424         u64 page_start = 0, page_end = 0;
425         struct page *page;
426
427         if (locked_page) {
428                 page_start = page_offset(locked_page);
429                 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
430         }
431
432         while (index <= end_index) {
433                 /*
434                  * For locked page, we will call btrfs_mark_ordered_io_finished
435                  * through btrfs_mark_ordered_io_finished() on it
436                  * in run_delalloc_range() for the error handling, which will
437                  * clear page Ordered and run the ordered extent accounting.
438                  *
439                  * Here we can't just clear the Ordered bit, or
440                  * btrfs_mark_ordered_io_finished() would skip the accounting
441                  * for the page range, and the ordered extent will never finish.
442                  */
443                 if (locked_page && index == (page_start >> PAGE_SHIFT)) {
444                         index++;
445                         continue;
446                 }
447                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
448                 index++;
449                 if (!page)
450                         continue;
451
452                 /*
453                  * Here we just clear all Ordered bits for every page in the
454                  * range, then btrfs_mark_ordered_io_finished() will handle
455                  * the ordered extent accounting for the range.
456                  */
457                 btrfs_folio_clamp_clear_ordered(inode->root->fs_info,
458                                                 page_folio(page), offset, bytes);
459                 put_page(page);
460         }
461
462         if (locked_page) {
463                 /* The locked page covers the full range, nothing needs to be done */
464                 if (bytes + offset <= page_start + PAGE_SIZE)
465                         return;
466                 /*
467                  * In case this page belongs to the delalloc range being
468                  * instantiated then skip it, since the first page of a range is
469                  * going to be properly cleaned up by the caller of
470                  * run_delalloc_range
471                  */
472                 if (page_start >= offset && page_end <= (offset + bytes - 1)) {
473                         bytes = offset + bytes - page_offset(locked_page) - PAGE_SIZE;
474                         offset = page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE;
475                 }
476         }
477
478         return btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, NULL, offset, bytes, false);
479 }
480
481 static int btrfs_dirty_inode(struct btrfs_inode *inode);
482
483 static int btrfs_init_inode_security(struct btrfs_trans_handle *trans,
484                                      struct btrfs_new_inode_args *args)
485 {
486         int err;
487
488         if (args->default_acl) {
489                 err = __btrfs_set_acl(trans, args->inode, args->default_acl,
490                                       ACL_TYPE_DEFAULT);
491                 if (err)
492                         return err;
493         }
494         if (args->acl) {
495                 err = __btrfs_set_acl(trans, args->inode, args->acl, ACL_TYPE_ACCESS);
496                 if (err)
497                         return err;
498         }
499         if (!args->default_acl && !args->acl)
500                 cache_no_acl(args->inode);
501         return btrfs_xattr_security_init(trans, args->inode, args->dir,
502                                          &args->dentry->d_name);
503 }
504
505 /*
506  * this does all the hard work for inserting an inline extent into
507  * the btree.  The caller should have done a btrfs_drop_extents so that
508  * no overlapping inline items exist in the btree
509  */
510 static int insert_inline_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
511                                 struct btrfs_path *path,
512                                 struct btrfs_inode *inode, bool extent_inserted,
513                                 size_t size, size_t compressed_size,
514                                 int compress_type,
515                                 struct page **compressed_pages,
516                                 bool update_i_size)
517 {
518         struct btrfs_root *root = inode->root;
519         struct extent_buffer *leaf;
520         struct page *page = NULL;
521         char *kaddr;
522         unsigned long ptr;
523         struct btrfs_file_extent_item *ei;
524         int ret;
525         size_t cur_size = size;
526         u64 i_size;
527
528         ASSERT((compressed_size > 0 && compressed_pages) ||
529                (compressed_size == 0 && !compressed_pages));
530
531         if (compressed_size && compressed_pages)
532                 cur_size = compressed_size;
533
534         if (!extent_inserted) {
535                 struct btrfs_key key;
536                 size_t datasize;
537
538                 key.objectid = btrfs_ino(inode);
539                 key.offset = 0;
540                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
541
542                 datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(cur_size);
543                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
544                                               datasize);
545                 if (ret)
546                         goto fail;
547         }
548         leaf = path->nodes[0];
549         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
550                             struct btrfs_file_extent_item);
551         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
552         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
553         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
554         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
555         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, size);
556         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
557
558         if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
559                 struct page *cpage;
560                 int i = 0;
561                 while (compressed_size > 0) {
562                         cpage = compressed_pages[i];
563                         cur_size = min_t(unsigned long, compressed_size,
564                                        PAGE_SIZE);
565
566                         kaddr = kmap_local_page(cpage);
567                         write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, cur_size);
568                         kunmap_local(kaddr);
569
570                         i++;
571                         ptr += cur_size;
572                         compressed_size -= cur_size;
573                 }
574                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei,
575                                                   compress_type);
576         } else {
577                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, 0);
578                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
579                 kaddr = kmap_local_page(page);
580                 write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, size);
581                 kunmap_local(kaddr);
582                 put_page(page);
583         }
584         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
585         btrfs_release_path(path);
586
587         /*
588          * We align size to sectorsize for inline extents just for simplicity
589          * sake.
590          */
591         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, 0,
592                                         ALIGN(size, root->fs_info->sectorsize));
593         if (ret)
594                 goto fail;
595
596         /*
597          * We're an inline extent, so nobody can extend the file past i_size
598          * without locking a page we already have locked.
599          *
600          * We must do any i_size and inode updates before we unlock the pages.
601          * Otherwise we could end up racing with unlink.
602          */
603         i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
604         if (update_i_size && size > i_size) {
605                 i_size_write(&inode->vfs_inode, size);
606                 i_size = size;
607         }
608         inode->disk_i_size = i_size;
609
610 fail:
611         return ret;
612 }
613
614
615 /*
616  * conditionally insert an inline extent into the file.  This
617  * does the checks required to make sure the data is small enough
618  * to fit as an inline extent.
619  */
620 static noinline int cow_file_range_inline(struct btrfs_inode *inode, u64 size,
621                                           size_t compressed_size,
622                                           int compress_type,
623                                           struct page **compressed_pages,
624                                           bool update_i_size)
625 {
626         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
627         struct btrfs_root *root = inode->root;
628         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
629         struct btrfs_trans_handle *trans;
630         u64 data_len = (compressed_size ?: size);
631         int ret;
632         struct btrfs_path *path;
633
634         /*
635          * We can create an inline extent if it ends at or beyond the current
636          * i_size, is no larger than a sector (decompressed), and the (possibly
637          * compressed) data fits in a leaf and the configured maximum inline
638          * size.
639          */
640         if (size < i_size_read(&inode->vfs_inode) ||
641             size > fs_info->sectorsize ||
642             data_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info) ||
643             data_len > fs_info->max_inline)
644                 return 1;
645
646         path = btrfs_alloc_path();
647         if (!path)
648                 return -ENOMEM;
649
650         trans = btrfs_join_transaction(root);
651         if (IS_ERR(trans)) {
652                 btrfs_free_path(path);
653                 return PTR_ERR(trans);
654         }
655         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
656
657         drop_args.path = path;
658         drop_args.start = 0;
659         drop_args.end = fs_info->sectorsize;
660         drop_args.drop_cache = true;
661         drop_args.replace_extent = true;
662         drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(data_len);
663         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
664         if (ret) {
665                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
666                 goto out;
667         }
668
669         ret = insert_inline_extent(trans, path, inode, drop_args.extent_inserted,
670                                    size, compressed_size, compress_type,
671                                    compressed_pages, update_i_size);
672         if (ret && ret != -ENOSPC) {
673                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
674                 goto out;
675         } else if (ret == -ENOSPC) {
676                 ret = 1;
677                 goto out;
678         }
679
680         btrfs_update_inode_bytes(inode, size, drop_args.bytes_found);
681         ret = btrfs_update_inode(trans, inode);
682         if (ret && ret != -ENOSPC) {
683                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
684                 goto out;
685         } else if (ret == -ENOSPC) {
686                 ret = 1;
687                 goto out;
688         }
689
690         btrfs_set_inode_full_sync(inode);
691 out:
692         /*
693          * Don't forget to free the reserved space, as for inlined extent
694          * it won't count as data extent, free them directly here.
695          * And at reserve time, it's always aligned to page size, so
696          * just free one page here.
697          */
698         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, 0, PAGE_SIZE, NULL);
699         btrfs_free_path(path);
700         btrfs_end_transaction(trans);
701         return ret;
702 }
703
704 struct async_extent {
705         u64 start;
706         u64 ram_size;
707         u64 compressed_size;
708         struct page **pages;
709         unsigned long nr_pages;
710         int compress_type;
711         struct list_head list;
712 };
713
714 struct async_chunk {
715         struct btrfs_inode *inode;
716         struct page *locked_page;
717         u64 start;
718         u64 end;
719         blk_opf_t write_flags;
720         struct list_head extents;
721         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
722         struct btrfs_work work;
723         struct async_cow *async_cow;
724 };
725
726 struct async_cow {
727         atomic_t num_chunks;
728         struct async_chunk chunks[];
729 };
730
731 static noinline int add_async_extent(struct async_chunk *cow,
732                                      u64 start, u64 ram_size,
733                                      u64 compressed_size,
734                                      struct page **pages,
735                                      unsigned long nr_pages,
736                                      int compress_type)
737 {
738         struct async_extent *async_extent;
739
740         async_extent = kmalloc(sizeof(*async_extent), GFP_NOFS);
741         if (!async_extent)
742                 return -ENOMEM;
743         async_extent->start = start;
744         async_extent->ram_size = ram_size;
745         async_extent->compressed_size = compressed_size;
746         async_extent->pages = pages;
747         async_extent->nr_pages = nr_pages;
748         async_extent->compress_type = compress_type;
749         list_add_tail(&async_extent->list, &cow->extents);
750         return 0;
751 }
752
753 /*
754  * Check if the inode needs to be submitted to compression, based on mount
755  * options, defragmentation, properties or heuristics.
756  */
757 static inline int inode_need_compress(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
758                                       u64 end)
759 {
760         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
761
762         if (!btrfs_inode_can_compress(inode)) {
763                 WARN(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG),
764                         KERN_ERR "BTRFS: unexpected compression for ino %llu\n",
765                         btrfs_ino(inode));
766                 return 0;
767         }
768         /*
769          * Special check for subpage.
770          *
771          * We lock the full page then run each delalloc range in the page, thus
772          * for the following case, we will hit some subpage specific corner case:
773          *
774          * 0            32K             64K
775          * |    |///////|       |///////|
776          *              \- A            \- B
777          *
778          * In above case, both range A and range B will try to unlock the full
779          * page [0, 64K), causing the one finished later will have page
780          * unlocked already, triggering various page lock requirement BUG_ON()s.
781          *
782          * So here we add an artificial limit that subpage compression can only
783          * if the range is fully page aligned.
784          *
785          * In theory we only need to ensure the first page is fully covered, but
786          * the tailing partial page will be locked until the full compression
787          * finishes, delaying the write of other range.
788          *
789          * TODO: Make btrfs_run_delalloc_range() to lock all delalloc range
790          * first to prevent any submitted async extent to unlock the full page.
791          * By this, we can ensure for subpage case that only the last async_cow
792          * will unlock the full page.
793          */
794         if (fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE) {
795                 if (!PAGE_ALIGNED(start) ||
796                     !PAGE_ALIGNED(end + 1))
797                         return 0;
798         }
799
800         /* force compress */
801         if (btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS))
802                 return 1;
803         /* defrag ioctl */
804         if (inode->defrag_compress)
805                 return 1;
806         /* bad compression ratios */
807         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
808                 return 0;
809         if (btrfs_test_opt(fs_info, COMPRESS) ||
810             inode->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS ||
811             inode->prop_compress)
812                 return btrfs_compress_heuristic(&inode->vfs_inode, start, end);
813         return 0;
814 }
815
816 static inline void inode_should_defrag(struct btrfs_inode *inode,
817                 u64 start, u64 end, u64 num_bytes, u32 small_write)
818 {
819         /* If this is a small write inside eof, kick off a defrag */
820         if (num_bytes < small_write &&
821             (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
822                 btrfs_add_inode_defrag(NULL, inode, small_write);
823 }
824
825 /*
826  * Work queue call back to started compression on a file and pages.
827  *
828  * This is done inside an ordered work queue, and the compression is spread
829  * across many cpus.  The actual IO submission is step two, and the ordered work
830  * queue takes care of making sure that happens in the same order things were
831  * put onto the queue by writepages and friends.
832  *
833  * If this code finds it can't get good compression, it puts an entry onto the
834  * work queue to write the uncompressed bytes.  This makes sure that both
835  * compressed inodes and uncompressed inodes are written in the same order that
836  * the flusher thread sent them down.
837  */
838 static void compress_file_range(struct btrfs_work *work)
839 {
840         struct async_chunk *async_chunk =
841                 container_of(work, struct async_chunk, work);
842         struct btrfs_inode *inode = async_chunk->inode;
843         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
844         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
845         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
846         u64 start = async_chunk->start;
847         u64 end = async_chunk->end;
848         u64 actual_end;
849         u64 i_size;
850         int ret = 0;
851         struct page **pages;
852         unsigned long nr_pages;
853         unsigned long total_compressed = 0;
854         unsigned long total_in = 0;
855         unsigned int poff;
856         int i;
857         int compress_type = fs_info->compress_type;
858
859         inode_should_defrag(inode, start, end, end - start + 1, SZ_16K);
860
861         /*
862          * We need to call clear_page_dirty_for_io on each page in the range.
863          * Otherwise applications with the file mmap'd can wander in and change
864          * the page contents while we are compressing them.
865          */
866         extent_range_clear_dirty_for_io(&inode->vfs_inode, start, end);
867
868         /*
869          * We need to save i_size before now because it could change in between
870          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
871          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
872          * later on.
873          *
874          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
875          * does that for us.
876          */
877         barrier();
878         i_size = i_size_read(&inode->vfs_inode);
879         barrier();
880         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
881 again:
882         pages = NULL;
883         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
884         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages, BTRFS_MAX_COMPRESSED_PAGES);
885
886         /*
887          * we don't want to send crud past the end of i_size through
888          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
889          * end of the file is before the start of our current
890          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
891          * cleanup code that can deal with all of this.
892          *
893          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
894          * very uncommon corner.
895          */
896         if (actual_end <= start)
897                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
898
899         total_compressed = actual_end - start;
900
901         /*
902          * Skip compression for a small file range(<=blocksize) that
903          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
904          */
905         if (total_compressed <= blocksize &&
906            (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
907                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
908
909         /*
910          * For subpage case, we require full page alignment for the sector
911          * aligned range.
912          * Thus we must also check against @actual_end, not just @end.
913          */
914         if (blocksize < PAGE_SIZE) {
915                 if (!PAGE_ALIGNED(start) ||
916                     !PAGE_ALIGNED(round_up(actual_end, blocksize)))
917                         goto cleanup_and_bail_uncompressed;
918         }
919
920         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
921                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
922         total_in = 0;
923         ret = 0;
924
925         /*
926          * We do compression for mount -o compress and when the inode has not
927          * been flagged as NOCOMPRESS.  This flag can change at any time if we
928          * discover bad compression ratios.
929          */
930         if (!inode_need_compress(inode, start, end))
931                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
932
933         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
934         if (!pages) {
935                 /*
936                  * Memory allocation failure is not a fatal error, we can fall
937                  * back to uncompressed code.
938                  */
939                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
940         }
941
942         if (inode->defrag_compress)
943                 compress_type = inode->defrag_compress;
944         else if (inode->prop_compress)
945                 compress_type = inode->prop_compress;
946
947         /* Compression level is applied here. */
948         ret = btrfs_compress_pages(compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
949                                    mapping, start, pages, &nr_pages, &total_in,
950                                    &total_compressed);
951         if (ret)
952                 goto mark_incompressible;
953
954         /*
955          * Zero the tail end of the last page, as we might be sending it down
956          * to disk.
957          */
958         poff = offset_in_page(total_compressed);
959         if (poff)
960                 memzero_page(pages[nr_pages - 1], poff, PAGE_SIZE - poff);
961
962         /*
963          * Try to create an inline extent.
964          *
965          * If we didn't compress the entire range, try to create an uncompressed
966          * inline extent, else a compressed one.
967          *
968          * Check cow_file_range() for why we don't even try to create inline
969          * extent for the subpage case.
970          */
971         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
972                 if (total_in < actual_end) {
973                         ret = cow_file_range_inline(inode, actual_end, 0,
974                                                     BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL,
975                                                     false);
976                 } else {
977                         ret = cow_file_range_inline(inode, actual_end,
978                                                     total_compressed,
979                                                     compress_type, pages,
980                                                     false);
981                 }
982                 if (ret <= 0) {
983                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
984                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
985                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
986
987                         if (ret < 0)
988                                 mapping_set_error(mapping, -EIO);
989
990                         /*
991                          * inline extent creation worked or returned error,
992                          * we don't need to create any more async work items.
993                          * Unlock and free up our temp pages.
994                          *
995                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
996                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
997                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
998                          * range.
999                          */
1000                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1001                                                      NULL,
1002                                                      clear_flags,
1003                                                      PAGE_UNLOCK |
1004                                                      PAGE_START_WRITEBACK |
1005                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
1006                         goto free_pages;
1007                 }
1008         }
1009
1010         /*
1011          * We aren't doing an inline extent. Round the compressed size up to a
1012          * block size boundary so the allocator does sane things.
1013          */
1014         total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
1015
1016         /*
1017          * One last check to make sure the compression is really a win, compare
1018          * the page count read with the blocks on disk, compression must free at
1019          * least one sector.
1020          */
1021         total_in = round_up(total_in, fs_info->sectorsize);
1022         if (total_compressed + blocksize > total_in)
1023                 goto mark_incompressible;
1024
1025         /*
1026          * The async work queues will take care of doing actual allocation on
1027          * disk for these compressed pages, and will submit the bios.
1028          */
1029         ret = add_async_extent(async_chunk, start, total_in, total_compressed, pages,
1030                                nr_pages, compress_type);
1031         BUG_ON(ret);
1032         if (start + total_in < end) {
1033                 start += total_in;
1034                 cond_resched();
1035                 goto again;
1036         }
1037         return;
1038
1039 mark_incompressible:
1040         if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) && !inode->prop_compress)
1041                 inode->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
1042 cleanup_and_bail_uncompressed:
1043         ret = add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
1044                                BTRFS_COMPRESS_NONE);
1045         BUG_ON(ret);
1046 free_pages:
1047         if (pages) {
1048                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
1049                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
1050                         btrfs_free_compr_page(pages[i]);
1051                 }
1052                 kfree(pages);
1053         }
1054 }
1055
1056 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
1057 {
1058         int i;
1059
1060         if (!async_extent->pages)
1061                 return;
1062
1063         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
1064                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
1065                 btrfs_free_compr_page(async_extent->pages[i]);
1066         }
1067         kfree(async_extent->pages);
1068         async_extent->nr_pages = 0;
1069         async_extent->pages = NULL;
1070 }
1071
1072 static void submit_uncompressed_range(struct btrfs_inode *inode,
1073                                       struct async_extent *async_extent,
1074                                       struct page *locked_page)
1075 {
1076         u64 start = async_extent->start;
1077         u64 end = async_extent->start + async_extent->ram_size - 1;
1078         int ret;
1079         struct writeback_control wbc = {
1080                 .sync_mode              = WB_SYNC_ALL,
1081                 .range_start            = start,
1082                 .range_end              = end,
1083                 .no_cgroup_owner        = 1,
1084         };
1085
1086         wbc_attach_fdatawrite_inode(&wbc, &inode->vfs_inode);
1087         ret = run_delalloc_cow(inode, locked_page, start, end, &wbc, false);
1088         wbc_detach_inode(&wbc);
1089         if (ret < 0) {
1090                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start, end - start + 1);
1091                 if (locked_page) {
1092                         const u64 page_start = page_offset(locked_page);
1093
1094                         set_page_writeback(locked_page);
1095                         end_page_writeback(locked_page);
1096                         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, locked_page,
1097                                                        page_start, PAGE_SIZE,
1098                                                        !ret);
1099                         mapping_set_error(locked_page->mapping, ret);
1100                         unlock_page(locked_page);
1101                 }
1102         }
1103 }
1104
1105 static void submit_one_async_extent(struct async_chunk *async_chunk,
1106                                     struct async_extent *async_extent,
1107                                     u64 *alloc_hint)
1108 {
1109         struct btrfs_inode *inode = async_chunk->inode;
1110         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1111         struct btrfs_root *root = inode->root;
1112         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1113         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
1114         struct btrfs_key ins;
1115         struct page *locked_page = NULL;
1116         struct extent_map *em;
1117         int ret = 0;
1118         u64 start = async_extent->start;
1119         u64 end = async_extent->start + async_extent->ram_size - 1;
1120
1121         if (async_chunk->blkcg_css)
1122                 kthread_associate_blkcg(async_chunk->blkcg_css);
1123
1124         /*
1125          * If async_chunk->locked_page is in the async_extent range, we need to
1126          * handle it.
1127          */
1128         if (async_chunk->locked_page) {
1129                 u64 locked_page_start = page_offset(async_chunk->locked_page);
1130                 u64 locked_page_end = locked_page_start + PAGE_SIZE - 1;
1131
1132                 if (!(start >= locked_page_end || end <= locked_page_start))
1133                         locked_page = async_chunk->locked_page;
1134         }
1135         lock_extent(io_tree, start, end, NULL);
1136
1137         if (async_extent->compress_type == BTRFS_COMPRESS_NONE) {
1138                 submit_uncompressed_range(inode, async_extent, locked_page);
1139                 goto done;
1140         }
1141
1142         ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
1143                                    async_extent->compressed_size,
1144                                    async_extent->compressed_size,
1145                                    0, *alloc_hint, &ins, 1, 1);
1146         if (ret) {
1147                 /*
1148                  * Here we used to try again by going back to non-compressed
1149                  * path for ENOSPC.  But we can't reserve space even for
1150                  * compressed size, how could it work for uncompressed size
1151                  * which requires larger size?  So here we directly go error
1152                  * path.
1153                  */
1154                 goto out_free;
1155         }
1156
1157         /* Here we're doing allocation and writeback of the compressed pages */
1158         em = create_io_em(inode, start,
1159                           async_extent->ram_size,       /* len */
1160                           start,                        /* orig_start */
1161                           ins.objectid,                 /* block_start */
1162                           ins.offset,                   /* block_len */
1163                           ins.offset,                   /* orig_block_len */
1164                           async_extent->ram_size,       /* ram_bytes */
1165                           async_extent->compress_type,
1166                           BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
1167         if (IS_ERR(em)) {
1168                 ret = PTR_ERR(em);
1169                 goto out_free_reserve;
1170         }
1171         free_extent_map(em);
1172
1173         ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start,      /* file_offset */
1174                                        async_extent->ram_size,  /* num_bytes */
1175                                        async_extent->ram_size,  /* ram_bytes */
1176                                        ins.objectid,            /* disk_bytenr */
1177                                        ins.offset,              /* disk_num_bytes */
1178                                        0,                       /* offset */
1179                                        1 << BTRFS_ORDERED_COMPRESSED,
1180                                        async_extent->compress_type);
1181         if (IS_ERR(ordered)) {
1182                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, end, false);
1183                 ret = PTR_ERR(ordered);
1184                 goto out_free_reserve;
1185         }
1186         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1187
1188         /* Clear dirty, set writeback and unlock the pages. */
1189         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1190                         NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1191                         PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK);
1192         btrfs_submit_compressed_write(ordered,
1193                             async_extent->pages,        /* compressed_pages */
1194                             async_extent->nr_pages,
1195                             async_chunk->write_flags, true);
1196         *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1197 done:
1198         if (async_chunk->blkcg_css)
1199                 kthread_associate_blkcg(NULL);
1200         kfree(async_extent);
1201         return;
1202
1203 out_free_reserve:
1204         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1205         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1206 out_free:
1207         mapping_set_error(inode->vfs_inode.i_mapping, -EIO);
1208         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1209                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1210                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
1211                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
1212                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1213                                      PAGE_END_WRITEBACK);
1214         free_async_extent_pages(async_extent);
1215         if (async_chunk->blkcg_css)
1216                 kthread_associate_blkcg(NULL);
1217         btrfs_debug(fs_info,
1218 "async extent submission failed root=%lld inode=%llu start=%llu len=%llu ret=%d",
1219                     root->root_key.objectid, btrfs_ino(inode), start,
1220                     async_extent->ram_size, ret);
1221         kfree(async_extent);
1222 }
1223
1224 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
1225                                       u64 num_bytes)
1226 {
1227         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
1228         struct extent_map *em;
1229         u64 alloc_hint = 0;
1230
1231         read_lock(&em_tree->lock);
1232         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
1233         if (em) {
1234                 /*
1235                  * if block start isn't an actual block number then find the
1236                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
1237                  * block is also bogus then just don't worry about it.
1238                  */
1239                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
1240                         free_extent_map(em);
1241                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
1242                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
1243                                 alloc_hint = em->block_start;
1244                         if (em)
1245                                 free_extent_map(em);
1246                 } else {
1247                         alloc_hint = em->block_start;
1248                         free_extent_map(em);
1249                 }
1250         }
1251         read_unlock(&em_tree->lock);
1252
1253         return alloc_hint;
1254 }
1255
1256 /*
1257  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
1258  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
1259  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
1260  * in ram to track those extents.
1261  *
1262  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
1263  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
1264  *
1265  * When this function fails, it unlocks all pages except @locked_page.
1266  *
1267  * When this function successfully creates an inline extent, it returns 1 and
1268  * unlocks all pages including locked_page and starts I/O on them.
1269  * (In reality inline extents are limited to a single page, so locked_page is
1270  * the only page handled anyway).
1271  *
1272  * When this function succeed and creates a normal extent, the page locking
1273  * status depends on the passed in flags:
1274  *
1275  * - If @keep_locked is set, all pages are kept locked.
1276  * - Else all pages except for @locked_page are unlocked.
1277  *
1278  * When a failure happens in the second or later iteration of the
1279  * while-loop, the ordered extents created in previous iterations are kept
1280  * intact. So, the caller must clean them up by calling
1281  * btrfs_cleanup_ordered_extents(). See btrfs_run_delalloc_range() for
1282  * example.
1283  */
1284 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
1285                                    struct page *locked_page, u64 start, u64 end,
1286                                    u64 *done_offset,
1287                                    bool keep_locked, bool no_inline)
1288 {
1289         struct btrfs_root *root = inode->root;
1290         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1291         u64 alloc_hint = 0;
1292         u64 orig_start = start;
1293         u64 num_bytes;
1294         unsigned long ram_size;
1295         u64 cur_alloc_size = 0;
1296         u64 min_alloc_size;
1297         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
1298         struct btrfs_key ins;
1299         struct extent_map *em;
1300         unsigned clear_bits;
1301         unsigned long page_ops;
1302         bool extent_reserved = false;
1303         int ret = 0;
1304
1305         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
1306                 ret = -EINVAL;
1307                 goto out_unlock;
1308         }
1309
1310         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1311         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1312         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1313
1314         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1315
1316         /*
1317          * Due to the page size limit, for subpage we can only trigger the
1318          * writeback for the dirty sectors of page, that means data writeback
1319          * is doing more writeback than what we want.
1320          *
1321          * This is especially unexpected for some call sites like fallocate,
1322          * where we only increase i_size after everything is done.
1323          * This means we can trigger inline extent even if we didn't want to.
1324          * So here we skip inline extent creation completely.
1325          */
1326         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE && !no_inline) {
1327                 u64 actual_end = min_t(u64, i_size_read(&inode->vfs_inode),
1328                                        end + 1);
1329
1330                 /* lets try to make an inline extent */
1331                 ret = cow_file_range_inline(inode, actual_end, 0,
1332                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL, false);
1333                 if (ret == 0) {
1334                         /*
1335                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1336                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1337                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1338                          * range.
1339                          */
1340                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1341                                      locked_page,
1342                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1343                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1344                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1345                                      PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK);
1346                         /*
1347                          * locked_page is locked by the caller of
1348                          * writepage_delalloc(), not locked by
1349                          * __process_pages_contig().
1350                          *
1351                          * We can't let __process_pages_contig() to unlock it,
1352                          * as it doesn't have any subpage::writers recorded.
1353                          *
1354                          * Here we manually unlock the page, since the caller
1355                          * can't determine if it's an inline extent or a
1356                          * compressed extent.
1357                          */
1358                         unlock_page(locked_page);
1359                         ret = 1;
1360                         goto done;
1361                 } else if (ret < 0) {
1362                         goto out_unlock;
1363                 }
1364         }
1365
1366         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1367
1368         /*
1369          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1370          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1371          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1372          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1373          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1374          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1375          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1376          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1377          * items.
1378          */
1379         if (btrfs_is_data_reloc_root(root))
1380                 min_alloc_size = num_bytes;
1381         else
1382                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1383
1384         while (num_bytes > 0) {
1385                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
1386
1387                 cur_alloc_size = num_bytes;
1388                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1389                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1390                                            &ins, 1, 1);
1391                 if (ret == -EAGAIN) {
1392                         /*
1393                          * btrfs_reserve_extent only returns -EAGAIN for zoned
1394                          * file systems, which is an indication that there are
1395                          * no active zones to allocate from at the moment.
1396                          *
1397                          * If this is the first loop iteration, wait for at
1398                          * least one zone to finish before retrying the
1399                          * allocation.  Otherwise ask the caller to write out
1400                          * the already allocated blocks before coming back to
1401                          * us, or return -ENOSPC if it can't handle retries.
1402                          */
1403                         ASSERT(btrfs_is_zoned(fs_info));
1404                         if (start == orig_start) {
1405                                 wait_on_bit_io(&inode->root->fs_info->flags,
1406                                                BTRFS_FS_NEED_ZONE_FINISH,
1407                                                TASK_UNINTERRUPTIBLE);
1408                                 continue;
1409                         }
1410                         if (done_offset) {
1411                                 *done_offset = start - 1;
1412                                 return 0;
1413                         }
1414                         ret = -ENOSPC;
1415                 }
1416                 if (ret < 0)
1417                         goto out_unlock;
1418                 cur_alloc_size = ins.offset;
1419                 extent_reserved = true;
1420
1421                 ram_size = ins.offset;
1422                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1423                                   start, /* orig_start */
1424                                   ins.objectid, /* block_start */
1425                                   ins.offset, /* block_len */
1426                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1427                                   ram_size, /* ram_bytes */
1428                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1429                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1430                 if (IS_ERR(em)) {
1431                         ret = PTR_ERR(em);
1432                         goto out_reserve;
1433                 }
1434                 free_extent_map(em);
1435
1436                 ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start, ram_size,
1437                                         ram_size, ins.objectid, cur_alloc_size,
1438                                         0, 1 << BTRFS_ORDERED_REGULAR,
1439                                         BTRFS_COMPRESS_NONE);
1440                 if (IS_ERR(ordered)) {
1441                         ret = PTR_ERR(ordered);
1442                         goto out_drop_extent_cache;
1443                 }
1444
1445                 if (btrfs_is_data_reloc_root(root)) {
1446                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(ordered);
1447
1448                         /*
1449                          * Only drop cache here, and process as normal.
1450                          *
1451                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1452                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1453                          * extent, as its meta should be freed by
1454                          * btrfs_finish_ordered_io().
1455                          *
1456                          * So we must continue until @start is increased to
1457                          * skip current ordered extent.
1458                          */
1459                         if (ret)
1460                                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start,
1461                                                             start + ram_size - 1,
1462                                                             false);
1463                 }
1464                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
1465
1466                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1467
1468                 /*
1469                  * We're not doing compressed IO, don't unlock the first page
1470                  * (which the caller expects to stay locked), don't clear any
1471                  * dirty bits and don't set any writeback bits
1472                  *
1473                  * Do set the Ordered (Private2) bit so we know this page was
1474                  * properly setup for writepage.
1475                  */
1476                 page_ops = (keep_locked ? 0 : PAGE_UNLOCK);
1477                 page_ops |= PAGE_SET_ORDERED;
1478
1479                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1480                                              locked_page,
1481                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1482                                              page_ops);
1483                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1484                         num_bytes = 0;
1485                 else
1486                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1487                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1488                 start += cur_alloc_size;
1489                 extent_reserved = false;
1490
1491                 /*
1492                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1493                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1494                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1495                  */
1496                 if (ret)
1497                         goto out_unlock;
1498         }
1499 done:
1500         if (done_offset)
1501                 *done_offset = end;
1502         return ret;
1503
1504 out_drop_extent_cache:
1505         btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, start + ram_size - 1, false);
1506 out_reserve:
1507         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1508         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1509 out_unlock:
1510         /*
1511          * Now, we have three regions to clean up:
1512          *
1513          * |-------(1)----|---(2)---|-------------(3)----------|
1514          * `- orig_start  `- start  `- start + cur_alloc_size  `- end
1515          *
1516          * We process each region below.
1517          */
1518
1519         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1520                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1521         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK;
1522
1523         /*
1524          * For the range (1). We have already instantiated the ordered extents
1525          * for this region. They are cleaned up by
1526          * btrfs_cleanup_ordered_extents() in e.g,
1527          * btrfs_run_delalloc_range(). EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC are
1528          * already cleared in the above loop. And, EXTENT_DELALLOC_NEW |
1529          * EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV are handled by the cleanup
1530          * function.
1531          *
1532          * However, in case of @keep_locked, we still need to unlock the pages
1533          * (except @locked_page) to ensure all the pages are unlocked.
1534          */
1535         if (keep_locked && orig_start < start) {
1536                 if (!locked_page)
1537                         mapping_set_error(inode->vfs_inode.i_mapping, ret);
1538                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, orig_start, start - 1,
1539                                              locked_page, 0, page_ops);
1540         }
1541
1542         /*
1543          * For the range (2). If we reserved an extent for our delalloc range
1544          * (or a subrange) and failed to create the respective ordered extent,
1545          * then it means that when we reserved the extent we decremented the
1546          * extent's size from the data space_info's bytes_may_use counter and
1547          * incremented the space_info's bytes_reserved counter by the same
1548          * amount. We must make sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try
1549          * to decrement again the data space_info's bytes_may_use counter,
1550          * therefore we do not pass it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1551          */
1552         if (extent_reserved) {
1553                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1554                                              start + cur_alloc_size - 1,
1555                                              locked_page,
1556                                              clear_bits,
1557                                              page_ops);
1558                 start += cur_alloc_size;
1559         }
1560
1561         /*
1562          * For the range (3). We never touched the region. In addition to the
1563          * clear_bits above, we add EXTENT_CLEAR_DATA_RESV to release the data
1564          * space_info's bytes_may_use counter, reserved in
1565          * btrfs_check_data_free_space().
1566          */
1567         if (start < end) {
1568                 clear_bits |= EXTENT_CLEAR_DATA_RESV;
1569                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1570                                              clear_bits, page_ops);
1571         }
1572         return ret;
1573 }
1574
1575 /*
1576  * Phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion of the code,
1577  * which only gets called in the order the work was queued.  We walk all the
1578  * async extents created by compress_file_range and send them down to the disk.
1579  *
1580  * If called with @do_free == true then it'll try to finish the work and free
1581  * the work struct eventually.
1582  */
1583 static noinline void submit_compressed_extents(struct btrfs_work *work, bool do_free)
1584 {
1585         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1586                                                      work);
1587         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1588         struct async_extent *async_extent;
1589         unsigned long nr_pages;
1590         u64 alloc_hint = 0;
1591
1592         if (do_free) {
1593                 struct async_chunk *async_chunk;
1594                 struct async_cow *async_cow;
1595
1596                 async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1597                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1598                 if (async_chunk->blkcg_css)
1599                         css_put(async_chunk->blkcg_css);
1600
1601                 async_cow = async_chunk->async_cow;
1602                 if (atomic_dec_and_test(&async_cow->num_chunks))
1603                         kvfree(async_cow);
1604                 return;
1605         }
1606
1607         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1608                 PAGE_SHIFT;
1609
1610         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
1611                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
1612                                           struct async_extent, list);
1613                 list_del(&async_extent->list);
1614                 submit_one_async_extent(async_chunk, async_extent, &alloc_hint);
1615         }
1616
1617         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1618         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1619             5 * SZ_1M)
1620                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1621 }
1622
1623 static bool run_delalloc_compressed(struct btrfs_inode *inode,
1624                                     struct page *locked_page, u64 start,
1625                                     u64 end, struct writeback_control *wbc)
1626 {
1627         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1628         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1629         struct async_cow *ctx;
1630         struct async_chunk *async_chunk;
1631         unsigned long nr_pages;
1632         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1633         int i;
1634         unsigned nofs_flag;
1635         const blk_opf_t write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1636
1637         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1638         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1639         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1640         if (!ctx)
1641                 return false;
1642
1643         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end, NULL);
1644         set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
1645
1646         async_chunk = ctx->chunks;
1647         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1648
1649         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1650                 u64 cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1651
1652                 /*
1653                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1654                  * lightweight reference for the callback lifetime
1655                  */
1656                 ihold(&inode->vfs_inode);
1657                 async_chunk[i].async_cow = ctx;
1658                 async_chunk[i].inode = inode;
1659                 async_chunk[i].start = start;
1660                 async_chunk[i].end = cur_end;
1661                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1662                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1663
1664                 /*
1665                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1666                  * the original page we were actually given.  As we spread
1667                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1668                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1669                  *
1670                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1671                  * to unlock it.
1672                  */
1673                 if (locked_page) {
1674                         /*
1675                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1676                          * might not go through async.  We want all of them to
1677                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1678                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1679                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1680                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1681                          * against the first page.
1682                          */
1683                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1684                                                  cur_end - start);
1685                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1686                         locked_page = NULL;
1687                 } else {
1688                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1689                 }
1690
1691                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1692                         css_get(blkcg_css);
1693                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1694                         async_chunk[i].write_flags |= REQ_BTRFS_CGROUP_PUNT;
1695                 } else {
1696                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1697                 }
1698
1699                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, compress_file_range,
1700                                 submit_compressed_extents);
1701
1702                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1703                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1704
1705                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1706
1707                 start = cur_end + 1;
1708         }
1709         return true;
1710 }
1711
1712 /*
1713  * Run the delalloc range from start to end, and write back any dirty pages
1714  * covered by the range.
1715  */
1716 static noinline int run_delalloc_cow(struct btrfs_inode *inode,
1717                                      struct page *locked_page, u64 start,
1718                                      u64 end, struct writeback_control *wbc,
1719                                      bool pages_dirty)
1720 {
1721         u64 done_offset = end;
1722         int ret;
1723
1724         while (start <= end) {
1725                 ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, &done_offset,
1726                                      true, false);
1727                 if (ret)
1728                         return ret;
1729                 extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, locked_page, start,
1730                                           done_offset, wbc, pages_dirty);
1731                 start = done_offset + 1;
1732         }
1733
1734         return 1;
1735 }
1736
1737 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1738                                         u64 bytenr, u64 num_bytes, bool nowait)
1739 {
1740         struct btrfs_root *csum_root = btrfs_csum_root(fs_info, bytenr);
1741         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1742         int ret;
1743         LIST_HEAD(list);
1744
1745         ret = btrfs_lookup_csums_list(csum_root, bytenr, bytenr + num_bytes - 1,
1746                                       &list, 0, nowait);
1747         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1748                 return 0;
1749
1750         while (!list_empty(&list)) {
1751                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1752                 list_del(&sums->list);
1753                 kfree(sums);
1754         }
1755         if (ret < 0)
1756                 return ret;
1757         return 1;
1758 }
1759
1760 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1761                            const u64 start, const u64 end)
1762 {
1763         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1764         const bool is_reloc_ino = btrfs_is_data_reloc_root(inode->root);
1765         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1766         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1767         u64 range_start = start;
1768         u64 count;
1769         int ret;
1770
1771         /*
1772          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1773          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1774          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1775          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1776          * has the NOCOW bit set).
1777          *
1778          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1779          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1780          * scrub or relocation) we need to do the following:
1781          *
1782          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1783          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1784          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1785          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1786          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1787          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1788          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1789          *
1790          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1791          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1792          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1793          *    data space info, which we incremented in the step above.
1794          *
1795          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1796          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1797          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1798          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1799          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1800          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1801          * when starting writeback.
1802          */
1803         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1804                                  EXTENT_NORESERVE, 0, NULL);
1805         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1806                 u64 bytes = count;
1807                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1808                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1809
1810                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1811                         bytes = range_bytes;
1812
1813                 spin_lock(&sinfo->lock);
1814                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1815                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1816
1817                 if (count > 0)
1818                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1819                                          NULL);
1820         }
1821
1822         /*
1823          * Don't try to create inline extents, as a mix of inline extent that
1824          * is written out and unlocked directly and a normal NOCOW extent
1825          * doesn't work.
1826          */
1827         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, NULL, false, true);
1828         ASSERT(ret != 1);
1829         return ret;
1830 }
1831
1832 struct can_nocow_file_extent_args {
1833         /* Input fields. */
1834
1835         /* Start file offset of the range we want to NOCOW. */
1836         u64 start;
1837         /* End file offset (inclusive) of the range we want to NOCOW. */
1838         u64 end;
1839         bool writeback_path;
1840         bool strict;
1841         /*
1842          * Free the path passed to can_nocow_file_extent() once it's not needed
1843          * anymore.
1844          */
1845         bool free_path;
1846
1847         /* Output fields. Only set when can_nocow_file_extent() returns 1. */
1848
1849         u64 disk_bytenr;
1850         u64 disk_num_bytes;
1851         u64 extent_offset;
1852         /* Number of bytes that can be written to in NOCOW mode. */
1853         u64 num_bytes;
1854 };
1855
1856 /*
1857  * Check if we can NOCOW the file extent that the path points to.
1858  * This function may return with the path released, so the caller should check
1859  * if path->nodes[0] is NULL or not if it needs to use the path afterwards.
1860  *
1861  * Returns: < 0 on error
1862  *            0 if we can not NOCOW
1863  *            1 if we can NOCOW
1864  */
1865 static int can_nocow_file_extent(struct btrfs_path *path,
1866                                  struct btrfs_key *key,
1867                                  struct btrfs_inode *inode,
1868                                  struct can_nocow_file_extent_args *args)
1869 {
1870         const bool is_freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1871         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
1872         struct btrfs_root *root = inode->root;
1873         struct btrfs_file_extent_item *fi;
1874         u64 extent_end;
1875         u8 extent_type;
1876         int can_nocow = 0;
1877         int ret = 0;
1878         bool nowait = path->nowait;
1879
1880         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
1881         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
1882
1883         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE)
1884                 goto out;
1885
1886         /* Can't access these fields unless we know it's not an inline extent. */
1887         args->disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1888         args->disk_num_bytes = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1889         args->extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1890
1891         if (!(inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
1892             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
1893                 goto out;
1894
1895         /*
1896          * If the extent was created before the generation where the last snapshot
1897          * for its subvolume was created, then this implies the extent is shared,
1898          * hence we must COW.
1899          */
1900         if (!args->strict &&
1901             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
1902             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1903                 goto out;
1904
1905         /* An explicit hole, must COW. */
1906         if (args->disk_bytenr == 0)
1907                 goto out;
1908
1909         /* Compressed/encrypted/encoded extents must be COWed. */
1910         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
1911             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
1912             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
1913                 goto out;
1914
1915         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
1916
1917         /*
1918          * The following checks can be expensive, as they need to take other
1919          * locks and do btree or rbtree searches, so release the path to avoid
1920          * blocking other tasks for too long.
1921          */
1922         btrfs_release_path(path);
1923
1924         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(inode),
1925                                     key->offset - args->extent_offset,
1926                                     args->disk_bytenr, args->strict, path);
1927         WARN_ON_ONCE(ret > 0 && is_freespace_inode);
1928         if (ret != 0)
1929                 goto out;
1930
1931         if (args->free_path) {
1932                 /*
1933                  * We don't need the path anymore, plus through the
1934                  * csum_exist_in_range() call below we will end up allocating
1935                  * another path. So free the path to avoid unnecessary extra
1936                  * memory usage.
1937                  */
1938                 btrfs_free_path(path);
1939                 path = NULL;
1940         }
1941
1942         /* If there are pending snapshots for this root, we must COW. */
1943         if (args->writeback_path && !is_freespace_inode &&
1944             atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
1945                 goto out;
1946
1947         args->disk_bytenr += args->extent_offset;
1948         args->disk_bytenr += args->start - key->offset;
1949         args->num_bytes = min(args->end + 1, extent_end) - args->start;
1950
1951         /*
1952          * Force COW if csums exist in the range. This ensures that csums for a
1953          * given extent are either valid or do not exist.
1954          */
1955         ret = csum_exist_in_range(root->fs_info, args->disk_bytenr, args->num_bytes,
1956                                   nowait);
1957         WARN_ON_ONCE(ret > 0 && is_freespace_inode);
1958         if (ret != 0)
1959                 goto out;
1960
1961         can_nocow = 1;
1962  out:
1963         if (args->free_path && path)
1964                 btrfs_free_path(path);
1965
1966         return ret < 0 ? ret : can_nocow;
1967 }
1968
1969 /*
1970  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
1971  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
1972  *
1973  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
1974  * blocks on disk
1975  */
1976 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
1977                                        struct page *locked_page,
1978                                        const u64 start, const u64 end)
1979 {
1980         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1981         struct btrfs_root *root = inode->root;
1982         struct btrfs_path *path;
1983         u64 cow_start = (u64)-1;
1984         u64 cur_offset = start;
1985         int ret;
1986         bool check_prev = true;
1987         u64 ino = btrfs_ino(inode);
1988         struct can_nocow_file_extent_args nocow_args = { 0 };
1989
1990         /*
1991          * Normally on a zoned device we're only doing COW writes, but in case
1992          * of relocation on a zoned filesystem serializes I/O so that we're only
1993          * writing sequentially and can end up here as well.
1994          */
1995         ASSERT(!btrfs_is_zoned(fs_info) || btrfs_is_data_reloc_root(root));
1996
1997         path = btrfs_alloc_path();
1998         if (!path) {
1999                 ret = -ENOMEM;
2000                 goto error;
2001         }
2002
2003         nocow_args.end = end;
2004         nocow_args.writeback_path = true;
2005
2006         while (1) {
2007                 struct btrfs_block_group *nocow_bg = NULL;
2008                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2009                 struct btrfs_key found_key;
2010                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
2011                 struct extent_buffer *leaf;
2012                 u64 extent_end;
2013                 u64 ram_bytes;
2014                 u64 nocow_end;
2015                 int extent_type;
2016                 bool is_prealloc;
2017
2018                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
2019                                                cur_offset, 0);
2020                 if (ret < 0)
2021                         goto error;
2022
2023                 /*
2024                  * If there is no extent for our range when doing the initial
2025                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
2026                  * one containing the search offset
2027                  */
2028                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
2029                         leaf = path->nodes[0];
2030                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
2031                                               path->slots[0] - 1);
2032                         if (found_key.objectid == ino &&
2033                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
2034                                 path->slots[0]--;
2035                 }
2036                 check_prev = false;
2037 next_slot:
2038                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
2039                 leaf = path->nodes[0];
2040                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
2041                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2042                         if (ret < 0)
2043                                 goto error;
2044                         if (ret > 0)
2045                                 break;
2046                         leaf = path->nodes[0];
2047                 }
2048
2049                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
2050
2051                 /* Didn't find anything for our INO */
2052                 if (found_key.objectid > ino)
2053                         break;
2054                 /*
2055                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
2056                  * more extents for this inode
2057                  */
2058                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
2059                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
2060                         path->slots[0]++;
2061                         goto next_slot;
2062                 }
2063
2064                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
2065                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
2066                     found_key.offset > end)
2067                         break;
2068
2069                 /*
2070                  * If the found extent starts after requested offset, then
2071                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
2072                  */
2073                 if (found_key.offset > cur_offset) {
2074                         extent_end = found_key.offset;
2075                         extent_type = 0;
2076                         goto must_cow;
2077                 }
2078
2079                 /*
2080                  * Found extent which begins before our range and potentially
2081                  * intersect it
2082                  */
2083                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
2084                                     struct btrfs_file_extent_item);
2085                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
2086                 /* If this is triggered then we have a memory corruption. */
2087                 ASSERT(extent_type < BTRFS_NR_FILE_EXTENT_TYPES);
2088                 if (WARN_ON(extent_type >= BTRFS_NR_FILE_EXTENT_TYPES)) {
2089                         ret = -EUCLEAN;
2090                         goto error;
2091                 }
2092                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
2093                 extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
2094
2095                 /*
2096                  * If the extent we got ends before our current offset, skip to
2097                  * the next extent.
2098                  */
2099                 if (extent_end <= cur_offset) {
2100                         path->slots[0]++;
2101                         goto next_slot;
2102                 }
2103
2104                 nocow_args.start = cur_offset;
2105                 ret = can_nocow_file_extent(path, &found_key, inode, &nocow_args);
2106                 if (ret < 0)
2107                         goto error;
2108                 if (ret == 0)
2109                         goto must_cow;
2110
2111                 ret = 0;
2112                 nocow_bg = btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, nocow_args.disk_bytenr);
2113                 if (!nocow_bg) {
2114 must_cow:
2115                         /*
2116                          * If we can't perform NOCOW writeback for the range,
2117                          * then record the beginning of the range that needs to
2118                          * be COWed.  It will be written out before the next
2119                          * NOCOW range if we find one, or when exiting this
2120                          * loop.
2121                          */
2122                         if (cow_start == (u64)-1)
2123                                 cow_start = cur_offset;
2124                         cur_offset = extent_end;
2125                         if (cur_offset > end)
2126                                 break;
2127                         if (!path->nodes[0])
2128                                 continue;
2129                         path->slots[0]++;
2130                         goto next_slot;
2131                 }
2132
2133                 /*
2134                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
2135                  * will contain the beginning of the first extent that can be
2136                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
2137                  */
2138                 if (cow_start != (u64)-1) {
2139                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
2140                                               cow_start, found_key.offset - 1);
2141                         cow_start = (u64)-1;
2142                         if (ret) {
2143                                 btrfs_dec_nocow_writers(nocow_bg);
2144                                 goto error;
2145                         }
2146                 }
2147
2148                 nocow_end = cur_offset + nocow_args.num_bytes - 1;
2149                 is_prealloc = extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC;
2150                 if (is_prealloc) {
2151                         u64 orig_start = found_key.offset - nocow_args.extent_offset;
2152                         struct extent_map *em;
2153
2154                         em = create_io_em(inode, cur_offset, nocow_args.num_bytes,
2155                                           orig_start,
2156                                           nocow_args.disk_bytenr, /* block_start */
2157                                           nocow_args.num_bytes, /* block_len */
2158                                           nocow_args.disk_num_bytes, /* orig_block_len */
2159                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
2160                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
2161                         if (IS_ERR(em)) {
2162                                 btrfs_dec_nocow_writers(nocow_bg);
2163                                 ret = PTR_ERR(em);
2164                                 goto error;
2165                         }
2166                         free_extent_map(em);
2167                 }
2168
2169                 ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, cur_offset,
2170                                 nocow_args.num_bytes, nocow_args.num_bytes,
2171                                 nocow_args.disk_bytenr, nocow_args.num_bytes, 0,
2172                                 is_prealloc
2173                                 ? (1 << BTRFS_ORDERED_PREALLOC)
2174                                 : (1 << BTRFS_ORDERED_NOCOW),
2175                                 BTRFS_COMPRESS_NONE);
2176                 btrfs_dec_nocow_writers(nocow_bg);
2177                 if (IS_ERR(ordered)) {
2178                         if (is_prealloc) {
2179                                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, cur_offset,
2180                                                             nocow_end, false);
2181                         }
2182                         ret = PTR_ERR(ordered);
2183                         goto error;
2184                 }
2185
2186                 if (btrfs_is_data_reloc_root(root))
2187                         /*
2188                          * Error handled later, as we must prevent
2189                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
2190                          * from freeing metadata of created ordered extent.
2191                          */
2192                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(ordered);
2193                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2194
2195                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, nocow_end,
2196                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
2197                                              EXTENT_DELALLOC |
2198                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
2199                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_ORDERED);
2200
2201                 cur_offset = extent_end;
2202
2203                 /*
2204                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
2205                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
2206                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
2207                  */
2208                 if (ret)
2209                         goto error;
2210                 if (cur_offset > end)
2211                         break;
2212         }
2213         btrfs_release_path(path);
2214
2215         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
2216                 cow_start = cur_offset;
2217
2218         if (cow_start != (u64)-1) {
2219                 cur_offset = end;
2220                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end);
2221                 cow_start = (u64)-1;
2222                 if (ret)
2223                         goto error;
2224         }
2225
2226         btrfs_free_path(path);
2227         return 0;
2228
2229 error:
2230         /*
2231          * If an error happened while a COW region is outstanding, cur_offset
2232          * needs to be reset to cow_start to ensure the COW region is unlocked
2233          * as well.
2234          */
2235         if (cow_start != (u64)-1)
2236                 cur_offset = cow_start;
2237         if (cur_offset < end)
2238                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
2239                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
2240                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
2241                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
2242                                              PAGE_START_WRITEBACK |
2243                                              PAGE_END_WRITEBACK);
2244         btrfs_free_path(path);
2245         return ret;
2246 }
2247
2248 static bool should_nocow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
2249 {
2250         if (inode->flags & (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2251                 if (inode->defrag_bytes &&
2252                     test_range_bit_exists(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG))
2253                         return false;
2254                 return true;
2255         }
2256         return false;
2257 }
2258
2259 /*
2260  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
2261  * being touched for the first time.
2262  */
2263 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
2264                              u64 start, u64 end, struct writeback_control *wbc)
2265 {
2266         const bool zoned = btrfs_is_zoned(inode->root->fs_info);
2267         int ret;
2268
2269         /*
2270          * The range must cover part of the @locked_page, or a return of 1
2271          * can confuse the caller.
2272          */
2273         ASSERT(!(end <= page_offset(locked_page) ||
2274                  start >= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE));
2275
2276         if (should_nocow(inode, start, end)) {
2277                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end);
2278                 goto out;
2279         }
2280
2281         if (btrfs_inode_can_compress(inode) &&
2282             inode_need_compress(inode, start, end) &&
2283             run_delalloc_compressed(inode, locked_page, start, end, wbc))
2284                 return 1;
2285
2286         if (zoned)
2287                 ret = run_delalloc_cow(inode, locked_page, start, end, wbc,
2288                                        true);
2289         else
2290                 ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, NULL,
2291                                      false, false);
2292
2293 out:
2294         if (ret < 0)
2295                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
2296                                               end - start + 1);
2297         return ret;
2298 }
2299
2300 void btrfs_split_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode,
2301                                  struct extent_state *orig, u64 split)
2302 {
2303         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2304         u64 size;
2305
2306         lockdep_assert_held(&inode->io_tree.lock);
2307
2308         /* not delalloc, ignore it */
2309         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
2310                 return;
2311
2312         size = orig->end - orig->start + 1;
2313         if (size > fs_info->max_extent_size) {
2314                 u32 num_extents;
2315                 u64 new_size;
2316
2317                 /*
2318                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
2319                  * applies here, just in reverse.
2320                  */
2321                 new_size = orig->end - split + 1;
2322                 num_extents = count_max_extents(fs_info, new_size);
2323                 new_size = split - orig->start;
2324                 num_extents += count_max_extents(fs_info, new_size);
2325                 if (count_max_extents(fs_info, size) >= num_extents)
2326                         return;
2327         }
2328
2329         spin_lock(&inode->lock);
2330         btrfs_mod_outstanding_extents(inode, 1);
2331         spin_unlock(&inode->lock);
2332 }
2333
2334 /*
2335  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
2336  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
2337  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
2338  */
2339 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode, struct extent_state *new,
2340                                  struct extent_state *other)
2341 {
2342         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2343         u64 new_size, old_size;
2344         u32 num_extents;
2345
2346         lockdep_assert_held(&inode->io_tree.lock);
2347
2348         /* not delalloc, ignore it */
2349         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
2350                 return;
2351
2352         if (new->start > other->start)
2353                 new_size = new->end - other->start + 1;
2354         else
2355                 new_size = other->end - new->start + 1;
2356
2357         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
2358         if (new_size <= fs_info->max_extent_size) {
2359                 spin_lock(&inode->lock);
2360                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -1);
2361                 spin_unlock(&inode->lock);
2362                 return;
2363         }
2364
2365         /*
2366          * We have to add up either side to figure out how many extents were
2367          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
2368          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
2369          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
2370          *
2371          * [ 4k][MAX_SIZE]
2372          *
2373          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
2374          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
2375          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
2376          *
2377          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
2378          *
2379          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
2380          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
2381          * this case.
2382          */
2383         old_size = other->end - other->start + 1;
2384         num_extents = count_max_extents(fs_info, old_size);
2385         old_size = new->end - new->start + 1;
2386         num_extents += count_max_extents(fs_info, old_size);
2387         if (count_max_extents(fs_info, new_size) >= num_extents)
2388                 return;
2389
2390         spin_lock(&inode->lock);
2391         btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -1);
2392         spin_unlock(&inode->lock);
2393 }
2394
2395 static void btrfs_add_delalloc_inode(struct btrfs_inode *inode)
2396 {
2397         struct btrfs_root *root = inode->root;
2398         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2399
2400         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2401         ASSERT(list_empty(&inode->delalloc_inodes));
2402         list_add_tail(&inode->delalloc_inodes, &root->delalloc_inodes);
2403         root->nr_delalloc_inodes++;
2404         if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
2405                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2406                 ASSERT(list_empty(&root->delalloc_root));
2407                 list_add_tail(&root->delalloc_root, &fs_info->delalloc_roots);
2408                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2409         }
2410         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2411 }
2412
2413 void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_inode *inode)
2414 {
2415         struct btrfs_root *root = inode->root;
2416         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2417
2418         lockdep_assert_held(&root->delalloc_lock);
2419
2420         /*
2421          * We may be called after the inode was already deleted from the list,
2422          * namely in the transaction abort path btrfs_destroy_delalloc_inodes(),
2423          * and then later through btrfs_clear_delalloc_extent() while the inode
2424          * still has ->delalloc_bytes > 0.
2425          */
2426         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2427                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
2428                 root->nr_delalloc_inodes--;
2429                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
2430                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
2431                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2432                         ASSERT(!list_empty(&root->delalloc_root));
2433                         list_del_init(&root->delalloc_root);
2434                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2435                 }
2436         }
2437 }
2438
2439 /*
2440  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
2441  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
2442  */
2443 void btrfs_set_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode, struct extent_state *state,
2444                                u32 bits)
2445 {
2446         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2447
2448         lockdep_assert_held(&inode->io_tree.lock);
2449
2450         if ((bits & EXTENT_DEFRAG) && !(bits & EXTENT_DELALLOC))
2451                 WARN_ON(1);
2452         /*
2453          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2454          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2455          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2456          */
2457         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC) && (bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2458                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2459                 u64 prev_delalloc_bytes;
2460                 u32 num_extents = count_max_extents(fs_info, len);
2461
2462                 spin_lock(&inode->lock);
2463                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, num_extents);
2464                 spin_unlock(&inode->lock);
2465
2466                 /* For sanity tests */
2467                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2468                         return;
2469
2470                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2471                                          fs_info->delalloc_batch);
2472                 spin_lock(&inode->lock);
2473                 prev_delalloc_bytes = inode->delalloc_bytes;
2474                 inode->delalloc_bytes += len;
2475                 if (bits & EXTENT_DEFRAG)
2476                         inode->defrag_bytes += len;
2477                 spin_unlock(&inode->lock);
2478
2479                 /*
2480                  * We don't need to be under the protection of the inode's lock,
2481                  * because we are called while holding the inode's io_tree lock
2482                  * and are therefore protected against concurrent calls of this
2483                  * function and btrfs_clear_delalloc_extent().
2484                  */
2485                 if (!btrfs_is_free_space_inode(inode) && prev_delalloc_bytes == 0)
2486                         btrfs_add_delalloc_inode(inode);
2487         }
2488
2489         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2490             (bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2491                 spin_lock(&inode->lock);
2492                 inode->new_delalloc_bytes += state->end + 1 - state->start;
2493                 spin_unlock(&inode->lock);
2494         }
2495 }
2496
2497 /*
2498  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2499  * accounting happens.
2500  */
2501 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct btrfs_inode *inode,
2502                                  struct extent_state *state, u32 bits)
2503 {
2504         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2505         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2506         u32 num_extents = count_max_extents(fs_info, len);
2507
2508         lockdep_assert_held(&inode->io_tree.lock);
2509
2510         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2511                 spin_lock(&inode->lock);
2512                 inode->defrag_bytes -= len;
2513                 spin_unlock(&inode->lock);
2514         }
2515
2516         /*
2517          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2518          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2519          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2520          */
2521         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2522                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2523                 u64 new_delalloc_bytes;
2524
2525                 spin_lock(&inode->lock);
2526                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2527                 spin_unlock(&inode->lock);
2528
2529                 /*
2530                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2531                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2532                  * error.
2533                  */
2534                 if (bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2535                     root != fs_info->tree_root)
2536                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, false);
2537
2538                 /* For sanity tests. */
2539                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2540                         return;
2541
2542                 if (!btrfs_is_data_reloc_root(root) &&
2543                     !btrfs_is_free_space_inode(inode) &&
2544                     !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2545                     (bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2546                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2547
2548                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2549                                          fs_info->delalloc_batch);
2550                 spin_lock(&inode->lock);
2551                 inode->delalloc_bytes -= len;
2552                 new_delalloc_bytes = inode->delalloc_bytes;
2553                 spin_unlock(&inode->lock);
2554
2555                 /*
2556                  * We don't need to be under the protection of the inode's lock,
2557                  * because we are called while holding the inode's io_tree lock
2558                  * and are therefore protected against concurrent calls of this
2559                  * function and btrfs_set_delalloc_extent().
2560                  */
2561                 if (!btrfs_is_free_space_inode(inode) && new_delalloc_bytes == 0) {
2562                         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2563                         btrfs_del_delalloc_inode(inode);
2564                         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2565                 }
2566         }
2567
2568         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2569             (bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2570                 spin_lock(&inode->lock);
2571                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2572                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2573                 if (bits & EXTENT_ADD_INODE_BYTES)
2574                         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, len);
2575                 spin_unlock(&inode->lock);
2576         }
2577 }
2578
2579 static int btrfs_extract_ordered_extent(struct btrfs_bio *bbio,
2580                                         struct btrfs_ordered_extent *ordered)
2581 {
2582         u64 start = (u64)bbio->bio.bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
2583         u64 len = bbio->bio.bi_iter.bi_size;
2584         struct btrfs_ordered_extent *new;
2585         int ret;
2586
2587         /* Must always be called for the beginning of an ordered extent. */
2588         if (WARN_ON_ONCE(start != ordered->disk_bytenr))
2589                 return -EINVAL;
2590
2591         /* No need to split if the ordered extent covers the entire bio. */
2592         if (ordered->disk_num_bytes == len) {
2593                 refcount_inc(&ordered->refs);
2594                 bbio->ordered = ordered;
2595                 return 0;
2596         }
2597
2598         /*
2599          * Don't split the extent_map for NOCOW extents, as we're writing into
2600          * a pre-existing one.
2601          */
2602         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered->flags)) {
2603                 ret = split_extent_map(bbio->inode, bbio->file_offset,
2604                                        ordered->num_bytes, len,
2605                                        ordered->disk_bytenr);
2606                 if (ret)
2607                         return ret;
2608         }
2609
2610         new = btrfs_split_ordered_extent(ordered, len);
2611         if (IS_ERR(new))
2612                 return PTR_ERR(new);
2613         bbio->ordered = new;
2614         return 0;
2615 }
2616
2617 /*
2618  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2619  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2620  */
2621 static int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2622                              struct list_head *list)
2623 {
2624         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2625         struct btrfs_root *csum_root = NULL;
2626         int ret;
2627
2628         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2629                 trans->adding_csums = true;
2630                 if (!csum_root)
2631                         csum_root = btrfs_csum_root(trans->fs_info,
2632                                                     sum->logical);
2633                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans, csum_root, sum);
2634                 trans->adding_csums = false;
2635                 if (ret)
2636                         return ret;
2637         }
2638         return 0;
2639 }
2640
2641 static int btrfs_find_new_delalloc_bytes(struct btrfs_inode *inode,
2642                                          const u64 start,
2643                                          const u64 len,
2644                                          struct extent_state **cached_state)
2645 {
2646         u64 search_start = start;
2647         const u64 end = start + len - 1;
2648
2649         while (search_start < end) {
2650                 const u64 search_len = end - search_start + 1;
2651                 struct extent_map *em;
2652                 u64 em_len;
2653                 int ret = 0;
2654
2655                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, search_start, search_len);
2656                 if (IS_ERR(em))
2657                         return PTR_ERR(em);
2658
2659                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
2660                         goto next;
2661
2662                 em_len = em->len;
2663                 if (em->start < search_start)
2664                         em_len -= search_start - em->start;
2665                 if (em_len > search_len)
2666                         em_len = search_len;
2667
2668                 ret = set_extent_bit(&inode->io_tree, search_start,
2669                                      search_start + em_len - 1,
2670                                      EXTENT_DELALLOC_NEW, cached_state);
2671 next:
2672                 search_start = extent_map_end(em);
2673                 free_extent_map(em);
2674                 if (ret)
2675                         return ret;
2676         }
2677         return 0;
2678 }
2679
2680 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2681                               unsigned int extra_bits,
2682                               struct extent_state **cached_state)
2683 {
2684         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2685
2686         if (start >= i_size_read(&inode->vfs_inode) &&
2687             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2688                 /*
2689                  * There can't be any extents following eof in this case so just
2690                  * set the delalloc new bit for the range directly.
2691                  */
2692                 extra_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2693         } else {
2694                 int ret;
2695
2696                 ret = btrfs_find_new_delalloc_bytes(inode, start,
2697                                                     end + 1 - start,
2698                                                     cached_state);
2699                 if (ret)
2700                         return ret;
2701         }
2702
2703         return set_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
2704                               EXTENT_DELALLOC | extra_bits, cached_state);
2705 }
2706
2707 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2708 struct btrfs_writepage_fixup {
2709         struct page *page;
2710         struct btrfs_inode *inode;
2711         struct btrfs_work work;
2712 };
2713
2714 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2715 {
2716         struct btrfs_writepage_fixup *fixup =
2717                 container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2718         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2719         struct extent_state *cached_state = NULL;
2720         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2721         struct page *page = fixup->page;
2722         struct btrfs_inode *inode = fixup->inode;
2723         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2724         u64 page_start = page_offset(page);
2725         u64 page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2726         int ret = 0;
2727         bool free_delalloc_space = true;
2728
2729         /*
2730          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2731          * we take the page lock.
2732          */
2733         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2734                                            PAGE_SIZE);
2735 again:
2736         lock_page(page);
2737
2738         /*
2739          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2740          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2741          * address space.
2742          */
2743         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2744                 /*
2745                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2746                  *
2747                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2748                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2749                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2750                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2751                  *    while waiting for the ordered extent.
2752                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2753                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2754                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2755                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2756                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2757                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2758                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2759                  *    when the page was already properly dealt with.
2760                  */
2761                 if (!ret) {
2762                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2763                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2764                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2765                                                      true);
2766                 }
2767                 ret = 0;
2768                 goto out_page;
2769         }
2770
2771         /*
2772          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2773          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2774          */
2775         if (ret)
2776                 goto out_page;
2777
2778         lock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2779
2780         /* already ordered? We're done */
2781         if (PageOrdered(page))
2782                 goto out_reserved;
2783
2784         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2785         if (ordered) {
2786                 unlock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2787                               &cached_state);
2788                 unlock_page(page);
2789                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
2790                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2791                 goto again;
2792         }
2793
2794         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2795                                         &cached_state);
2796         if (ret)
2797                 goto out_reserved;
2798
2799         /*
2800          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2801          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2802          * destination.
2803          *
2804          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2805          */
2806         BUG_ON(!PageDirty(page));
2807         free_delalloc_space = false;
2808 out_reserved:
2809         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2810         if (free_delalloc_space)
2811                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2812                                              PAGE_SIZE, true);
2813         unlock_extent(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2814 out_page:
2815         if (ret) {
2816                 /*
2817                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2818                  * to reflect the errors and clean the page.
2819                  */
2820                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2821                 btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, page, page_start,
2822                                                PAGE_SIZE, !ret);
2823                 clear_page_dirty_for_io(page);
2824         }
2825         btrfs_folio_clear_checked(fs_info, page_folio(page), page_start, PAGE_SIZE);
2826         unlock_page(page);
2827         put_page(page);
2828         kfree(fixup);
2829         extent_changeset_free(data_reserved);
2830         /*
2831          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2832          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2833          * deadlock.
2834          */
2835         btrfs_add_delayed_iput(inode);
2836 }
2837
2838 /*
2839  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2840  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2841  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2842  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2843  *
2844  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2845  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2846  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2847  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2848  */
2849 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page)
2850 {
2851         struct inode *inode = page->mapping->host;
2852         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
2853         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2854
2855         /* This page has ordered extent covering it already */
2856         if (PageOrdered(page))
2857                 return 0;
2858
2859         /*
2860          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2861          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2862          *
2863          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2864          * EAGAIN.
2865          */
2866         if (PageChecked(page))
2867                 return -EAGAIN;
2868
2869         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
2870         if (!fixup)
2871                 return -EAGAIN;
2872
2873         /*
2874          * We are already holding a reference to this inode from
2875          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
2876          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
2877          * page->mapping outside of the page lock.
2878          */
2879         ihold(inode);
2880         btrfs_folio_set_checked(fs_info, page_folio(page), page_offset(page), PAGE_SIZE);
2881         get_page(page);
2882         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL);
2883         fixup->page = page;
2884         fixup->inode = BTRFS_I(inode);
2885         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
2886
2887         return -EAGAIN;
2888 }
2889
2890 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2891                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
2892                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
2893                                        const bool update_inode_bytes,
2894                                        u64 qgroup_reserved)
2895 {
2896         struct btrfs_root *root = inode->root;
2897         const u64 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
2898         struct btrfs_path *path;
2899         struct extent_buffer *leaf;
2900         struct btrfs_key ins;
2901         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
2902         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
2903         u64 offset = btrfs_stack_file_extent_offset(stack_fi);
2904         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
2905         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
2906         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
2907         int ret;
2908
2909         path = btrfs_alloc_path();
2910         if (!path)
2911                 return -ENOMEM;
2912
2913         /*
2914          * we may be replacing one extent in the tree with another.
2915          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
2916          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
2917          *
2918          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
2919          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
2920          * with the others.
2921          */
2922         drop_args.path = path;
2923         drop_args.start = file_pos;
2924         drop_args.end = file_pos + num_bytes;
2925         drop_args.replace_extent = true;
2926         drop_args.extent_item_size = sizeof(*stack_fi);
2927         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
2928         if (ret)
2929                 goto out;
2930
2931         if (!drop_args.extent_inserted) {
2932                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
2933                 ins.offset = file_pos;
2934                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2935
2936                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
2937                                               sizeof(*stack_fi));
2938                 if (ret)
2939                         goto out;
2940         }
2941         leaf = path->nodes[0];
2942         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
2943         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
2944                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
2945                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2946
2947         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
2948         btrfs_release_path(path);
2949
2950         /*
2951          * If we dropped an inline extent here, we know the range where it is
2952          * was not marked with the EXTENT_DELALLOC_NEW bit, so we update the
2953          * number of bytes only for that range containing the inline extent.
2954          * The remaining of the range will be processed when clearning the
2955          * EXTENT_DELALLOC_BIT bit through the ordered extent completion.
2956          */
2957         if (file_pos == 0 && !IS_ALIGNED(drop_args.bytes_found, sectorsize)) {
2958                 u64 inline_size = round_down(drop_args.bytes_found, sectorsize);
2959
2960                 inline_size = drop_args.bytes_found - inline_size;
2961                 btrfs_update_inode_bytes(inode, sectorsize, inline_size);
2962                 drop_args.bytes_found -= inline_size;
2963                 num_bytes -= sectorsize;
2964         }
2965
2966         if (update_inode_bytes)
2967                 btrfs_update_inode_bytes(inode, num_bytes, drop_args.bytes_found);
2968
2969         ins.objectid = disk_bytenr;
2970         ins.offset = disk_num_bytes;
2971         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
2972
2973         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
2974         if (ret)
2975                 goto out;
2976
2977         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
2978                                                file_pos - offset,
2979                                                qgroup_reserved, &ins);
2980 out:
2981         btrfs_free_path(path);
2982
2983         return ret;
2984 }
2985
2986 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2987                                          u64 start, u64 len)
2988 {
2989         struct btrfs_block_group *cache;
2990
2991         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
2992         ASSERT(cache);
2993
2994         spin_lock(&cache->lock);
2995         cache->delalloc_bytes -= len;
2996         spin_unlock(&cache->lock);
2997
2998         btrfs_put_block_group(cache);
2999 }
3000
3001 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
3002                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
3003 {
3004         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
3005         bool update_inode_bytes;
3006         u64 num_bytes = oe->num_bytes;
3007         u64 ram_bytes = oe->ram_bytes;
3008
3009         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
3010         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
3011         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
3012         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
3013                                                    oe->disk_num_bytes);
3014         btrfs_set_stack_file_extent_offset(&stack_fi, oe->offset);
3015         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags)) {
3016                 num_bytes = oe->truncated_len;
3017                 ram_bytes = num_bytes;
3018         }
3019         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, num_bytes);
3020         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, ram_bytes);
3021         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
3022         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
3023
3024         /*
3025          * For delalloc, when completing an ordered extent we update the inode's
3026          * bytes when clearing the range in the inode's io tree, so pass false
3027          * as the argument 'update_inode_bytes' to insert_reserved_file_extent(),
3028          * except if the ordered extent was truncated.
3029          */
3030         update_inode_bytes = test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &oe->flags) ||
3031                              test_bit(BTRFS_ORDERED_ENCODED, &oe->flags) ||
3032                              test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags);
3033
3034         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(oe->inode),
3035                                            oe->file_offset, &stack_fi,
3036                                            update_inode_bytes, oe->qgroup_rsv);
3037 }
3038
3039 /*
3040  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
3041  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
3042  * fully written.
3043  */
3044 int btrfs_finish_one_ordered(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
3045 {
3046         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ordered_extent->inode);
3047         struct btrfs_root *root = inode->root;
3048         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3049         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
3050         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
3051         struct extent_state *cached_state = NULL;
3052         u64 start, end;
3053         int compress_type = 0;
3054         int ret = 0;
3055         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
3056         bool freespace_inode;
3057         bool truncated = false;
3058         bool clear_reserved_extent = true;
3059         unsigned int clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
3060
3061         start = ordered_extent->file_offset;
3062         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
3063
3064         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3065             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
3066             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags) &&
3067             !test_bit(BTRFS_ORDERED_ENCODED, &ordered_extent->flags))
3068                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
3069
3070         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
3071         if (!freespace_inode)
3072                 btrfs_lockdep_acquire(fs_info, btrfs_ordered_extent);
3073
3074         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
3075                 ret = -EIO;
3076                 goto out;
3077         }
3078
3079         if (btrfs_is_zoned(fs_info))
3080                 btrfs_zone_finish_endio(fs_info, ordered_extent->disk_bytenr,
3081                                         ordered_extent->disk_num_bytes);
3082
3083         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
3084                 truncated = true;
3085                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
3086                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
3087                 if (!logical_len)
3088                         goto out;
3089         }
3090
3091         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
3092                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
3093
3094                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3095                 if (freespace_inode)
3096                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3097                 else
3098                         trans = btrfs_join_transaction(root);
3099                 if (IS_ERR(trans)) {
3100                         ret = PTR_ERR(trans);
3101                         trans = NULL;
3102                         goto out;
3103                 }
3104                 trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3105                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, inode);
3106                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
3107                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3108                 goto out;
3109         }
3110
3111         clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
3112         lock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
3113
3114         if (freespace_inode)
3115                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3116         else
3117                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3118         if (IS_ERR(trans)) {
3119                 ret = PTR_ERR(trans);
3120                 trans = NULL;
3121                 goto out;
3122         }
3123
3124         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3125
3126         ret = btrfs_insert_raid_extent(trans, ordered_extent);
3127         if (ret)
3128                 goto out;
3129
3130         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
3131                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
3132         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3133                 BUG_ON(compress_type);
3134                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, inode,
3135                                                 ordered_extent->file_offset,
3136                                                 ordered_extent->file_offset +
3137                                                 logical_len);
3138                 btrfs_zoned_release_data_reloc_bg(fs_info, ordered_extent->disk_bytenr,
3139                                                   ordered_extent->disk_num_bytes);
3140         } else {
3141                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
3142                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, ordered_extent);
3143                 if (!ret) {
3144                         clear_reserved_extent = false;
3145                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
3146                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3147                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
3148                 }
3149         }
3150         if (ret < 0) {
3151                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3152                 goto out;
3153         }
3154
3155         ret = unpin_extent_cache(inode, ordered_extent->file_offset,
3156                                  ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
3157         if (ret < 0) {
3158                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3159                 goto out;
3160         }
3161
3162         ret = add_pending_csums(trans, &ordered_extent->list);
3163         if (ret) {
3164                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3165                 goto out;
3166         }
3167
3168         /*
3169          * If this is a new delalloc range, clear its new delalloc flag to
3170          * update the inode's number of bytes. This needs to be done first
3171          * before updating the inode item.
3172          */
3173         if ((clear_bits & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
3174             !test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags))
3175                 clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
3176                                  EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_ADD_INODE_BYTES,
3177                                  &cached_state);
3178
3179         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3180         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, inode);
3181         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
3182                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3183                 goto out;
3184         }
3185         ret = 0;
3186 out:
3187         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits,
3188                          &cached_state);
3189
3190         if (trans)
3191                 btrfs_end_transaction(trans);
3192
3193         if (ret || truncated) {
3194                 u64 unwritten_start = start;
3195
3196                 /*
3197                  * If we failed to finish this ordered extent for any reason we
3198                  * need to make sure BTRFS_ORDERED_IOERR is set on the ordered
3199                  * extent, and mark the inode with the error if it wasn't
3200                  * already set.  Any error during writeback would have already
3201                  * set the mapping error, so we need to set it if we're the ones
3202                  * marking this ordered extent as failed.
3203                  */
3204                 if (ret && !test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR,
3205                                              &ordered_extent->flags))
3206                         mapping_set_error(ordered_extent->inode->i_mapping, -EIO);
3207
3208                 if (truncated)
3209                         unwritten_start += logical_len;
3210                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
3211
3212                 /*
3213                  * Drop extent maps for the part of the extent we didn't write.
3214                  *
3215                  * We have an exception here for the free_space_inode, this is
3216                  * because when we do btrfs_get_extent() on the free space inode
3217                  * we will search the commit root.  If this is a new block group
3218                  * we won't find anything, and we will trip over the assert in
3219                  * writepage where we do ASSERT(em->block_start !=
3220                  * EXTENT_MAP_HOLE).
3221                  *
3222                  * Theoretically we could also skip this for any NOCOW extent as
3223                  * we don't mess with the extent map tree in the NOCOW case, but
3224                  * for now simply skip this if we are the free space inode.
3225                  */
3226                 if (!btrfs_is_free_space_inode(inode))
3227                         btrfs_drop_extent_map_range(inode, unwritten_start,
3228                                                     end, false);
3229
3230                 /*
3231                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
3232                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
3233                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
3234                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
3235                  *
3236                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
3237                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
3238                  * has already been done.
3239                  */
3240                 if ((ret || !logical_len) &&
3241                     clear_reserved_extent &&
3242                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3243                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3244                         /*
3245                          * Discard the range before returning it back to the
3246                          * free space pool
3247                          */
3248                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
3249                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
3250                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3251                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
3252                                                 NULL);
3253                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
3254                                         ordered_extent->disk_bytenr,
3255                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
3256                         /*
3257                          * Actually free the qgroup rsv which was released when
3258                          * the ordered extent was created.
3259                          */
3260                         btrfs_qgroup_free_refroot(fs_info, inode->root->root_key.objectid,
3261                                                   ordered_extent->qgroup_rsv,
3262                                                   BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
3263                 }
3264         }
3265
3266         /*
3267          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
3268          * updating everything for this ordered extent.
3269          */
3270         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered_extent);
3271
3272         /* once for us */
3273         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3274         /* once for the tree */
3275         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3276
3277         return ret;
3278 }
3279
3280 int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered)
3281 {
3282         if (btrfs_is_zoned(inode_to_fs_info(ordered->inode)) &&
3283             !test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered->flags) &&
3284             list_empty(&ordered->bioc_list))
3285                 btrfs_finish_ordered_zoned(ordered);
3286         return btrfs_finish_one_ordered(ordered);
3287 }
3288
3289 /*
3290  * Verify the checksum for a single sector without any extra action that depend
3291  * on the type of I/O.
3292  */
3293 int btrfs_check_sector_csum(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct page *page,
3294                             u32 pgoff, u8 *csum, const u8 * const csum_expected)
3295 {
3296         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
3297         char *kaddr;
3298
3299         ASSERT(pgoff + fs_info->sectorsize <= PAGE_SIZE);
3300
3301         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
3302
3303         kaddr = kmap_local_page(page) + pgoff;
3304         crypto_shash_digest(shash, kaddr, fs_info->sectorsize, csum);
3305         kunmap_local(kaddr);
3306
3307         if (memcmp(csum, csum_expected, fs_info->csum_size))
3308                 return -EIO;
3309         return 0;
3310 }
3311
3312 /*
3313  * Verify the checksum of a single data sector.
3314  *
3315  * @bbio:       btrfs_io_bio which contains the csum
3316  * @dev:        device the sector is on
3317  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3318  * @bv:         bio_vec to check
3319  *
3320  * Check if the checksum on a data block is valid.  When a checksum mismatch is
3321  * detected, report the error and fill the corrupted range with zero.
3322  *
3323  * Return %true if the sector is ok or had no checksum to start with, else %false.
3324  */
3325 bool btrfs_data_csum_ok(struct btrfs_bio *bbio, struct btrfs_device *dev,
3326                         u32 bio_offset, struct bio_vec *bv)
3327 {
3328         struct btrfs_inode *inode = bbio->inode;
3329         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3330         u64 file_offset = bbio->file_offset + bio_offset;
3331         u64 end = file_offset + bv->bv_len - 1;
3332         u8 *csum_expected;
3333         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
3334
3335         ASSERT(bv->bv_len == fs_info->sectorsize);
3336
3337         if (!bbio->csum)
3338                 return true;
3339
3340         if (btrfs_is_data_reloc_root(inode->root) &&
3341             test_range_bit(&inode->io_tree, file_offset, end, EXTENT_NODATASUM,
3342                            NULL)) {
3343                 /* Skip the range without csum for data reloc inode */
3344                 clear_extent_bits(&inode->io_tree, file_offset, end,
3345                                   EXTENT_NODATASUM);
3346                 return true;
3347         }
3348
3349         csum_expected = bbio->csum + (bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits) *
3350                                 fs_info->csum_size;
3351         if (btrfs_check_sector_csum(fs_info, bv->bv_page, bv->bv_offset, csum,
3352                                     csum_expected))
3353                 goto zeroit;
3354         return true;
3355
3356 zeroit:
3357         btrfs_print_data_csum_error(inode, file_offset, csum, csum_expected,
3358                                     bbio->mirror_num);
3359         if (dev)
3360                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(dev, BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
3361         memzero_bvec(bv);
3362         return false;
3363 }
3364
3365 /*
3366  * Perform a delayed iput on @inode.
3367  *
3368  * @inode: The inode we want to perform iput on
3369  *
3370  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
3371  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
3372  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
3373  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
3374  */
3375 void btrfs_add_delayed_iput(struct btrfs_inode *inode)
3376 {
3377         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3378         unsigned long flags;
3379
3380         if (atomic_add_unless(&inode->vfs_inode.i_count, -1, 1))
3381                 return;
3382
3383         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
3384         /*
3385          * Need to be irq safe here because we can be called from either an irq
3386          * context (see bio.c and btrfs_put_ordered_extent()) or a non-irq
3387          * context.
3388          */
3389         spin_lock_irqsave(&fs_info->delayed_iput_lock, flags);
3390         ASSERT(list_empty(&inode->delayed_iput));
3391         list_add_tail(&inode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
3392         spin_unlock_irqrestore(&fs_info->delayed_iput_lock, flags);
3393         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
3394                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
3395 }
3396
3397 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3398                                     struct btrfs_inode *inode)
3399 {
3400         list_del_init(&inode->delayed_iput);
3401         spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3402         iput(&inode->vfs_inode);
3403         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
3404                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
3405         spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3406 }
3407
3408 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3409                                    struct btrfs_inode *inode)
3410 {
3411         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
3412                 spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3413                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
3414                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3415                 spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3416         }
3417 }
3418
3419 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3420 {
3421         /*
3422          * btrfs_put_ordered_extent() can run in irq context (see bio.c), which
3423          * calls btrfs_add_delayed_iput() and that needs to lock
3424          * fs_info->delayed_iput_lock. So we need to disable irqs here to
3425          * prevent a deadlock.
3426          */
3427         spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3428         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
3429                 struct btrfs_inode *inode;
3430
3431                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
3432                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
3433                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3434                 if (need_resched()) {
3435                         spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3436                         cond_resched();
3437                         spin_lock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3438                 }
3439         }
3440         spin_unlock_irq(&fs_info->delayed_iput_lock);
3441 }
3442
3443 /*
3444  * Wait for flushing all delayed iputs
3445  *
3446  * @fs_info:  the filesystem
3447  *
3448  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
3449  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
3450  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
3451  * that might get blocked on the iputs.
3452  *
3453  * Return EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
3454  */
3455 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3456 {
3457         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
3458                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
3459         if (ret)
3460                 return -EINTR;
3461         return 0;
3462 }
3463
3464 /*
3465  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
3466  * in the middle of an unlink.
3467  */
3468 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
3469                      struct btrfs_inode *inode)
3470 {
3471         int ret;
3472
3473         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3474         if (ret && ret != -EEXIST) {
3475                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3476                 return ret;
3477         }
3478
3479         return 0;
3480 }
3481
3482 /*
3483  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
3484  * this particular inode.
3485  */
3486 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
3487                             struct btrfs_inode *inode)
3488 {
3489         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3490 }
3491
3492 /*
3493  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
3494  * of this root.
3495  */
3496 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
3497 {
3498         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3499         struct btrfs_path *path;
3500         struct extent_buffer *leaf;
3501         struct btrfs_key key, found_key;
3502         struct btrfs_trans_handle *trans;
3503         struct inode *inode;
3504         u64 last_objectid = 0;
3505         int ret = 0, nr_unlink = 0;
3506
3507         if (test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_CLEANUP, &root->state))
3508                 return 0;
3509
3510         path = btrfs_alloc_path();
3511         if (!path) {
3512                 ret = -ENOMEM;
3513                 goto out;
3514         }
3515         path->reada = READA_BACK;
3516
3517         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3518         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3519         key.offset = (u64)-1;
3520
3521         while (1) {
3522                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3523                 if (ret < 0)
3524                         goto out;
3525
3526                 /*
3527                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3528                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3529                  * find the key and see if we have stuff that matches
3530                  */
3531                 if (ret > 0) {
3532                         ret = 0;
3533                         if (path->slots[0] == 0)
3534                                 break;
3535                         path->slots[0]--;
3536                 }
3537
3538                 /* pull out the item */
3539                 leaf = path->nodes[0];
3540                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3541
3542                 /* make sure the item matches what we want */
3543                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3544                         break;
3545                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3546                         break;
3547
3548                 /* release the path since we're done with it */
3549                 btrfs_release_path(path);
3550
3551                 /*
3552                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3553                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3554                  * offset of the orphan item.
3555                  */
3556
3557                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3558                         /*
3559                          * We found the same inode as before. This means we were
3560                          * not able to remove its items via eviction triggered
3561                          * by an iput(). A transaction abort may have happened,
3562                          * due to -ENOSPC for example, so try to grab the error
3563                          * that lead to a transaction abort, if any.
3564                          */
3565                         btrfs_err(fs_info,
3566                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3567                         ret = BTRFS_FS_ERROR(fs_info) ?: -EINVAL;
3568                         goto out;
3569                 }
3570
3571                 last_objectid = found_key.offset;
3572
3573                 found_key.objectid = found_key.offset;
3574                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3575                 found_key.offset = 0;
3576                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3577                 if (IS_ERR(inode)) {
3578                         ret = PTR_ERR(inode);
3579                         inode = NULL;
3580                         if (ret != -ENOENT)
3581                                 goto out;
3582                 }
3583
3584                 if (!inode && root == fs_info->tree_root) {
3585                         struct btrfs_root *dead_root;
3586                         int is_dead_root = 0;
3587
3588                         /*
3589                          * This is an orphan in the tree root. Currently these
3590                          * could come from 2 sources:
3591                          *  a) a root (snapshot/subvolume) deletion in progress
3592                          *  b) a free space cache inode
3593                          * We need to distinguish those two, as the orphan item
3594                          * for a root must not get deleted before the deletion
3595                          * of the snapshot/subvolume's tree completes.
3596                          *
3597                          * btrfs_find_orphan_roots() ran before us, which has
3598                          * found all deleted roots and loaded them into
3599                          * fs_info->fs_roots_radix. So here we can find if an
3600                          * orphan item corresponds to a deleted root by looking
3601                          * up the root from that radix tree.
3602                          */
3603
3604                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3605                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3606                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3607                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3608                                 is_dead_root = 1;
3609                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3610
3611                         if (is_dead_root) {
3612                                 /* prevent this orphan from being found again */
3613                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3614                                 continue;
3615                         }
3616
3617                 }
3618
3619                 /*
3620                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3621                  * possibilities:
3622                  *
3623                  * 1. We were halfway through creating fsverity metadata for the
3624                  * file. In that case, the orphan item represents incomplete
3625                  * fsverity metadata which must be cleaned up with
3626                  * btrfs_drop_verity_items and deleting the orphan item.
3627
3628                  * 2. Old kernels (before v3.12) used to create an
3629                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3630                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3631                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3632                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3633                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3634                  *
3635                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3636                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3637                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3638                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3639                  * the orphan item.
3640                  *
3641                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3642                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3643                  * but either way, we can delete the orphan item.
3644                  */
3645                 if (!inode || inode->i_nlink) {
3646                         if (inode) {
3647                                 ret = btrfs_drop_verity_items(BTRFS_I(inode));
3648                                 iput(inode);
3649                                 inode = NULL;
3650                                 if (ret)
3651                                         goto out;
3652                         }
3653                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3654                         if (IS_ERR(trans)) {
3655                                 ret = PTR_ERR(trans);
3656                                 goto out;
3657                         }
3658                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3659                                     found_key.objectid);
3660                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3661                                                     found_key.objectid);
3662                         btrfs_end_transaction(trans);
3663                         if (ret)
3664                                 goto out;
3665                         continue;
3666                 }
3667
3668                 nr_unlink++;
3669
3670                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3671                 iput(inode);
3672         }
3673         /* release the path since we're done with it */
3674         btrfs_release_path(path);
3675
3676         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3677                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3678                 if (!IS_ERR(trans))
3679                         btrfs_end_transaction(trans);
3680         }
3681
3682         if (nr_unlink)
3683                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3684
3685 out:
3686         if (ret)
3687                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3688         btrfs_free_path(path);
3689         return ret;
3690 }
3691
3692 /*
3693  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3694  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3695  *
3696  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3697  */
3698 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3699                                           int slot, u64 objectid,
3700                                           int *first_xattr_slot)
3701 {
3702         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3703         struct btrfs_key found_key;
3704         static u64 xattr_access = 0;
3705         static u64 xattr_default = 0;
3706         int scanned = 0;
3707
3708         if (!xattr_access) {
3709                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3710                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3711                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3712                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3713         }
3714
3715         slot++;
3716         *first_xattr_slot = -1;
3717         while (slot < nritems) {
3718                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3719
3720                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3721                 if (found_key.objectid != objectid)
3722                         return 0;
3723
3724                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3725                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3726                         if (*first_xattr_slot == -1)
3727                                 *first_xattr_slot = slot;
3728                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3729                             found_key.offset == xattr_default)
3730                                 return 1;
3731                 }
3732
3733                 /*
3734                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3735                  * be any acls later on
3736                  */
3737                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3738                         return 0;
3739
3740                 slot++;
3741                 scanned++;
3742
3743                 /*
3744                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3745                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3746                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3747                  * this is just an optimization
3748                  */
3749                 if (scanned >= 8)
3750                         break;
3751         }
3752         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3753          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3754          * has acls
3755          */
3756         if (*first_xattr_slot == -1)
3757                 *first_xattr_slot = slot;
3758         return 1;
3759 }
3760
3761 /*
3762  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3763  */
3764 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3765                                    struct btrfs_path *in_path)
3766 {
3767         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
3768         struct btrfs_path *path = in_path;
3769         struct extent_buffer *leaf;
3770         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3771         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3772         struct btrfs_key location;
3773         unsigned long ptr;
3774         int maybe_acls;
3775         u32 rdev;
3776         int ret;
3777         bool filled = false;
3778         int first_xattr_slot;
3779
3780         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3781         if (!ret)
3782                 filled = true;
3783
3784         if (!path) {
3785                 path = btrfs_alloc_path();
3786                 if (!path)
3787                         return -ENOMEM;
3788         }
3789
3790         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3791
3792         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3793         if (ret) {
3794                 if (path != in_path)
3795                         btrfs_free_path(path);
3796                 return ret;
3797         }
3798
3799         leaf = path->nodes[0];
3800
3801         if (filled)
3802                 goto cache_index;
3803
3804         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3805                                     struct btrfs_inode_item);
3806         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3807         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3808         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3809         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3810         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3811         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3812                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3813
3814         inode_set_atime(inode, btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime),
3815                         btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime));
3816
3817         inode_set_mtime(inode, btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime),
3818                         btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime));
3819
3820         inode_set_ctime(inode, btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime),
3821                         btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime));
3822
3823         BTRFS_I(inode)->i_otime_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3824         BTRFS_I(inode)->i_otime_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3825
3826         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3827         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3828         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3829
3830         inode_set_iversion_queried(inode,
3831                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3832         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3833         inode->i_rdev = 0;
3834         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3835
3836         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3837         btrfs_inode_split_flags(btrfs_inode_flags(leaf, inode_item),
3838                                 &BTRFS_I(inode)->flags, &BTRFS_I(inode)->ro_flags);
3839
3840 cache_index:
3841         /*
3842          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3843          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3844          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3845          * cache.
3846          *
3847          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3848          * in the delayed_nodes xarray.
3849          */
3850         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == btrfs_get_fs_generation(fs_info))
3851                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3852                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3853
3854         /*
3855          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3856          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3857          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3858          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3859          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3860          * replayed. For example, in the scenario:
3861          *
3862          * touch mydir/foo
3863          * ln mydir/foo mydir/bar
3864          * sync
3865          * unlink mydir/bar
3866          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3867          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3868          * <power failure>
3869          * mount fs, triggers fsync log replay
3870          *
3871          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3872          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3873          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3874          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3875          *
3876          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3877          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3878          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3879          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3880          */
3881         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3882
3883         /*
3884          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3885          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3886          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3887          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3888          */
3889         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3890
3891         path->slots[0]++;
3892         if (inode->i_nlink != 1 ||
3893             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3894                 goto cache_acl;
3895
3896         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3897         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3898                 goto cache_acl;
3899
3900         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3901         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3902                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3903
3904                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3905                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3906         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3907                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3908
3909                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3910                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3911                                                                      extref);
3912         }
3913 cache_acl:
3914         /*
3915          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
3916          * any xattrs or acls
3917          */
3918         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
3919                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
3920         if (first_xattr_slot != -1) {
3921                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
3922                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
3923                 if (ret)
3924                         btrfs_err(fs_info,
3925                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
3926                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
3927                                   root->root_key.objectid, ret);
3928         }
3929         if (path != in_path)
3930                 btrfs_free_path(path);
3931
3932         if (!maybe_acls)
3933                 cache_no_acl(inode);
3934
3935         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
3936         case S_IFREG:
3937                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3938                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
3939                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
3940                 break;
3941         case S_IFDIR:
3942                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
3943                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
3944                 break;
3945         case S_IFLNK:
3946                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
3947                 inode_nohighmem(inode);
3948                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3949                 break;
3950         default:
3951                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
3952                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
3953                 break;
3954         }
3955
3956         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
3957         return 0;
3958 }
3959
3960 /*
3961  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
3962  */
3963 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3964                             struct extent_buffer *leaf,
3965                             struct btrfs_inode_item *item,
3966                             struct inode *inode)
3967 {
3968         struct btrfs_map_token token;
3969         u64 flags;
3970
3971         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
3972
3973         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
3974         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
3975         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
3976         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
3977         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
3978
3979         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
3980                                      inode_get_atime_sec(inode));
3981         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
3982                                       inode_get_atime_nsec(inode));
3983
3984         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
3985                                      inode_get_mtime_sec(inode));
3986         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
3987                                       inode_get_mtime_nsec(inode));
3988
3989         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
3990                                      inode_get_ctime_sec(inode));
3991         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
3992                                       inode_get_ctime_nsec(inode));
3993
3994         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime, BTRFS_I(inode)->i_otime_sec);
3995         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime, BTRFS_I(inode)->i_otime_nsec);
3996
3997         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
3998         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
3999                                          BTRFS_I(inode)->generation);
4000         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
4001         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
4002         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
4003         flags = btrfs_inode_combine_flags(BTRFS_I(inode)->flags,
4004                                           BTRFS_I(inode)->ro_flags);
4005         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, flags);
4006         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
4007 }
4008
4009 /*
4010  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
4011  */
4012 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
4013                                             struct btrfs_inode *inode)
4014 {
4015         struct btrfs_inode_item *inode_item;
4016         struct btrfs_path *path;
4017         struct extent_buffer *leaf;
4018         int ret;
4019
4020         path = btrfs_alloc_path();
4021         if (!path)
4022                 return -ENOMEM;
4023
4024         ret = btrfs_lookup_inode(trans, inode->root, path, &inode->location, 1);
4025         if (ret) {
4026                 if (ret > 0)
4027                         ret = -ENOENT;
4028                 goto failed;
4029         }
4030
4031         leaf = path->nodes[0];
4032         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4033                                     struct btrfs_inode_item);
4034
4035         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, &inode->vfs_inode);
4036         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
4037         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
4038         ret = 0;
4039 failed:
4040         btrfs_free_path(path);
4041         return ret;
4042 }
4043
4044 /*
4045  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
4046  */
4047 int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4048                        struct btrfs_inode *inode)
4049 {
4050         struct btrfs_root *root = inode->root;
4051         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4052         int ret;
4053
4054         /*
4055          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
4056          * if we put it into the delayed code.
4057          *
4058          * The data relocation inode should also be directly updated
4059          * without delay
4060          */
4061         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode)
4062             && !btrfs_is_data_reloc_root(root)
4063             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
4064                 btrfs_update_root_times(trans, root);
4065
4066                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, inode);
4067                 if (!ret)
4068                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
4069                 return ret;
4070         }
4071
4072         return btrfs_update_inode_item(trans, inode);
4073 }
4074
4075 int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
4076                                 struct btrfs_inode *inode)
4077 {
4078         int ret;
4079
4080         ret = btrfs_update_inode(trans, inode);
4081         if (ret == -ENOSPC)
4082                 return btrfs_update_inode_item(trans, inode);
4083         return ret;
4084 }
4085
4086 /*
4087  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
4088  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
4089  * also drops the back refs in the inode to the directory
4090  */
4091 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4092                                 struct btrfs_inode *dir,
4093                                 struct btrfs_inode *inode,
4094                                 const struct fscrypt_str *name,
4095                                 struct btrfs_rename_ctx *rename_ctx)
4096 {
4097         struct btrfs_root *root = dir->root;
4098         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4099         struct btrfs_path *path;
4100         int ret = 0;
4101         struct btrfs_dir_item *di;
4102         u64 index;
4103         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4104         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
4105
4106         path = btrfs_alloc_path();
4107         if (!path) {
4108                 ret = -ENOMEM;
4109                 goto out;
4110         }
4111
4112         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino, name, -1);
4113         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4114                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4115                 goto err;
4116         }
4117         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4118         if (ret)
4119                 goto err;
4120         btrfs_release_path(path);
4121
4122         /*
4123          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
4124          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
4125          * it is unnecessary to do delayed deletion.
4126          *
4127          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
4128          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
4129          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
4130          * we update the inode item.
4131          */
4132         if (inode->dir_index) {
4133                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
4134                 if (!ret) {
4135                         index = inode->dir_index;
4136                         goto skip_backref;
4137                 }
4138         }
4139
4140         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, ino, dir_ino, &index);
4141         if (ret) {
4142                 btrfs_info(fs_info,
4143                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
4144                         name->len, name->name, ino, dir_ino);
4145                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4146                 goto err;
4147         }
4148 skip_backref:
4149         if (rename_ctx)
4150                 rename_ctx->index = index;
4151
4152         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
4153         if (ret) {
4154                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4155                 goto err;
4156         }
4157
4158         /*
4159          * If we are in a rename context, we don't need to update anything in the
4160          * log. That will be done later during the rename by btrfs_log_new_name().
4161          * Besides that, doing it here would only cause extra unnecessary btree
4162          * operations on the log tree, increasing latency for applications.
4163          */
4164         if (!rename_ctx) {
4165                 btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, inode, dir_ino);
4166                 btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, dir, index);
4167         }
4168
4169         /*
4170          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
4171          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
4172          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
4173          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
4174          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
4175          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
4176          * holding.
4177          */
4178         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
4179 err:
4180         btrfs_free_path(path);
4181         if (ret)
4182                 goto out;
4183
4184         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name->len * 2);
4185         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
4186         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
4187         inode_set_mtime_to_ts(&dir->vfs_inode, inode_set_ctime_current(&dir->vfs_inode));
4188         ret = btrfs_update_inode(trans, dir);
4189 out:
4190         return ret;
4191 }
4192
4193 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4194                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
4195                        const struct fscrypt_str *name)
4196 {
4197         int ret;
4198
4199         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dir, inode, name, NULL);
4200         if (!ret) {
4201                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
4202                 ret = btrfs_update_inode(trans, inode);
4203         }
4204         return ret;
4205 }
4206
4207 /*
4208  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
4209  *
4210  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
4211  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
4212  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
4213  * allow the unlink to occur.
4214  */
4215 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct btrfs_inode *dir)
4216 {
4217         struct btrfs_root *root = dir->root;
4218
4219         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root,
4220                                                    BTRFS_UNLINK_METADATA_UNITS);
4221 }
4222
4223 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4224 {
4225         struct btrfs_trans_handle *trans;
4226         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4227         int ret;
4228         struct fscrypt_name fname;
4229
4230         ret = fscrypt_setup_filename(dir, &dentry->d_name, 1, &fname);
4231         if (ret)
4232                 return ret;
4233
4234         /* This needs to handle no-key deletions later on */
4235
4236         trans = __unlink_start_trans(BTRFS_I(dir));
4237         if (IS_ERR(trans)) {
4238                 ret = PTR_ERR(trans);
4239                 goto fscrypt_free;
4240         }
4241
4242         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4243                                 false);
4244
4245         ret = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4246                                  &fname.disk_name);
4247         if (ret)
4248                 goto end_trans;
4249
4250         if (inode->i_nlink == 0) {
4251                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4252                 if (ret)
4253                         goto end_trans;
4254         }
4255
4256 end_trans:
4257         btrfs_end_transaction(trans);
4258         btrfs_btree_balance_dirty(BTRFS_I(dir)->root->fs_info);
4259 fscrypt_free:
4260         fscrypt_free_filename(&fname);
4261         return ret;
4262 }
4263
4264 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
4265                                struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry)
4266 {
4267         struct btrfs_root *root = dir->root;
4268         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
4269         struct btrfs_path *path;
4270         struct extent_buffer *leaf;
4271         struct btrfs_dir_item *di;
4272         struct btrfs_key key;
4273         u64 index;
4274         int ret;
4275         u64 objectid;
4276         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
4277         struct fscrypt_name fname;
4278
4279         ret = fscrypt_setup_filename(&dir->vfs_inode, &dentry->d_name, 1, &fname);
4280         if (ret)
4281                 return ret;
4282
4283         /* This needs to handle no-key deletions later on */
4284
4285         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4286                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
4287         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4288                 objectid = inode->location.objectid;
4289         } else {
4290                 WARN_ON(1);
4291                 fscrypt_free_filename(&fname);
4292                 return -EINVAL;
4293         }
4294
4295         path = btrfs_alloc_path();
4296         if (!path) {
4297                 ret = -ENOMEM;
4298                 goto out;
4299         }
4300
4301         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4302                                    &fname.disk_name, -1);
4303         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4304                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4305                 goto out;
4306         }
4307
4308         leaf = path->nodes[0];
4309         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
4310         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
4311         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4312         if (ret) {
4313                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4314                 goto out;
4315         }
4316         btrfs_release_path(path);
4317
4318         /*
4319          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
4320          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
4321          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
4322          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorrect.
4323          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
4324          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
4325          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
4326          */
4327         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4328                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino, &fname.disk_name);
4329                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4330                         if (!di)
4331                                 ret = -ENOENT;
4332                         else
4333                                 ret = PTR_ERR(di);
4334                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4335                         goto out;
4336                 }
4337
4338                 leaf = path->nodes[0];
4339                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
4340                 index = key.offset;
4341                 btrfs_release_path(path);
4342         } else {
4343                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
4344                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
4345                                          &index, &fname.disk_name);
4346                 if (ret) {
4347                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4348                         goto out;
4349                 }
4350         }
4351
4352         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
4353         if (ret) {
4354                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4355                 goto out;
4356         }
4357
4358         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - fname.disk_name.len * 2);
4359         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
4360         inode_set_mtime_to_ts(&dir->vfs_inode, inode_set_ctime_current(&dir->vfs_inode));
4361         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, dir);
4362         if (ret)
4363                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4364 out:
4365         btrfs_free_path(path);
4366         fscrypt_free_filename(&fname);
4367         return ret;
4368 }
4369
4370 /*
4371  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
4372  * default.
4373  */
4374 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
4375 {
4376         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4377         struct btrfs_path *path;
4378         struct btrfs_dir_item *di;
4379         struct btrfs_key key;
4380         struct fscrypt_str name = FSTR_INIT("default", 7);
4381         u64 dir_id;
4382         int ret;
4383
4384         path = btrfs_alloc_path();
4385         if (!path)
4386                 return -ENOMEM;
4387
4388         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
4389         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
4390         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
4391                                    dir_id, &name, 0);
4392         if (di && !IS_ERR(di)) {
4393                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
4394                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
4395                         ret = -EPERM;
4396                         btrfs_err(fs_info,
4397                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
4398                                   key.objectid);
4399                         goto out;
4400                 }
4401                 btrfs_release_path(path);
4402         }
4403
4404         key.objectid = root->root_key.objectid;
4405         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
4406         key.offset = (u64)-1;
4407
4408         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4409         if (ret < 0)
4410                 goto out;
4411         if (ret == 0) {
4412                 /*
4413                  * Key with offset -1 found, there would have to exist a root
4414                  * with such id, but this is out of valid range.
4415                  */
4416                 ret = -EUCLEAN;
4417                 goto out;
4418         }
4419
4420         ret = 0;
4421         if (path->slots[0] > 0) {
4422                 path->slots[0]--;
4423                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
4424                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
4425                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
4426                         ret = -ENOTEMPTY;
4427         }
4428 out:
4429         btrfs_free_path(path);
4430         return ret;
4431 }
4432
4433 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
4434 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
4435 {
4436         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4437         struct rb_node *node;
4438         struct rb_node *prev;
4439         struct btrfs_inode *entry;
4440         struct inode *inode;
4441         u64 objectid = 0;
4442
4443         if (!BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
4444                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
4445
4446         spin_lock(&root->inode_lock);
4447 again:
4448         node = root->inode_tree.rb_node;
4449         prev = NULL;
4450         while (node) {
4451                 prev = node;
4452                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4453
4454                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
4455                         node = node->rb_left;
4456                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
4457                         node = node->rb_right;
4458                 else
4459                         break;
4460         }
4461         if (!node) {
4462                 while (prev) {
4463                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
4464                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
4465                                 node = prev;
4466                                 break;
4467                         }
4468                         prev = rb_next(prev);
4469                 }
4470         }
4471         while (node) {
4472                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4473                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
4474                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
4475                 if (inode) {
4476                         spin_unlock(&root->inode_lock);
4477                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
4478                                 d_prune_aliases(inode);
4479                         /*
4480                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
4481                          * cache when its usage count hits zero.
4482                          */
4483                         iput(inode);
4484                         cond_resched();
4485                         spin_lock(&root->inode_lock);
4486                         goto again;
4487                 }
4488
4489                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
4490                         goto again;
4491
4492                 node = rb_next(node);
4493         }
4494         spin_unlock(&root->inode_lock);
4495 }
4496
4497 int btrfs_delete_subvolume(struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry)
4498 {
4499         struct btrfs_root *root = dir->root;
4500         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4501         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4502         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
4503         struct btrfs_trans_handle *trans;
4504         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
4505         u64 root_flags;
4506         int ret;
4507
4508         down_write(&fs_info->subvol_sem);
4509
4510         /*
4511          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
4512          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
4513          * again is not run concurrently.
4514          */
4515         spin_lock(&dest->root_item_lock);
4516         if (dest->send_in_progress) {
4517                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4518                 btrfs_warn(fs_info,
4519                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
4520                            dest->root_key.objectid);
4521                 ret = -EPERM;
4522                 goto out_up_write;
4523         }
4524         if (atomic_read(&dest->nr_swapfiles)) {
4525                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4526                 btrfs_warn(fs_info,
4527                            "attempt to delete subvolume %llu with active swapfile",
4528                            root->root_key.objectid);
4529                 ret = -EPERM;
4530                 goto out_up_write;
4531         }
4532         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4533         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4534                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4535         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4536
4537         ret = may_destroy_subvol(dest);
4538         if (ret)
4539                 goto out_undead;
4540
4541         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
4542         /*
4543          * One for dir inode,
4544          * two for dir entries,
4545          * two for root ref/backref.
4546          */
4547         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
4548         if (ret)
4549                 goto out_undead;
4550
4551         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4552         if (IS_ERR(trans)) {
4553                 ret = PTR_ERR(trans);
4554                 goto out_release;
4555         }
4556         trans->block_rsv = &block_rsv;
4557         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
4558
4559         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, dir);
4560
4561         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4562         if (ret) {
4563                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4564                 goto out_end_trans;
4565         }
4566
4567         ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4568         if (ret) {
4569                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4570                 goto out_end_trans;
4571         }
4572
4573         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4574                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4575         btrfs_set_root_drop_level(&dest->root_item, 0);
4576         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4577
4578         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4579                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4580                                         fs_info->tree_root,
4581                                         dest->root_key.objectid);
4582                 if (ret) {
4583                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4584                         goto out_end_trans;
4585                 }
4586         }
4587
4588         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4589                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4590                                   dest->root_key.objectid);
4591         if (ret && ret != -ENOENT) {
4592                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4593                 goto out_end_trans;
4594         }
4595         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4596                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4597                                           dest->root_item.received_uuid,
4598                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4599                                           dest->root_key.objectid);
4600                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4601                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4602                         goto out_end_trans;
4603                 }
4604         }
4605
4606         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4607         dest->anon_dev = 0;
4608 out_end_trans:
4609         trans->block_rsv = NULL;
4610         trans->bytes_reserved = 0;
4611         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4612         inode->i_flags |= S_DEAD;
4613 out_release:
4614         btrfs_subvolume_release_metadata(root, &block_rsv);
4615 out_undead:
4616         if (ret) {
4617                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4618                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4619                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4620                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4621                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4622         }
4623 out_up_write:
4624         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4625         if (!ret) {
4626                 d_invalidate(dentry);
4627                 btrfs_prune_dentries(dest);
4628                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4629         }
4630
4631         return ret;
4632 }
4633
4634 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4635 {
4636         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4637         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
4638         int err = 0;
4639         struct btrfs_trans_handle *trans;
4640         u64 last_unlink_trans;
4641         struct fscrypt_name fname;
4642
4643         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4644                 return -ENOTEMPTY;
4645         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4646                 if (unlikely(btrfs_fs_incompat(fs_info, EXTENT_TREE_V2))) {
4647                         btrfs_err(fs_info,
4648                         "extent tree v2 doesn't support snapshot deletion yet");
4649                         return -EOPNOTSUPP;
4650                 }
4651                 return btrfs_delete_subvolume(BTRFS_I(dir), dentry);
4652         }
4653
4654         err = fscrypt_setup_filename(dir, &dentry->d_name, 1, &fname);
4655         if (err)
4656                 return err;
4657
4658         /* This needs to handle no-key deletions later on */
4659
4660         trans = __unlink_start_trans(BTRFS_I(dir));
4661         if (IS_ERR(trans)) {
4662                 err = PTR_ERR(trans);
4663                 goto out_notrans;
4664         }
4665
4666         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4667                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(dir), dentry);
4668                 goto out;
4669         }
4670
4671         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4672         if (err)
4673                 goto out;
4674
4675         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4676
4677         /* now the directory is empty */
4678         err = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4679                                  &fname.disk_name);
4680         if (!err) {
4681                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4682                 /*
4683                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4684                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4685                  * log tree in the case we do something like this:
4686                  * 1) create dir foo
4687                  * 2) create snapshot under dir foo
4688                  * 3) delete the snapshot
4689                  * 4) rmdir foo
4690                  * 5) mkdir foo
4691                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4692                  */
4693                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4694                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4695         }
4696 out:
4697         btrfs_end_transaction(trans);
4698 out_notrans:
4699         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
4700         fscrypt_free_filename(&fname);
4701
4702         return err;
4703 }
4704
4705 /*
4706  * Read, zero a chunk and write a block.
4707  *
4708  * @inode - inode that we're zeroing
4709  * @from - the offset to start zeroing
4710  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4711  *      offset
4712  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4713  *
4714  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4715  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
4716  */
4717 int btrfs_truncate_block(struct btrfs_inode *inode, loff_t from, loff_t len,
4718                          int front)
4719 {
4720         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
4721         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
4722         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4723         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
4724         struct extent_state *cached_state = NULL;
4725         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
4726         bool only_release_metadata = false;
4727         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
4728         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
4729         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
4730         struct folio *folio;
4731         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
4732         size_t write_bytes = blocksize;
4733         int ret = 0;
4734         u64 block_start;
4735         u64 block_end;
4736
4737         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
4738             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
4739                 goto out;
4740
4741         block_start = round_down(from, blocksize);
4742         block_end = block_start + blocksize - 1;
4743
4744         ret = btrfs_check_data_free_space(inode, &data_reserved, block_start,
4745                                           blocksize, false);
4746         if (ret < 0) {
4747                 if (btrfs_check_nocow_lock(inode, block_start, &write_bytes, false) > 0) {
4748                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
4749                         only_release_metadata = true;
4750                 } else {
4751                         goto out;
4752                 }
4753         }
4754         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, blocksize, blocksize, false);
4755         if (ret < 0) {
4756                 if (!only_release_metadata)
4757                         btrfs_free_reserved_data_space(inode, data_reserved,
4758                                                        block_start, blocksize);
4759                 goto out;
4760         }
4761 again:
4762         folio = __filemap_get_folio(mapping, index,
4763                                     FGP_LOCK | FGP_ACCESSED | FGP_CREAT, mask);
4764         if (IS_ERR(folio)) {
4765                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, block_start,
4766                                              blocksize, true);
4767                 btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4768                 ret = -ENOMEM;
4769                 goto out;
4770         }
4771
4772         if (!folio_test_uptodate(folio)) {
4773                 ret = btrfs_read_folio(NULL, folio);
4774                 folio_lock(folio);
4775                 if (folio->mapping != mapping) {
4776                         folio_unlock(folio);
4777                         folio_put(folio);
4778                         goto again;
4779                 }
4780                 if (!folio_test_uptodate(folio)) {
4781                         ret = -EIO;
4782                         goto out_unlock;
4783                 }
4784         }
4785
4786         /*
4787          * We unlock the page after the io is completed and then re-lock it
4788          * above.  release_folio() could have come in between that and cleared
4789          * folio private, but left the page in the mapping.  Set the page mapped
4790          * here to make sure it's properly set for the subpage stuff.
4791          */
4792         ret = set_folio_extent_mapped(folio);
4793         if (ret < 0)
4794                 goto out_unlock;
4795
4796         folio_wait_writeback(folio);
4797
4798         lock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4799
4800         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, block_start);
4801         if (ordered) {
4802                 unlock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4803                 folio_unlock(folio);
4804                 folio_put(folio);
4805                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
4806                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
4807                 goto again;
4808         }
4809
4810         clear_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4811                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
4812                          &cached_state);
4813
4814         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, block_start, block_end, 0,
4815                                         &cached_state);
4816         if (ret) {
4817                 unlock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4818                 goto out_unlock;
4819         }
4820
4821         if (offset != blocksize) {
4822                 if (!len)
4823                         len = blocksize - offset;
4824                 if (front)
4825                         folio_zero_range(folio, block_start - folio_pos(folio),
4826                                          offset);
4827                 else
4828                         folio_zero_range(folio,
4829                                          (block_start - folio_pos(folio)) + offset,
4830                                          len);
4831         }
4832         btrfs_folio_clear_checked(fs_info, folio, block_start,
4833                                   block_end + 1 - block_start);
4834         btrfs_folio_set_dirty(fs_info, folio, block_start,
4835                               block_end + 1 - block_start);
4836         unlock_extent(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4837
4838         if (only_release_metadata)
4839                 set_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4840                                EXTENT_NORESERVE, NULL);
4841
4842 out_unlock:
4843         if (ret) {
4844                 if (only_release_metadata)
4845                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, blocksize, true);
4846                 else
4847                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
4848                                         block_start, blocksize, true);
4849         }
4850         btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4851         folio_unlock(folio);
4852         folio_put(folio);
4853 out:
4854         if (only_release_metadata)
4855                 btrfs_check_nocow_unlock(inode);
4856         extent_changeset_free(data_reserved);
4857         return ret;
4858 }
4859
4860 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_inode *inode, u64 offset, u64 len)
4861 {
4862         struct btrfs_root *root = inode->root;
4863         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4864         struct btrfs_trans_handle *trans;
4865         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
4866         int ret;
4867
4868         /*
4869          * If NO_HOLES is enabled, we don't need to do anything.
4870          * Later, up in the call chain, either btrfs_set_inode_last_sub_trans()
4871          * or btrfs_update_inode() will be called, which guarantee that the next
4872          * fsync will know this inode was changed and needs to be logged.
4873          */
4874         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES))
4875                 return 0;
4876
4877         /*
4878          * 1 - for the one we're dropping
4879          * 1 - for the one we're adding
4880          * 1 - for updating the inode.
4881          */
4882         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
4883         if (IS_ERR(trans))
4884                 return PTR_ERR(trans);
4885
4886         drop_args.start = offset;
4887         drop_args.end = offset + len;
4888         drop_args.drop_cache = true;
4889
4890         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
4891         if (ret) {
4892                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4893                 btrfs_end_transaction(trans);
4894                 return ret;
4895         }
4896
4897         ret = btrfs_insert_hole_extent(trans, root, btrfs_ino(inode), offset, len);
4898         if (ret) {
4899                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4900         } else {
4901                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, drop_args.bytes_found);
4902                 btrfs_update_inode(trans, inode);
4903         }
4904         btrfs_end_transaction(trans);
4905         return ret;
4906 }
4907
4908 /*
4909  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
4910  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
4911  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
4912  * the range between oldsize and size
4913  */
4914 int btrfs_cont_expand(struct btrfs_inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
4915 {
4916         struct btrfs_root *root = inode->root;
4917         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4918         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4919         struct extent_map *em = NULL;
4920         struct extent_state *cached_state = NULL;
4921         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
4922         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
4923         u64 last_byte;
4924         u64 cur_offset;
4925         u64 hole_size;
4926         int err = 0;
4927
4928         /*
4929          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
4930          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
4931          * expose stale data.
4932          */
4933         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
4934         if (err)
4935                 return err;
4936
4937         if (size <= hole_start)
4938                 return 0;
4939
4940         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, hole_start, block_end - 1,
4941                                            &cached_state);
4942         cur_offset = hole_start;
4943         while (1) {
4944                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, cur_offset, block_end - cur_offset);
4945                 if (IS_ERR(em)) {
4946                         err = PTR_ERR(em);
4947                         em = NULL;
4948                         break;
4949                 }
4950                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
4951                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
4952                 hole_size = last_byte - cur_offset;
4953
4954                 if (!(em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC)) {
4955                         struct extent_map *hole_em;
4956
4957                         err = maybe_insert_hole(inode, cur_offset, hole_size);
4958                         if (err)
4959                                 break;
4960
4961                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
4962                                                         cur_offset, hole_size);
4963                         if (err)
4964                                 break;
4965
4966                         hole_em = alloc_extent_map();
4967                         if (!hole_em) {
4968                                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, cur_offset,
4969                                                     cur_offset + hole_size - 1,
4970                                                     false);
4971                                 btrfs_set_inode_full_sync(inode);
4972                                 goto next;
4973                         }
4974                         hole_em->start = cur_offset;
4975                         hole_em->len = hole_size;
4976                         hole_em->orig_start = cur_offset;
4977
4978                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
4979                         hole_em->block_len = 0;
4980                         hole_em->orig_block_len = 0;
4981                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
4982                         hole_em->generation = btrfs_get_fs_generation(fs_info);
4983
4984                         err = btrfs_replace_extent_map_range(inode, hole_em, true);
4985                         free_extent_map(hole_em);
4986                 } else {
4987                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
4988                                                         cur_offset, hole_size);
4989                         if (err)
4990                                 break;
4991                 }
4992 next:
4993                 free_extent_map(em);
4994                 em = NULL;
4995                 cur_offset = last_byte;
4996                 if (cur_offset >= block_end)
4997                         break;
4998         }
4999         free_extent_map(em);
5000         unlock_extent(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
5001         return err;
5002 }
5003
5004 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
5005 {
5006         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5007         struct btrfs_trans_handle *trans;
5008         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
5009         loff_t newsize = attr->ia_size;
5010         int mask = attr->ia_valid;
5011         int ret;
5012
5013         /*
5014          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
5015          * special case where we need to update the times despite not having
5016          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
5017          * explicitly if it wants a timestamp update.
5018          */
5019         if (newsize != oldsize) {
5020                 inode_inc_iversion(inode);
5021                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME))) {
5022                         inode_set_mtime_to_ts(inode,
5023                                               inode_set_ctime_current(inode));
5024                 }
5025         }
5026
5027         if (newsize > oldsize) {
5028                 /*
5029                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
5030                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
5031                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
5032                  * truncation, it must capture all writes that happened before
5033                  * this truncation.
5034                  */
5035                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
5036                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), oldsize, newsize);
5037                 if (ret) {
5038                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5039                         return ret;
5040                 }
5041
5042                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5043                 if (IS_ERR(trans)) {
5044                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5045                         return PTR_ERR(trans);
5046                 }
5047
5048                 i_size_write(inode, newsize);
5049                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5050                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
5051                 ret = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(inode));
5052                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5053                 btrfs_end_transaction(trans);
5054         } else {
5055                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
5056
5057                 if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
5058                         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode,
5059                                         ALIGN(newsize, fs_info->sectorsize),
5060                                         (u64)-1);
5061                         if (ret)
5062                                 return ret;
5063                 }
5064
5065                 /*
5066                  * We're truncating a file that used to have good data down to
5067                  * zero. Make sure any new writes to the file get on disk
5068                  * on close.
5069                  */
5070                 if (newsize == 0)
5071                         set_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
5072                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5073
5074                 truncate_setsize(inode, newsize);
5075
5076                 inode_dio_wait(inode);
5077
5078                 ret = btrfs_truncate(BTRFS_I(inode), newsize == oldsize);
5079                 if (ret && inode->i_nlink) {
5080                         int err;
5081
5082                         /*
5083                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
5084                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
5085                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
5086                          * in-memory size to match.
5087                          */
5088                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
5089                         if (err)
5090                                 return err;
5091                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
5092                 }
5093         }
5094
5095         return ret;
5096 }
5097
5098 static int btrfs_setattr(struct mnt_idmap *idmap, struct dentry *dentry,
5099                          struct iattr *attr)
5100 {
5101         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5102         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5103         int err;
5104
5105         if (btrfs_root_readonly(root))
5106                 return -EROFS;
5107
5108         err = setattr_prepare(idmap, dentry, attr);
5109         if (err)
5110                 return err;
5111
5112         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
5113                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
5114                 if (err)
5115                         return err;
5116         }
5117
5118         if (attr->ia_valid) {
5119                 setattr_copy(idmap, inode, attr);
5120                 inode_inc_iversion(inode);
5121                 err = btrfs_dirty_inode(BTRFS_I(inode));
5122
5123                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
5124                         err = posix_acl_chmod(idmap, dentry, inode->i_mode);
5125         }
5126
5127         return err;
5128 }
5129
5130 /*
5131  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS
5132  * calling btrfs_invalidate_folio() against each folio of the inode. This
5133  * is slow because the calls to btrfs_invalidate_folio() result in a
5134  * huge amount of calls to lock_extent() and clear_extent_bit(),
5135  * which keep merging and splitting extent_state structures over and over,
5136  * wasting lots of time.
5137  *
5138  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidate_folio()
5139  * skip all those expensive operations on a per folio basis and do only
5140  * the ordered io finishing, while we release here the extent_map and
5141  * extent_state structures, without the excessive merging and splitting.
5142  */
5143 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
5144 {
5145         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
5146         struct rb_node *node;
5147
5148         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
5149         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
5150
5151         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, false);
5152
5153         /*
5154          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
5155          * We can have ongoing bios started by readahead that have
5156          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
5157          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
5158          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
5159          * ranges can still be locked and eviction started because before
5160          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
5161          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
5162          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
5163          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
5164          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
5165          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
5166          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
5167          * use-after-free issue.
5168          */
5169         spin_lock(&io_tree->lock);
5170         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
5171                 struct extent_state *state;
5172                 struct extent_state *cached_state = NULL;
5173                 u64 start;
5174                 u64 end;
5175                 unsigned state_flags;
5176
5177                 node = rb_first(&io_tree->state);
5178                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
5179                 start = state->start;
5180                 end = state->end;
5181                 state_flags = state->state;
5182                 spin_unlock(&io_tree->lock);
5183
5184                 lock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
5185
5186                 /*
5187                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
5188                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
5189                  * So we need to free its reserved space here.
5190                  * (Refer to comment in btrfs_invalidate_folio, case 2)
5191                  *
5192                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
5193                  */
5194                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
5195                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
5196                                                end - start + 1, NULL);
5197
5198                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5199                                  EXTENT_CLEAR_ALL_BITS | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
5200                                  &cached_state);
5201
5202                 cond_resched();
5203                 spin_lock(&io_tree->lock);
5204         }
5205         spin_unlock(&io_tree->lock);
5206 }
5207
5208 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5209                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5210 {
5211         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5212         struct btrfs_trans_handle *trans;
5213         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_delayed_ref_bytes(fs_info, 1);
5214         int ret;
5215
5216         /*
5217          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5218          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5219          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5220          *
5221          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5222          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5223          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5224          * delayed refs activity by truncating.
5225          *
5226          * BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT will steal from the global_rsv if it can,
5227          * if we fail to make this reservation we can re-try without the
5228          * delayed_refs_extra so we can make some forward progress.
5229          */
5230         ret = btrfs_block_rsv_refill(fs_info, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5231                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5232         if (ret) {
5233                 ret = btrfs_block_rsv_refill(fs_info, rsv, rsv->size,
5234                                              BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5235                 if (ret) {
5236                         btrfs_warn(fs_info,
5237                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5238                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5239                 }
5240                 delayed_refs_extra = 0;
5241         }
5242
5243         trans = btrfs_join_transaction(root);
5244         if (IS_ERR(trans))
5245                 return trans;
5246
5247         if (delayed_refs_extra) {
5248                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5249                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5250                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5251                                         delayed_refs_extra, true);
5252         }
5253         return trans;
5254 }
5255
5256 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5257 {
5258         struct btrfs_fs_info *fs_info;
5259         struct btrfs_trans_handle *trans;
5260         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5261         struct btrfs_block_rsv *rsv = NULL;
5262         int ret;
5263
5264         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5265
5266         if (!root) {
5267                 fsverity_cleanup_inode(inode);
5268                 clear_inode(inode);
5269                 return;
5270         }
5271
5272         fs_info = inode_to_fs_info(inode);
5273         evict_inode_truncate_pages(inode);
5274
5275         if (inode->i_nlink &&
5276             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5277               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5278              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5279                 goto out;
5280
5281         if (is_bad_inode(inode))
5282                 goto out;
5283
5284         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5285                 goto out;
5286
5287         if (inode->i_nlink > 0) {
5288                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5289                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5290                 goto out;
5291         }
5292
5293         /*
5294          * This makes sure the inode item in tree is uptodate and the space for
5295          * the inode update is released.
5296          */
5297         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5298         if (ret)
5299                 goto out;
5300
5301         /*
5302          * This drops any pending insert or delete operations we have for this
5303          * inode.  We could have a delayed dir index deletion queued up, but
5304          * we're removing the inode completely so that'll be taken care of in
5305          * the truncate.
5306          */
5307         btrfs_kill_delayed_inode_items(BTRFS_I(inode));
5308
5309         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5310         if (!rsv)
5311                 goto out;
5312         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5313         rsv->failfast = true;
5314
5315         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5316
5317         while (1) {
5318                 struct btrfs_truncate_control control = {
5319                         .inode = BTRFS_I(inode),
5320                         .ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
5321                         .new_size = 0,
5322                         .min_type = 0,
5323                 };
5324
5325                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5326                 if (IS_ERR(trans))
5327                         goto out;
5328
5329                 trans->block_rsv = rsv;
5330
5331                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, &control);
5332                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5333                 btrfs_end_transaction(trans);
5334                 /*
5335                  * We have not added new delayed items for our inode after we
5336                  * have flushed its delayed items, so no need to throttle on
5337                  * delayed items. However we have modified extent buffers.
5338                  */
5339                 btrfs_btree_balance_dirty_nodelay(fs_info);
5340                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5341                         goto out;
5342                 else if (!ret)
5343                         break;
5344         }
5345
5346         /*
5347          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5348          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5349          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5350          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5351          *
5352          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5353          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5354          */
5355         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5356         if (!IS_ERR(trans)) {
5357                 trans->block_rsv = rsv;
5358                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5359                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5360                 btrfs_end_transaction(trans);
5361         }
5362
5363 out:
5364         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5365         /*
5366          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5367          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5368          * to retry these periodically in the future.
5369          */
5370         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5371         fsverity_cleanup_inode(inode);
5372         clear_inode(inode);
5373 }
5374
5375 /*
5376  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5377  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5378  *
5379  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5380  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5381  */
5382 static int btrfs_inode_by_name(struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
5383                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5384 {
5385         struct btrfs_dir_item *di;
5386         struct btrfs_path *path;
5387         struct btrfs_root *root = dir->root;
5388         int ret = 0;
5389         struct fscrypt_name fname;
5390
5391         path = btrfs_alloc_path();
5392         if (!path)
5393                 return -ENOMEM;
5394
5395         ret = fscrypt_setup_filename(&dir->vfs_inode, &dentry->d_name, 1, &fname);
5396         if (ret < 0)
5397                 goto out;
5398         /*
5399          * fscrypt_setup_filename() should never return a positive value, but
5400          * gcc on sparc/parisc thinks it can, so assert that doesn't happen.
5401          */
5402         ASSERT(ret == 0);
5403
5404         /* This needs to handle no-key deletions later on */
5405
5406         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(dir),
5407                                    &fname.disk_name, 0);
5408         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5409                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5410                 goto out;
5411         }
5412
5413         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5414         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5415             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5416                 ret = -EUCLEAN;
5417                 btrfs_warn(root->fs_info,
5418 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5419                            __func__, fname.disk_name.name, btrfs_ino(dir),
5420                            location->objectid, location->type, location->offset);
5421         }
5422         if (!ret)
5423                 *type = btrfs_dir_ftype(path->nodes[0], di);
5424 out:
5425         fscrypt_free_filename(&fname);
5426         btrfs_free_path(path);
5427         return ret;
5428 }
5429
5430 /*
5431  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5432  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5433  * is kind of like crossing a mount point.
5434  */
5435 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5436                                     struct btrfs_inode *dir,
5437                                     struct dentry *dentry,
5438                                     struct btrfs_key *location,
5439                                     struct btrfs_root **sub_root)
5440 {
5441         struct btrfs_path *path;
5442         struct btrfs_root *new_root;
5443         struct btrfs_root_ref *ref;
5444         struct extent_buffer *leaf;
5445         struct btrfs_key key;
5446         int ret;
5447         int err = 0;
5448         struct fscrypt_name fname;
5449
5450         ret = fscrypt_setup_filename(&dir->vfs_inode, &dentry->d_name, 0, &fname);
5451         if (ret)
5452                 return ret;
5453
5454         path = btrfs_alloc_path();
5455         if (!path) {
5456                 err = -ENOMEM;
5457                 goto out;
5458         }
5459
5460         err = -ENOENT;
5461         key.objectid = dir->root->root_key.objectid;
5462         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5463         key.offset = location->objectid;
5464
5465         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5466         if (ret) {
5467                 if (ret < 0)
5468                         err = ret;
5469                 goto out;
5470         }
5471
5472         leaf = path->nodes[0];
5473         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5474         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(dir) ||
5475             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != fname.disk_name.len)
5476                 goto out;
5477
5478         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, fname.disk_name.name,
5479                                    (unsigned long)(ref + 1), fname.disk_name.len);
5480         if (ret)
5481                 goto out;
5482
5483         btrfs_release_path(path);
5484
5485         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5486         if (IS_ERR(new_root)) {
5487                 err = PTR_ERR(new_root);
5488                 goto out;
5489         }
5490
5491         *sub_root = new_root;
5492         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5493         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5494         location->offset = 0;
5495         err = 0;
5496 out:
5497         btrfs_free_path(path);
5498         fscrypt_free_filename(&fname);
5499         return err;
5500 }
5501
5502 static void inode_tree_add(struct btrfs_inode *inode)
5503 {
5504         struct btrfs_root *root = inode->root;
5505         struct btrfs_inode *entry;
5506         struct rb_node **p;
5507         struct rb_node *parent;
5508         struct rb_node *new = &inode->rb_node;
5509         u64 ino = btrfs_ino(inode);
5510
5511         if (inode_unhashed(&inode->vfs_inode))
5512                 return;
5513         parent = NULL;
5514         spin_lock(&root->inode_lock);
5515         p = &root->inode_tree.rb_node;
5516         while (*p) {
5517                 parent = *p;
5518                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5519
5520                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5521                         p = &parent->rb_left;
5522                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5523                         p = &parent->rb_right;
5524                 else {
5525                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5526                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5527                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5528                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5529                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5530                         return;
5531                 }
5532         }
5533         rb_link_node(new, parent, p);
5534         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5535         spin_unlock(&root->inode_lock);
5536 }
5537
5538 static void inode_tree_del(struct btrfs_inode *inode)
5539 {
5540         struct btrfs_root *root = inode->root;
5541         int empty = 0;
5542
5543         spin_lock(&root->inode_lock);
5544         if (!RB_EMPTY_NODE(&inode->rb_node)) {
5545                 rb_erase(&inode->rb_node, &root->inode_tree);
5546                 RB_CLEAR_NODE(&inode->rb_node);
5547                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5548         }
5549         spin_unlock(&root->inode_lock);
5550
5551         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5552                 spin_lock(&root->inode_lock);
5553                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5554                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5555                 if (empty)
5556                         btrfs_add_dead_root(root);
5557         }
5558 }
5559
5560
5561 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5562 {
5563         struct btrfs_iget_args *args = p;
5564
5565         inode->i_ino = args->ino;
5566         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5567         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5568         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5569         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5570
5571         if (args->root && args->root == args->root->fs_info->tree_root &&
5572             args->ino != BTRFS_BTREE_INODE_OBJECTID)
5573                 set_bit(BTRFS_INODE_FREE_SPACE_INODE,
5574                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5575         return 0;
5576 }
5577
5578 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5579 {
5580         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5581
5582         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5583                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5584 }
5585
5586 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5587                                        struct btrfs_root *root)
5588 {
5589         struct inode *inode;
5590         struct btrfs_iget_args args;
5591         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5592
5593         args.ino = ino;
5594         args.root = root;
5595
5596         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5597                              btrfs_init_locked_inode,
5598                              (void *)&args);
5599         return inode;
5600 }
5601
5602 /*
5603  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5604  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5605  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5606  * later.
5607  */
5608 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5609                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5610 {
5611         struct inode *inode;
5612
5613         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5614         if (!inode)
5615                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5616
5617         if (inode->i_state & I_NEW) {
5618                 int ret;
5619
5620                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5621                 if (!ret) {
5622                         inode_tree_add(BTRFS_I(inode));
5623                         unlock_new_inode(inode);
5624                 } else {
5625                         iget_failed(inode);
5626                         /*
5627                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5628                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5629                          * was not found.
5630                          */
5631                         if (ret > 0)
5632                                 ret = -ENOENT;
5633                         inode = ERR_PTR(ret);
5634                 }
5635         }
5636
5637         return inode;
5638 }
5639
5640 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5641 {
5642         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5643 }
5644
5645 static struct inode *new_simple_dir(struct inode *dir,
5646                                     struct btrfs_key *key,
5647                                     struct btrfs_root *root)
5648 {
5649         struct timespec64 ts;
5650         struct inode *inode = new_inode(dir->i_sb);
5651
5652         if (!inode)
5653                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5654
5655         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5656         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5657         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5658
5659         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5660         /*
5661          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5662          * associated with the dentry
5663          */
5664         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5665         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5666         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5667         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5668
5669         ts = inode_set_ctime_current(inode);
5670         inode_set_mtime_to_ts(inode, ts);
5671         inode_set_atime_to_ts(inode, inode_get_atime(dir));
5672         BTRFS_I(inode)->i_otime_sec = ts.tv_sec;
5673         BTRFS_I(inode)->i_otime_nsec = ts.tv_nsec;
5674
5675         inode->i_uid = dir->i_uid;
5676         inode->i_gid = dir->i_gid;
5677
5678         return inode;
5679 }
5680
5681 static_assert(BTRFS_FT_UNKNOWN == FT_UNKNOWN);
5682 static_assert(BTRFS_FT_REG_FILE == FT_REG_FILE);
5683 static_assert(BTRFS_FT_DIR == FT_DIR);
5684 static_assert(BTRFS_FT_CHRDEV == FT_CHRDEV);
5685 static_assert(BTRFS_FT_BLKDEV == FT_BLKDEV);
5686 static_assert(BTRFS_FT_FIFO == FT_FIFO);
5687 static_assert(BTRFS_FT_SOCK == FT_SOCK);
5688 static_assert(BTRFS_FT_SYMLINK == FT_SYMLINK);
5689
5690 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5691 {
5692         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5693 }
5694
5695 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5696 {
5697         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(dir);
5698         struct inode *inode;
5699         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5700         struct btrfs_root *sub_root = root;
5701         struct btrfs_key location;
5702         u8 di_type = 0;
5703         int ret = 0;
5704
5705         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5706                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5707
5708         ret = btrfs_inode_by_name(BTRFS_I(dir), dentry, &location, &di_type);
5709         if (ret < 0)
5710                 return ERR_PTR(ret);
5711
5712         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5713                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5714                 if (IS_ERR(inode))
5715                         return inode;
5716
5717                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5718                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5719                         btrfs_crit(fs_info,
5720 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5721                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5722                                   di_type);
5723                         iput(inode);
5724                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5725                 }
5726                 return inode;
5727         }
5728
5729         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, BTRFS_I(dir), dentry,
5730                                        &location, &sub_root);
5731         if (ret < 0) {
5732                 if (ret != -ENOENT)
5733                         inode = ERR_PTR(ret);
5734                 else
5735                         inode = new_simple_dir(dir, &location, root);
5736         } else {
5737                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
5738                 btrfs_put_root(sub_root);
5739
5740                 if (IS_ERR(inode))
5741                         return inode;
5742
5743                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5744                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
5745                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
5746                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5747                 if (ret) {
5748                         iput(inode);
5749                         inode = ERR_PTR(ret);
5750                 }
5751         }
5752
5753         return inode;
5754 }
5755
5756 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
5757 {
5758         struct btrfs_root *root;
5759         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5760
5761         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
5762                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
5763
5764         if (inode) {
5765                 root = BTRFS_I(inode)->root;
5766                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
5767                         return 1;
5768
5769                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
5770                         return 1;
5771         }
5772         return 0;
5773 }
5774
5775 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5776                                    unsigned int flags)
5777 {
5778         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
5779
5780         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
5781                 inode = NULL;
5782         return d_splice_alias(inode, dentry);
5783 }
5784
5785 /*
5786  * Find the highest existing sequence number in a directory and then set the
5787  * in-memory index_cnt variable to the first free sequence number.
5788  */
5789 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
5790 {
5791         struct btrfs_root *root = inode->root;
5792         struct btrfs_key key, found_key;
5793         struct btrfs_path *path;
5794         struct extent_buffer *leaf;
5795         int ret;
5796
5797         key.objectid = btrfs_ino(inode);
5798         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5799         key.offset = (u64)-1;
5800
5801         path = btrfs_alloc_path();
5802         if (!path)
5803                 return -ENOMEM;
5804
5805         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5806         if (ret < 0)
5807                 goto out;
5808         /* FIXME: we should be able to handle this */
5809         if (ret == 0)
5810                 goto out;
5811         ret = 0;
5812
5813         if (path->slots[0] == 0) {
5814                 inode->index_cnt = BTRFS_DIR_START_INDEX;
5815                 goto out;
5816         }
5817
5818         path->slots[0]--;
5819
5820         leaf = path->nodes[0];
5821         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
5822
5823         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
5824             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
5825                 inode->index_cnt = BTRFS_DIR_START_INDEX;
5826                 goto out;
5827         }
5828
5829         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
5830 out:
5831         btrfs_free_path(path);
5832         return ret;
5833 }
5834
5835 static int btrfs_get_dir_last_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
5836 {
5837         int ret = 0;
5838
5839         btrfs_inode_lock(dir, 0);
5840         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
5841                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
5842                 if (ret) {
5843                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
5844                         if (ret)
5845                                 goto out;
5846                 }
5847         }
5848
5849         /* index_cnt is the index number of next new entry, so decrement it. */
5850         *index = dir->index_cnt - 1;
5851 out:
5852         btrfs_inode_unlock(dir, 0);
5853
5854         return ret;
5855 }
5856
5857 /*
5858  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
5859  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
5860  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
5861  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
5862  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
5863  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
5864  * tree lock.
5865  */
5866 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
5867 {
5868         struct btrfs_file_private *private;
5869         u64 last_index;
5870         int ret;
5871
5872         ret = btrfs_get_dir_last_index(BTRFS_I(inode), &last_index);
5873         if (ret)
5874                 return ret;
5875
5876         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
5877         if (!private)
5878                 return -ENOMEM;
5879         private->last_index = last_index;
5880         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
5881         if (!private->filldir_buf) {
5882                 kfree(private);
5883                 return -ENOMEM;
5884         }
5885         file->private_data = private;
5886         return 0;
5887 }
5888
5889 static loff_t btrfs_dir_llseek(struct file *file, loff_t offset, int whence)
5890 {
5891         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5892         int ret;
5893
5894         ret = btrfs_get_dir_last_index(BTRFS_I(file_inode(file)),
5895                                        &private->last_index);
5896         if (ret)
5897                 return ret;
5898
5899         return generic_file_llseek(file, offset, whence);
5900 }
5901
5902 struct dir_entry {
5903         u64 ino;
5904         u64 offset;
5905         unsigned type;
5906         int name_len;
5907 };
5908
5909 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
5910 {
5911         while (entries--) {
5912                 struct dir_entry *entry = addr;
5913                 char *name = (char *)(entry + 1);
5914
5915                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
5916                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
5917                                          get_unaligned(&entry->ino),
5918                                          get_unaligned(&entry->type)))
5919                         return 1;
5920                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
5921                         get_unaligned(&entry->name_len);
5922                 ctx->pos++;
5923         }
5924         return 0;
5925 }
5926
5927 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
5928 {
5929         struct inode *inode = file_inode(file);
5930         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5931         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5932         struct btrfs_dir_item *di;
5933         struct btrfs_key key;
5934         struct btrfs_key found_key;
5935         struct btrfs_path *path;
5936         void *addr;
5937         LIST_HEAD(ins_list);
5938         LIST_HEAD(del_list);
5939         int ret;
5940         char *name_ptr;
5941         int name_len;
5942         int entries = 0;
5943         int total_len = 0;
5944         bool put = false;
5945         struct btrfs_key location;
5946
5947         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
5948                 return 0;
5949
5950         path = btrfs_alloc_path();
5951         if (!path)
5952                 return -ENOMEM;
5953
5954         addr = private->filldir_buf;
5955         path->reada = READA_FORWARD;
5956
5957         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, private->last_index,
5958                                               &ins_list, &del_list);
5959
5960 again:
5961         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5962         key.offset = ctx->pos;
5963         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5964
5965         btrfs_for_each_slot(root, &key, &found_key, path, ret) {
5966                 struct dir_entry *entry;
5967                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
5968                 u8 ftype;
5969
5970                 if (found_key.objectid != key.objectid)
5971                         break;
5972                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
5973                         break;
5974                 if (found_key.offset < ctx->pos)
5975                         continue;
5976                 if (found_key.offset > private->last_index)
5977                         break;
5978                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
5979                         continue;
5980                 di = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dir_item);
5981                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
5982                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
5983                     PAGE_SIZE) {
5984                         btrfs_release_path(path);
5985                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
5986                         if (ret)
5987                                 goto nopos;
5988                         addr = private->filldir_buf;
5989                         entries = 0;
5990                         total_len = 0;
5991                         goto again;
5992                 }
5993
5994                 ftype = btrfs_dir_flags_to_ftype(btrfs_dir_flags(leaf, di));
5995                 entry = addr;
5996                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
5997                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr,
5998                                    (unsigned long)(di + 1), name_len);
5999                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
6000                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(ftype), &entry->type);
6001                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
6002                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
6003                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
6004                 entries++;
6005                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6006                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6007         }
6008         /* Catch error encountered during iteration */
6009         if (ret < 0)
6010                 goto err;
6011
6012         btrfs_release_path(path);
6013
6014         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6015         if (ret)
6016                 goto nopos;
6017
6018         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
6019         if (ret)
6020                 goto nopos;
6021
6022         /*
6023          * Stop new entries from being returned after we return the last
6024          * entry.
6025          *
6026          * New directory entries are assigned a strictly increasing
6027          * offset.  This means that new entries created during readdir
6028          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
6029          * This has broken buggy programs which operate on names as
6030          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
6031          * we have this hack to stop new entries from being returned
6032          * under the assumption that they'll never reach this huge
6033          * offset.
6034          *
6035          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
6036          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
6037          * in the past.
6038          */
6039         if (ctx->pos >= INT_MAX)
6040                 ctx->pos = LLONG_MAX;
6041         else
6042                 ctx->pos = INT_MAX;
6043 nopos:
6044         ret = 0;
6045 err:
6046         if (put)
6047                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
6048         btrfs_free_path(path);
6049         return ret;
6050 }
6051
6052 /*
6053  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
6054  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
6055  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
6056  * to keep or drop this code.
6057  */
6058 static int btrfs_dirty_inode(struct btrfs_inode *inode)
6059 {
6060         struct btrfs_root *root = inode->root;
6061         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6062         struct btrfs_trans_handle *trans;
6063         int ret;
6064
6065         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &inode->runtime_flags))
6066                 return 0;
6067
6068         trans = btrfs_join_transaction(root);
6069         if (IS_ERR(trans))
6070                 return PTR_ERR(trans);
6071
6072         ret = btrfs_update_inode(trans, inode);
6073         if (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT) {
6074                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
6075                 btrfs_end_transaction(trans);
6076                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
6077                 if (IS_ERR(trans))
6078                         return PTR_ERR(trans);
6079
6080                 ret = btrfs_update_inode(trans, inode);
6081         }
6082         btrfs_end_transaction(trans);
6083         if (inode->delayed_node)
6084                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
6085
6086         return ret;
6087 }
6088
6089 /*
6090  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
6091  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
6092  */
6093 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, int flags)
6094 {
6095         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6096         bool dirty;
6097
6098         if (btrfs_root_readonly(root))
6099                 return -EROFS;
6100
6101         dirty = inode_update_timestamps(inode, flags);
6102         return dirty ? btrfs_dirty_inode(BTRFS_I(inode)) : 0;
6103 }
6104
6105 /*
6106  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
6107  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
6108  */
6109 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
6110 {
6111         int ret = 0;
6112
6113         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
6114                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
6115                 if (ret) {
6116                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
6117                         if (ret)
6118                                 return ret;
6119                 }
6120         }
6121
6122         *index = dir->index_cnt;
6123         dir->index_cnt++;
6124
6125         return ret;
6126 }
6127
6128 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
6129 {
6130         struct btrfs_iget_args args;
6131
6132         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
6133         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
6134
6135         return insert_inode_locked4(inode,
6136                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
6137                    btrfs_find_actor, &args);
6138 }
6139
6140 int btrfs_new_inode_prepare(struct btrfs_new_inode_args *args,
6141                             unsigned int *trans_num_items)
6142 {
6143         struct inode *dir = args->dir;
6144         struct inode *inode = args->inode;
6145         int ret;
6146
6147         if (!args->orphan) {
6148                 ret = fscrypt_setup_filename(dir, &args->dentry->d_name, 0,
6149                                              &args->fname);
6150                 if (ret)
6151                         return ret;
6152         }
6153
6154         ret = posix_acl_create(dir, &inode->i_mode, &args->default_acl, &args->acl);
6155         if (ret) {
6156                 fscrypt_free_filename(&args->fname);
6157                 return ret;
6158         }
6159
6160         /* 1 to add inode item */
6161         *trans_num_items = 1;
6162         /* 1 to add compression property */
6163         if (BTRFS_I(dir)->prop_compress)
6164                 (*trans_num_items)++;
6165         /* 1 to add default ACL xattr */
6166         if (args->default_acl)
6167                 (*trans_num_items)++;
6168         /* 1 to add access ACL xattr */
6169         if (args->acl)
6170                 (*trans_num_items)++;
6171 #ifdef CONFIG_SECURITY
6172         /* 1 to add LSM xattr */
6173         if (dir->i_security)
6174                 (*trans_num_items)++;
6175 #endif
6176         if (args->orphan) {
6177                 /* 1 to add orphan item */
6178                 (*trans_num_items)++;
6179         } else {
6180                 /*
6181                  * 1 to add dir item
6182                  * 1 to add dir index
6183                  * 1 to update parent inode item
6184                  *
6185                  * No need for 1 unit for the inode ref item because it is
6186                  * inserted in a batch together with the inode item at
6187                  * btrfs_create_new_inode().
6188                  */
6189                 *trans_num_items += 3;
6190         }
6191         return 0;
6192 }
6193
6194 void btrfs_new_inode_args_destroy(struct btrfs_new_inode_args *args)
6195 {
6196         posix_acl_release(args->acl);
6197         posix_acl_release(args->default_acl);
6198         fscrypt_free_filename(&args->fname);
6199 }
6200
6201 /*
6202  * Inherit flags from the parent inode.
6203  *
6204  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
6205  */
6206 static void btrfs_inherit_iflags(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_inode *dir)
6207 {
6208         unsigned int flags;
6209
6210         flags = dir->flags;
6211
6212         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
6213                 inode->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
6214                 inode->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6215         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
6216                 inode->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6217                 inode->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
6218         }
6219
6220         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
6221                 inode->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
6222                 if (S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode))
6223                         inode->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6224         }
6225
6226         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(&inode->vfs_inode);
6227 }
6228
6229 int btrfs_create_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
6230                            struct btrfs_new_inode_args *args)
6231 {
6232         struct timespec64 ts;
6233         struct inode *dir = args->dir;
6234         struct inode *inode = args->inode;
6235         const struct fscrypt_str *name = args->orphan ? NULL : &args->fname.disk_name;
6236         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(dir);
6237         struct btrfs_root *root;
6238         struct btrfs_inode_item *inode_item;
6239         struct btrfs_key *location;
6240         struct btrfs_path *path;
6241         u64 objectid;
6242         struct btrfs_inode_ref *ref;
6243         struct btrfs_key key[2];
6244         u32 sizes[2];
6245         struct btrfs_item_batch batch;
6246         unsigned long ptr;
6247         int ret;
6248
6249         path = btrfs_alloc_path();
6250         if (!path)
6251                 return -ENOMEM;
6252
6253         if (!args->subvol)
6254                 BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(BTRFS_I(dir)->root);
6255         root = BTRFS_I(inode)->root;
6256
6257         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6258         if (ret)
6259                 goto out;
6260         inode->i_ino = objectid;
6261
6262         if (args->orphan) {
6263                 /*
6264                  * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point, we
6265                  * fill in an inode item with the correct link count.
6266                  */
6267                 set_nlink(inode, 0);
6268         } else {
6269                 trace_btrfs_inode_request(dir);
6270
6271                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &BTRFS_I(inode)->dir_index);
6272                 if (ret)
6273                         goto out;
6274         }
6275         /* index_cnt is ignored for everything but a dir. */
6276         BTRFS_I(inode)->index_cnt = BTRFS_DIR_START_INDEX;
6277         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
6278         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
6279
6280         /*
6281          * We don't have any capability xattrs set here yet, shortcut any
6282          * queries for the xattrs here.  If we add them later via the inode
6283          * security init path or any other path this flag will be cleared.
6284          */
6285         set_bit(BTRFS_INODE_NO_CAP_XATTR, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6286
6287         /*
6288          * Subvolumes don't inherit flags from their parent directory.
6289          * Originally this was probably by accident, but we probably can't
6290          * change it now without compatibility issues.
6291          */
6292         if (!args->subvol)
6293                 btrfs_inherit_iflags(BTRFS_I(inode), BTRFS_I(dir));
6294
6295         if (S_ISREG(inode->i_mode)) {
6296                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6297                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6298                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6299                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6300                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6301         }
6302
6303         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6304         location->objectid = objectid;
6305         location->offset = 0;
6306         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6307
6308         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6309         if (ret < 0) {
6310                 if (!args->orphan)
6311                         BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6312                 goto out;
6313         }
6314
6315         /*
6316          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
6317          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
6318          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
6319          * old info in the log.
6320          */
6321         btrfs_set_inode_full_sync(BTRFS_I(inode));
6322
6323         key[0].objectid = objectid;
6324         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6325         key[0].offset = 0;
6326
6327         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6328
6329         if (!args->orphan) {
6330                 /*
6331                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6332                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6333                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6334                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6335                  */
6336                 key[1].objectid = objectid;
6337                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6338                 if (args->subvol) {
6339                         key[1].offset = objectid;
6340                         sizes[1] = 2 + sizeof(*ref);
6341                 } else {
6342                         key[1].offset = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
6343                         sizes[1] = name->len + sizeof(*ref);
6344                 }
6345         }
6346
6347         batch.keys = &key[0];
6348         batch.data_sizes = &sizes[0];
6349         batch.total_data_size = sizes[0] + (args->orphan ? 0 : sizes[1]);
6350         batch.nr = args->orphan ? 1 : 2;
6351         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, &batch);
6352         if (ret != 0) {
6353                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6354                 goto discard;
6355         }
6356
6357         ts = simple_inode_init_ts(inode);
6358         BTRFS_I(inode)->i_otime_sec = ts.tv_sec;
6359         BTRFS_I(inode)->i_otime_nsec = ts.tv_nsec;
6360
6361         /*
6362          * We're going to fill the inode item now, so at this point the inode
6363          * must be fully initialized.
6364          */
6365
6366         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6367                                   struct btrfs_inode_item);
6368         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6369                              sizeof(*inode_item));
6370         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6371
6372         if (!args->orphan) {
6373                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6374                                      struct btrfs_inode_ref);
6375                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6376                 if (args->subvol) {
6377                         btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, 2);
6378                         btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, 0);
6379                         write_extent_buffer(path->nodes[0], "..", ptr, 2);
6380                 } else {
6381                         btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref,
6382                                                      name->len);
6383                         btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref,
6384                                                   BTRFS_I(inode)->dir_index);
6385                         write_extent_buffer(path->nodes[0], name->name, ptr,
6386                                             name->len);
6387                 }
6388         }
6389
6390         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, path->nodes[0]);
6391         /*
6392          * We don't need the path anymore, plus inheriting properties, adding
6393          * ACLs, security xattrs, orphan item or adding the link, will result in
6394          * allocating yet another path. So just free our path.
6395          */
6396         btrfs_free_path(path);
6397         path = NULL;
6398
6399         if (args->subvol) {
6400                 struct inode *parent;
6401
6402                 /*
6403                  * Subvolumes inherit properties from their parent subvolume,
6404                  * not the directory they were created in.
6405                  */
6406                 parent = btrfs_iget(fs_info->sb, BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID,
6407                                     BTRFS_I(dir)->root);
6408                 if (IS_ERR(parent)) {
6409                         ret = PTR_ERR(parent);
6410                 } else {
6411                         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, parent);
6412                         iput(parent);
6413                 }
6414         } else {
6415                 ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6416         }
6417         if (ret) {
6418                 btrfs_err(fs_info,
6419                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6420                           btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid,
6421                           ret);
6422         }
6423
6424         /*
6425          * Subvolumes don't inherit ACLs or get passed to the LSM. This is
6426          * probably a bug.
6427          */
6428         if (!args->subvol) {
6429                 ret = btrfs_init_inode_security(trans, args);
6430                 if (ret) {
6431                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6432                         goto discard;
6433                 }
6434         }
6435
6436         inode_tree_add(BTRFS_I(inode));
6437
6438         trace_btrfs_inode_new(inode);
6439         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6440
6441         btrfs_update_root_times(trans, root);
6442
6443         if (args->orphan) {
6444                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
6445         } else {
6446                 ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode), name,
6447                                      0, BTRFS_I(inode)->dir_index);
6448         }
6449         if (ret) {
6450                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6451                 goto discard;
6452         }
6453
6454         return 0;
6455
6456 discard:
6457         /*
6458          * discard_new_inode() calls iput(), but the caller owns the reference
6459          * to the inode.
6460          */
6461         ihold(inode);
6462         discard_new_inode(inode);
6463 out:
6464         btrfs_free_path(path);
6465         return ret;
6466 }
6467
6468 /*
6469  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6470  * a give name and a given sequence number.
6471  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6472  * inode to the parent directory.
6473  */
6474 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6475                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6476                    const struct fscrypt_str *name, int add_backref, u64 index)
6477 {
6478         int ret = 0;
6479         struct btrfs_key key;
6480         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6481         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6482         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6483
6484         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6485                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6486         } else {
6487                 key.objectid = ino;
6488                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6489                 key.offset = 0;
6490         }
6491
6492         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6493                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6494                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6495                                          index, name);
6496         } else if (add_backref) {
6497                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name,
6498                                              ino, parent_ino, index);
6499         }
6500
6501         /* Nothing to clean up yet */
6502         if (ret)
6503                 return ret;
6504
6505         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, parent_inode, &key,
6506                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6507         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6508                 goto fail_dir_item;
6509         else if (ret) {
6510                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6511                 return ret;
6512         }
6513
6514         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6515                            name->len * 2);
6516         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6517         /*
6518          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6519          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6520          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6521          * values (the ones it had when the fsync was done).
6522          */
6523         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags))
6524                 inode_set_mtime_to_ts(&parent_inode->vfs_inode,
6525                                       inode_set_ctime_current(&parent_inode->vfs_inode));
6526
6527         ret = btrfs_update_inode(trans, parent_inode);
6528         if (ret)
6529                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6530         return ret;
6531
6532 fail_dir_item:
6533         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6534                 u64 local_index;
6535                 int err;
6536                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6537                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6538                                          &local_index, name);
6539                 if (err)
6540                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6541         } else if (add_backref) {
6542                 u64 local_index;
6543                 int err;
6544
6545                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, ino, parent_ino,
6546                                           &local_index);
6547                 if (err)
6548                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6549         }
6550
6551         /* Return the original error code */
6552         return ret;
6553 }
6554
6555 static int btrfs_create_common(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
6556                                struct inode *inode)
6557 {
6558         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(dir);
6559         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6560         struct btrfs_new_inode_args new_inode_args = {
6561                 .dir = dir,
6562                 .dentry = dentry,
6563                 .inode = inode,
6564         };
6565         unsigned int trans_num_items;
6566         struct btrfs_trans_handle *trans;
6567         int err;
6568
6569         err = btrfs_new_inode_prepare(&new_inode_args, &trans_num_items);
6570         if (err)
6571                 goto out_inode;
6572
6573         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
6574         if (IS_ERR(trans)) {
6575                 err = PTR_ERR(trans);
6576                 goto out_new_inode_args;
6577         }
6578
6579         err = btrfs_create_new_inode(trans, &new_inode_args);
6580         if (!err)
6581                 d_instantiate_new(dentry, inode);
6582
6583         btrfs_end_transaction(trans);
6584         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6585 out_new_inode_args:
6586         btrfs_new_inode_args_destroy(&new_inode_args);
6587 out_inode:
6588         if (err)
6589                 iput(inode);
6590         return err;
6591 }
6592
6593 static int btrfs_mknod(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
6594                        struct dentry *dentry, umode_t mode, dev_t rdev)
6595 {
6596         struct inode *inode;
6597
6598         inode = new_inode(dir->i_sb);
6599         if (!inode)
6600                 return -ENOMEM;
6601         inode_init_owner(idmap, inode, dir, mode);
6602         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6603         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6604         return btrfs_create_common(dir, dentry, inode);
6605 }
6606
6607 static int btrfs_create(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
6608                         struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
6609 {
6610         struct inode *inode;
6611
6612         inode = new_inode(dir->i_sb);
6613         if (!inode)
6614                 return -ENOMEM;
6615         inode_init_owner(idmap, inode, dir, mode);
6616         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6617         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6618         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6619         return btrfs_create_common(dir, dentry, inode);
6620 }
6621
6622 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6623                       struct dentry *dentry)
6624 {
6625         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6626         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6627         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6628         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
6629         struct fscrypt_name fname;
6630         u64 index;
6631         int err;
6632         int drop_inode = 0;
6633
6634         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6635         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6636                 return -EXDEV;
6637
6638         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6639                 return -EMLINK;
6640
6641         err = fscrypt_setup_filename(dir, &dentry->d_name, 0, &fname);
6642         if (err)
6643                 goto fail;
6644
6645         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6646         if (err)
6647                 goto fail;
6648
6649         /*
6650          * 2 items for inode and inode ref
6651          * 2 items for dir items
6652          * 1 item for parent inode
6653          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6654          */
6655         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6656         if (IS_ERR(trans)) {
6657                 err = PTR_ERR(trans);
6658                 trans = NULL;
6659                 goto fail;
6660         }
6661
6662         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6663         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6664         inc_nlink(inode);
6665         inode_inc_iversion(inode);
6666         inode_set_ctime_current(inode);
6667         ihold(inode);
6668         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6669
6670         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6671                              &fname.disk_name, 1, index);
6672
6673         if (err) {
6674                 drop_inode = 1;
6675         } else {
6676                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6677
6678                 err = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(inode));
6679                 if (err)
6680                         goto fail;
6681                 if (inode->i_nlink == 1) {
6682                         /*
6683                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6684                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6685                          */
6686                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6687                         if (err)
6688                                 goto fail;
6689                 }
6690                 d_instantiate(dentry, inode);
6691                 btrfs_log_new_name(trans, old_dentry, NULL, 0, parent);
6692         }
6693
6694 fail:
6695         fscrypt_free_filename(&fname);
6696         if (trans)
6697                 btrfs_end_transaction(trans);
6698         if (drop_inode) {
6699                 inode_dec_link_count(inode);
6700                 iput(inode);
6701         }
6702         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6703         return err;
6704 }
6705
6706 static int btrfs_mkdir(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
6707                        struct dentry *dentry, umode_t mode)
6708 {
6709         struct inode *inode;
6710
6711         inode = new_inode(dir->i_sb);
6712         if (!inode)
6713                 return -ENOMEM;
6714         inode_init_owner(idmap, inode, dir, S_IFDIR | mode);
6715         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6716         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6717         return btrfs_create_common(dir, dentry, inode);
6718 }
6719
6720 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6721                                       struct page *page,
6722                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6723 {
6724         int ret;
6725         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6726         char *tmp;
6727         size_t max_size;
6728         unsigned long inline_size;
6729         unsigned long ptr;
6730         int compress_type;
6731
6732         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6733         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6734         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf, path->slots[0]);
6735         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6736         if (!tmp)
6737                 return -ENOMEM;
6738         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6739
6740         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6741
6742         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6743         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page, 0, inline_size, max_size);
6744
6745         /*
6746          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
6747          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
6748          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
6749          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
6750          * cover that region here.
6751          */
6752
6753         if (max_size < PAGE_SIZE)
6754                 memzero_page(page, max_size, PAGE_SIZE - max_size);
6755         kfree(tmp);
6756         return ret;
6757 }
6758
6759 static int read_inline_extent(struct btrfs_inode *inode, struct btrfs_path *path,
6760                               struct page *page)
6761 {
6762         struct btrfs_file_extent_item *fi;
6763         void *kaddr;
6764         size_t copy_size;
6765
6766         if (!page || PageUptodate(page))
6767                 return 0;
6768
6769         ASSERT(page_offset(page) == 0);
6770
6771         fi = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6772                             struct btrfs_file_extent_item);
6773         if (btrfs_file_extent_compression(path->nodes[0], fi) != BTRFS_COMPRESS_NONE)
6774                 return uncompress_inline(path, page, fi);
6775
6776         copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE,
6777                           btrfs_file_extent_ram_bytes(path->nodes[0], fi));
6778         kaddr = kmap_local_page(page);
6779         read_extent_buffer(path->nodes[0], kaddr,
6780                            btrfs_file_extent_inline_start(fi), copy_size);
6781         kunmap_local(kaddr);
6782         if (copy_size < PAGE_SIZE)
6783                 memzero_page(page, copy_size, PAGE_SIZE - copy_size);
6784         return 0;
6785 }
6786
6787 /*
6788  * Lookup the first extent overlapping a range in a file.
6789  *
6790  * @inode:      file to search in
6791  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
6792  * @start:      file offset
6793  * @len:        length of range starting at @start
6794  *
6795  * Return the first &struct extent_map which overlaps the given range, reading
6796  * it from the B-tree and caching it if necessary. Note that there may be more
6797  * extents which overlap the given range after the returned extent_map.
6798  *
6799  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
6800  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
6801  *
6802  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
6803  */
6804 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
6805                                     struct page *page, u64 start, u64 len)
6806 {
6807         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
6808         int ret = 0;
6809         u64 extent_start = 0;
6810         u64 extent_end = 0;
6811         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
6812         int extent_type = -1;
6813         struct btrfs_path *path = NULL;
6814         struct btrfs_root *root = inode->root;
6815         struct btrfs_file_extent_item *item;
6816         struct extent_buffer *leaf;
6817         struct btrfs_key found_key;
6818         struct extent_map *em = NULL;
6819         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
6820
6821         read_lock(&em_tree->lock);
6822         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
6823         read_unlock(&em_tree->lock);
6824
6825         if (em) {
6826                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
6827                         free_extent_map(em);
6828                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
6829                         free_extent_map(em);
6830                 else
6831                         goto out;
6832         }
6833         em = alloc_extent_map();
6834         if (!em) {
6835                 ret = -ENOMEM;
6836                 goto out;
6837         }
6838         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
6839         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6840         em->len = (u64)-1;
6841         em->block_len = (u64)-1;
6842
6843         path = btrfs_alloc_path();
6844         if (!path) {
6845                 ret = -ENOMEM;
6846                 goto out;
6847         }
6848
6849         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
6850         path->reada = READA_FORWARD;
6851
6852         /*
6853          * The same explanation in load_free_space_cache applies here as well,
6854          * we only read when we're loading the free space cache, and at that
6855          * point the commit_root has everything we need.
6856          */
6857         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
6858                 path->search_commit_root = 1;
6859                 path->skip_locking = 1;
6860         }
6861
6862         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
6863         if (ret < 0) {
6864                 goto out;
6865         } else if (ret > 0) {
6866                 if (path->slots[0] == 0)
6867                         goto not_found;
6868                 path->slots[0]--;
6869                 ret = 0;
6870         }
6871
6872         leaf = path->nodes[0];
6873         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
6874                               struct btrfs_file_extent_item);
6875         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6876         if (found_key.objectid != objectid ||
6877             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6878                 /*
6879                  * If we backup past the first extent we want to move forward
6880                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
6881                  * say there is a hole for our whole search range which can
6882                  * cause problems.
6883                  */
6884                 extent_end = start;
6885                 goto next;
6886         }
6887
6888         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
6889         extent_start = found_key.offset;
6890         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
6891         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6892             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6893                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
6894                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
6895                         ret = -EUCLEAN;
6896                         btrfs_crit(fs_info,
6897                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
6898                                    btrfs_ino(inode));
6899                         goto out;
6900                 }
6901                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
6902                                                        extent_start);
6903         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6904                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
6905                                                       path->slots[0],
6906                                                       extent_start);
6907         }
6908 next:
6909         if (start >= extent_end) {
6910                 path->slots[0]++;
6911                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6912                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6913                         if (ret < 0)
6914                                 goto out;
6915                         else if (ret > 0)
6916                                 goto not_found;
6917
6918                         leaf = path->nodes[0];
6919                 }
6920                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6921                 if (found_key.objectid != objectid ||
6922                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6923                         goto not_found;
6924                 if (start + len <= found_key.offset)
6925                         goto not_found;
6926                 if (start > found_key.offset)
6927                         goto next;
6928
6929                 /* New extent overlaps with existing one */
6930                 em->start = start;
6931                 em->orig_start = start;
6932                 em->len = found_key.offset - start;
6933                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6934                 goto insert;
6935         }
6936
6937         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, em);
6938
6939         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6940             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6941                 goto insert;
6942         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6943                 /*
6944                  * Inline extent can only exist at file offset 0. This is
6945                  * ensured by tree-checker and inline extent creation path.
6946                  * Thus all members representing file offsets should be zero.
6947                  */
6948                 ASSERT(extent_start == 0);
6949                 ASSERT(em->start == 0);
6950
6951                 /*
6952                  * btrfs_extent_item_to_extent_map() should have properly
6953                  * initialized em members already.
6954                  *
6955                  * Other members are not utilized for inline extents.
6956                  */
6957                 ASSERT(em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE);
6958                 ASSERT(em->len == fs_info->sectorsize);
6959
6960                 ret = read_inline_extent(inode, path, page);
6961                 if (ret < 0)
6962                         goto out;
6963                 goto insert;
6964         }
6965 not_found:
6966         em->start = start;
6967         em->orig_start = start;
6968         em->len = len;
6969         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6970 insert:
6971         ret = 0;
6972         btrfs_release_path(path);
6973         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
6974                 btrfs_err(fs_info,
6975                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
6976                           em->start, em->len, start, len);
6977                 ret = -EIO;
6978                 goto out;
6979         }
6980
6981         write_lock(&em_tree->lock);
6982         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
6983         write_unlock(&em_tree->lock);
6984 out:
6985         btrfs_free_path(path);
6986
6987         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
6988
6989         if (ret) {
6990                 free_extent_map(em);
6991                 return ERR_PTR(ret);
6992         }
6993         return em;
6994 }
6995
6996 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
6997                                                   struct btrfs_dio_data *dio_data,
6998                                                   const u64 start,
6999                                                   const u64 len,
7000                                                   const u64 orig_start,
7001                                                   const u64 block_start,
7002                                                   const u64 block_len,
7003                                                   const u64 orig_block_len,
7004                                                   const u64 ram_bytes,
7005                                                   const int type)
7006 {
7007         struct extent_map *em = NULL;
7008         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7009
7010         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
7011                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
7012                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
7013                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
7014                                   type);
7015                 if (IS_ERR(em))
7016                         goto out;
7017         }
7018         ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start, len, len,
7019                                              block_start, block_len, 0,
7020                                              (1 << type) |
7021                                              (1 << BTRFS_ORDERED_DIRECT),
7022                                              BTRFS_COMPRESS_NONE);
7023         if (IS_ERR(ordered)) {
7024                 if (em) {
7025                         free_extent_map(em);
7026                         btrfs_drop_extent_map_range(inode, start,
7027                                                     start + len - 1, false);
7028                 }
7029                 em = ERR_CAST(ordered);
7030         } else {
7031                 ASSERT(!dio_data->ordered);
7032                 dio_data->ordered = ordered;
7033         }
7034  out:
7035
7036         return em;
7037 }
7038
7039 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
7040                                                   struct btrfs_dio_data *dio_data,
7041                                                   u64 start, u64 len)
7042 {
7043         struct btrfs_root *root = inode->root;
7044         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
7045         struct extent_map *em;
7046         struct btrfs_key ins;
7047         u64 alloc_hint;
7048         int ret;
7049
7050         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
7051 again:
7052         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
7053                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
7054         if (ret == -EAGAIN) {
7055                 ASSERT(btrfs_is_zoned(fs_info));
7056                 wait_on_bit_io(&inode->root->fs_info->flags, BTRFS_FS_NEED_ZONE_FINISH,
7057                                TASK_UNINTERRUPTIBLE);
7058                 goto again;
7059         }
7060         if (ret)
7061                 return ERR_PTR(ret);
7062
7063         em = btrfs_create_dio_extent(inode, dio_data, start, ins.offset, start,
7064                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
7065                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7066         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
7067         if (IS_ERR(em))
7068                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
7069                                            1);
7070
7071         return em;
7072 }
7073
7074 static bool btrfs_extent_readonly(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
7075 {
7076         struct btrfs_block_group *block_group;
7077         bool readonly = false;
7078
7079         block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, bytenr);
7080         if (!block_group || block_group->ro)
7081                 readonly = true;
7082         if (block_group)
7083                 btrfs_put_block_group(block_group);
7084         return readonly;
7085 }
7086
7087 /*
7088  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
7089  *
7090  * @offset:     File offset
7091  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
7092  *              range
7093  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
7094  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
7095  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
7096  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
7097  *              cow. e.g., don't trust generation number.
7098  *
7099  * Return:
7100  * >0   and update @len if we can do nocow write
7101  *  0   if we can't do nocow write
7102  * <0   if error happened
7103  *
7104  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
7105  *       any ordered extents.
7106  */
7107 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
7108                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
7109                               u64 *ram_bytes, bool nowait, bool strict)
7110 {
7111         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
7112         struct can_nocow_file_extent_args nocow_args = { 0 };
7113         struct btrfs_path *path;
7114         int ret;
7115         struct extent_buffer *leaf;
7116         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
7117         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7118         struct btrfs_file_extent_item *fi;
7119         struct btrfs_key key;
7120         int found_type;
7121
7122         path = btrfs_alloc_path();
7123         if (!path)
7124                 return -ENOMEM;
7125         path->nowait = nowait;
7126
7127         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
7128                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
7129         if (ret < 0)
7130                 goto out;
7131
7132         if (ret == 1) {
7133                 if (path->slots[0] == 0) {
7134                         /* can't find the item, must cow */
7135                         ret = 0;
7136                         goto out;
7137                 }
7138                 path->slots[0]--;
7139         }
7140         ret = 0;
7141         leaf = path->nodes[0];
7142         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
7143         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7144             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7145                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7146                 goto out;
7147         }
7148
7149         if (key.offset > offset) {
7150                 /* Wrong offset, must cow */
7151                 goto out;
7152         }
7153
7154         if (btrfs_file_extent_end(path) <= offset)
7155                 goto out;
7156
7157         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
7158         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7159         if (ram_bytes)
7160                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7161
7162         nocow_args.start = offset;
7163         nocow_args.end = offset + *len - 1;
7164         nocow_args.strict = strict;
7165         nocow_args.free_path = true;
7166
7167         ret = can_nocow_file_extent(path, &key, BTRFS_I(inode), &nocow_args);
7168         /* can_nocow_file_extent() has freed the path. */
7169         path = NULL;
7170
7171         if (ret != 1) {
7172                 /* Treat errors as not being able to NOCOW. */
7173                 ret = 0;
7174                 goto out;
7175         }
7176
7177         ret = 0;
7178         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, nocow_args.disk_bytenr))
7179                 goto out;
7180
7181         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7182             found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7183                 u64 range_end;
7184
7185                 range_end = round_up(offset + nocow_args.num_bytes,
7186                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7187                 ret = test_range_bit_exists(io_tree, offset, range_end, EXTENT_DELALLOC);
7188                 if (ret) {
7189                         ret = -EAGAIN;
7190                         goto out;
7191                 }
7192         }
7193
7194         if (orig_start)
7195                 *orig_start = key.offset - nocow_args.extent_offset;
7196         if (orig_block_len)
7197                 *orig_block_len = nocow_args.disk_num_bytes;
7198
7199         *len = nocow_args.num_bytes;
7200         ret = 1;
7201 out:
7202         btrfs_free_path(path);
7203         return ret;
7204 }
7205
7206 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7207                               struct extent_state **cached_state,
7208                               unsigned int iomap_flags)
7209 {
7210         const bool writing = (iomap_flags & IOMAP_WRITE);
7211         const bool nowait = (iomap_flags & IOMAP_NOWAIT);
7212         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7213         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7214         int ret = 0;
7215
7216         while (1) {
7217                 if (nowait) {
7218                         if (!try_lock_extent(io_tree, lockstart, lockend,
7219                                              cached_state))
7220                                 return -EAGAIN;
7221                 } else {
7222                         lock_extent(io_tree, lockstart, lockend, cached_state);
7223                 }
7224                 /*
7225                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7226                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7227                  * extents in this range.
7228                  */
7229                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7230                                                      lockend - lockstart + 1);
7231
7232                 /*
7233                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7234                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7235                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7236                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7237                  * get stale data.
7238                  */
7239                 if (!ordered &&
7240                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7241                                                          lockstart, lockend)))
7242                         break;
7243
7244                 unlock_extent(io_tree, lockstart, lockend, cached_state);
7245
7246                 if (ordered) {
7247                         if (nowait) {
7248                                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7249                                 ret = -EAGAIN;
7250                                 break;
7251                         }
7252                         /*
7253                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7254                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7255                          * to complete and retry, because if we do so we can
7256                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7257                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7258                          * than one extent map, if at this point has already
7259                          * created an ordered extent for a previous extent map
7260                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7261                          * concurrent write against that previous extent map's
7262                          * range and this range started (we unlock the ranges
7263                          * in the io tree only when the bios complete and
7264                          * buffered writes always lock pages before attempting
7265                          * to lock range in the io tree).
7266                          */
7267                         if (writing ||
7268                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7269                                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
7270                         else
7271                                 ret = nowait ? -EAGAIN : -ENOTBLK;
7272                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7273                 } else {
7274                         /*
7275                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7276                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7277                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7278                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7279                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7280                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7281                          * ordered dio extent we created before but did not have
7282                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7283                          * complete), which makes readahead wait for that
7284                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7285                          * that page.
7286                          */
7287                         ret = nowait ? -EAGAIN : -ENOTBLK;
7288                 }
7289
7290                 if (ret)
7291                         break;
7292
7293                 cond_resched();
7294         }
7295
7296         return ret;
7297 }
7298
7299 /* The callers of this must take lock_extent() */
7300 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7301                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7302                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7303                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7304                                        int type)
7305 {
7306         struct extent_map *em;
7307         int ret;
7308
7309         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7310                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7311                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7312                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7313
7314         em = alloc_extent_map();
7315         if (!em)
7316                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7317
7318         em->start = start;
7319         em->orig_start = orig_start;
7320         em->len = len;
7321         em->block_len = block_len;
7322         em->block_start = block_start;
7323         em->orig_block_len = orig_block_len;
7324         em->ram_bytes = ram_bytes;
7325         em->generation = -1;
7326         em->flags |= EXTENT_FLAG_PINNED;
7327         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC)
7328                 em->flags |= EXTENT_FLAG_FILLING;
7329         else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED)
7330                 extent_map_set_compression(em, compress_type);
7331
7332         ret = btrfs_replace_extent_map_range(inode, em, true);
7333         if (ret) {
7334                 free_extent_map(em);
7335                 return ERR_PTR(ret);
7336         }
7337
7338         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7339         return em;
7340 }
7341
7342
7343 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7344                                          struct inode *inode,
7345                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7346                                          u64 start, u64 *lenp,
7347                                          unsigned int iomap_flags)
7348 {
7349         const bool nowait = (iomap_flags & IOMAP_NOWAIT);
7350         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
7351         struct extent_map *em = *map;
7352         int type;
7353         u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7354         struct btrfs_block_group *bg;
7355         bool can_nocow = false;
7356         bool space_reserved = false;
7357         u64 len = *lenp;
7358         u64 prev_len;
7359         int ret = 0;
7360
7361         /*
7362          * We don't allocate a new extent in the following cases
7363          *
7364          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7365          * existing extent.
7366          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7367          * just use the extent.
7368          *
7369          */
7370         if ((em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC) ||
7371             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7372              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7373                 if (em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC)
7374                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7375                 else
7376                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7377                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7378                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7379
7380                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7381                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false, false) == 1) {
7382                         bg = btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start);
7383                         if (bg)
7384                                 can_nocow = true;
7385                 }
7386         }
7387
7388         prev_len = len;
7389         if (can_nocow) {
7390                 struct extent_map *em2;
7391
7392                 /* We can NOCOW, so only need to reserve metadata space. */
7393                 ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(BTRFS_I(inode), len, len,
7394                                                       nowait);
7395                 if (ret < 0) {
7396                         /* Our caller expects us to free the input extent map. */
7397                         free_extent_map(em);
7398                         *map = NULL;
7399                         btrfs_dec_nocow_writers(bg);
7400                         if (nowait && (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT))
7401                                 ret = -EAGAIN;
7402                         goto out;
7403                 }
7404                 space_reserved = true;
7405
7406                 em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), dio_data, start, len,
7407                                               orig_start, block_start,
7408                                               len, orig_block_len,
7409                                               ram_bytes, type);
7410                 btrfs_dec_nocow_writers(bg);
7411                 if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7412                         free_extent_map(em);
7413                         *map = em2;
7414                         em = em2;
7415                 }
7416
7417                 if (IS_ERR(em2)) {
7418                         ret = PTR_ERR(em2);
7419                         goto out;
7420                 }
7421
7422                 dio_data->nocow_done = true;
7423         } else {
7424                 /* Our caller expects us to free the input extent map. */
7425                 free_extent_map(em);
7426                 *map = NULL;
7427
7428                 if (nowait) {
7429                         ret = -EAGAIN;
7430                         goto out;
7431                 }
7432
7433                 /*
7434                  * If we could not allocate data space before locking the file
7435                  * range and we can't do a NOCOW write, then we have to fail.
7436                  */
7437                 if (!dio_data->data_space_reserved) {
7438                         ret = -ENOSPC;
7439                         goto out;
7440                 }
7441
7442                 /*
7443                  * We have to COW and we have already reserved data space before,
7444                  * so now we reserve only metadata.
7445                  */
7446                 ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(BTRFS_I(inode), len, len,
7447                                                       false);
7448                 if (ret < 0)
7449                         goto out;
7450                 space_reserved = true;
7451
7452                 em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), dio_data, start, len);
7453                 if (IS_ERR(em)) {
7454                         ret = PTR_ERR(em);
7455                         goto out;
7456                 }
7457                 *map = em;
7458                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7459                 if (len < prev_len)
7460                         btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode),
7461                                                         prev_len - len, true);
7462         }
7463
7464         /*
7465          * We have created our ordered extent, so we can now release our reservation
7466          * for an outstanding extent.
7467          */
7468         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), prev_len);
7469
7470         /*
7471          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7472          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7473          */
7474         if (start + len > i_size_read(inode))
7475                 i_size_write(inode, start + len);
7476 out:
7477         if (ret && space_reserved) {
7478                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), len);
7479                 btrfs_delalloc_release_metadata(BTRFS_I(inode), len, true);
7480         }
7481         *lenp = len;
7482         return ret;
7483 }
7484
7485 static int btrfs_dio_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t start,
7486                 loff_t length, unsigned int flags, struct iomap *iomap,
7487                 struct iomap *srcmap)
7488 {
7489         struct iomap_iter *iter = container_of(iomap, struct iomap_iter, iomap);
7490         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
7491         struct extent_map *em;
7492         struct extent_state *cached_state = NULL;
7493         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->private;
7494         u64 lockstart, lockend;
7495         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7496         int ret = 0;
7497         u64 len = length;
7498         const u64 data_alloc_len = length;
7499         bool unlock_extents = false;
7500
7501         /*
7502          * We could potentially fault if we have a buffer > PAGE_SIZE, and if
7503          * we're NOWAIT we may submit a bio for a partial range and return
7504          * EIOCBQUEUED, which would result in an errant short read.
7505          *
7506          * The best way to handle this would be to allow for partial completions
7507          * of iocb's, so we could submit the partial bio, return and fault in
7508          * the rest of the pages, and then submit the io for the rest of the
7509          * range.  However we don't have that currently, so simply return
7510          * -EAGAIN at this point so that the normal path is used.
7511          */
7512         if (!write && (flags & IOMAP_NOWAIT) && length > PAGE_SIZE)
7513                 return -EAGAIN;
7514
7515         /*
7516          * Cap the size of reads to that usually seen in buffered I/O as we need
7517          * to allocate a contiguous array for the checksums.
7518          */
7519         if (!write)
7520                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize * BTRFS_MAX_BIO_SECTORS);
7521
7522         lockstart = start;
7523         lockend = start + len - 1;
7524
7525         /*
7526          * iomap_dio_rw() only does filemap_write_and_wait_range(), which isn't
7527          * enough if we've written compressed pages to this area, so we need to
7528          * flush the dirty pages again to make absolutely sure that any
7529          * outstanding dirty pages are on disk - the first flush only starts
7530          * compression on the data, while keeping the pages locked, so by the
7531          * time the second flush returns we know bios for the compressed pages
7532          * were submitted and finished, and the pages no longer under writeback.
7533          *
7534          * If we have a NOWAIT request and we have any pages in the range that
7535          * are locked, likely due to compression still in progress, we don't want
7536          * to block on page locks. We also don't want to block on pages marked as
7537          * dirty or under writeback (same as for the non-compression case).
7538          * iomap_dio_rw() did the same check, but after that and before we got
7539          * here, mmap'ed writes may have happened or buffered reads started
7540          * (readpage() and readahead(), which lock pages), as we haven't locked
7541          * the file range yet.
7542          */
7543         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7544                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7545                 if (flags & IOMAP_NOWAIT) {
7546                         if (filemap_range_needs_writeback(inode->i_mapping,
7547                                                           lockstart, lockend))
7548                                 return -EAGAIN;
7549                 } else {
7550                         ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
7551                                                        start + length - 1);
7552                         if (ret)
7553                                 return ret;
7554                 }
7555         }
7556
7557         memset(dio_data, 0, sizeof(*dio_data));
7558
7559         /*
7560          * We always try to allocate data space and must do it before locking
7561          * the file range, to avoid deadlocks with concurrent writes to the same
7562          * range if the range has several extents and the writes don't expand the
7563          * current i_size (the inode lock is taken in shared mode). If we fail to
7564          * allocate data space here we continue and later, after locking the
7565          * file range, we fail with ENOSPC only if we figure out we can not do a
7566          * NOCOW write.
7567          */
7568         if (write && !(flags & IOMAP_NOWAIT)) {
7569                 ret = btrfs_check_data_free_space(BTRFS_I(inode),
7570                                                   &dio_data->data_reserved,
7571                                                   start, data_alloc_len, false);
7572                 if (!ret)
7573                         dio_data->data_space_reserved = true;
7574                 else if (ret && !(BTRFS_I(inode)->flags &
7575                                   (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)))
7576                         goto err;
7577         }
7578
7579         /*
7580          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7581          * this range and we need to fallback to buffered IO, or we are doing a
7582          * NOWAIT read/write and we need to block.
7583          */
7584         ret = lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state, flags);
7585         if (ret < 0)
7586                 goto err;
7587
7588         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, start, len);
7589         if (IS_ERR(em)) {
7590                 ret = PTR_ERR(em);
7591                 goto unlock_err;
7592         }
7593
7594         /*
7595          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7596          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7597          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7598          * buffered path.
7599          *
7600          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7601          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7602          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7603          *
7604          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7605          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7606          * the generic code.
7607          */
7608         if (extent_map_is_compressed(em) ||
7609             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7610                 free_extent_map(em);
7611                 /*
7612                  * If we are in a NOWAIT context, return -EAGAIN in order to
7613                  * fallback to buffered IO. This is not only because we can
7614                  * block with buffered IO (no support for NOWAIT semantics at
7615                  * the moment) but also to avoid returning short reads to user
7616                  * space - this happens if we were able to read some data from
7617                  * previous non-compressed extents and then when we fallback to
7618                  * buffered IO, at btrfs_file_read_iter() by calling
7619                  * filemap_read(), we fail to fault in pages for the read buffer,
7620                  * in which case filemap_read() returns a short read (the number
7621                  * of bytes previously read is > 0, so it does not return -EFAULT).
7622                  */
7623                 ret = (flags & IOMAP_NOWAIT) ? -EAGAIN : -ENOTBLK;
7624                 goto unlock_err;
7625         }
7626
7627         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7628
7629         /*
7630          * If we have a NOWAIT request and the range contains multiple extents
7631          * (or a mix of extents and holes), then we return -EAGAIN to make the
7632          * caller fallback to a context where it can do a blocking (without
7633          * NOWAIT) request. This way we avoid doing partial IO and returning
7634          * success to the caller, which is not optimal for writes and for reads
7635          * it can result in unexpected behaviour for an application.
7636          *
7637          * When doing a read, because we use IOMAP_DIO_PARTIAL when calling
7638          * iomap_dio_rw(), we can end up returning less data then what the caller
7639          * asked for, resulting in an unexpected, and incorrect, short read.
7640          * That is, the caller asked to read N bytes and we return less than that,
7641          * which is wrong unless we are crossing EOF. This happens if we get a
7642          * page fault error when trying to fault in pages for the buffer that is
7643          * associated to the struct iov_iter passed to iomap_dio_rw(), and we
7644          * have previously submitted bios for other extents in the range, in
7645          * which case iomap_dio_rw() may return us EIOCBQUEUED if not all of
7646          * those bios have completed by the time we get the page fault error,
7647          * which we return back to our caller - we should only return EIOCBQUEUED
7648          * after we have submitted bios for all the extents in the range.
7649          */
7650         if ((flags & IOMAP_NOWAIT) && len < length) {
7651                 free_extent_map(em);
7652                 ret = -EAGAIN;
7653                 goto unlock_err;
7654         }
7655
7656         if (write) {
7657                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, inode, dio_data,
7658                                                     start, &len, flags);
7659                 if (ret < 0)
7660                         goto unlock_err;
7661                 unlock_extents = true;
7662                 /* Recalc len in case the new em is smaller than requested */
7663                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7664                 if (dio_data->data_space_reserved) {
7665                         u64 release_offset;
7666                         u64 release_len = 0;
7667
7668                         if (dio_data->nocow_done) {
7669                                 release_offset = start;
7670                                 release_len = data_alloc_len;
7671                         } else if (len < data_alloc_len) {
7672                                 release_offset = start + len;
7673                                 release_len = data_alloc_len - len;
7674                         }
7675
7676                         if (release_len > 0)
7677                                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode),
7678                                                                dio_data->data_reserved,
7679                                                                release_offset,
7680                                                                release_len);
7681                 }
7682         } else {
7683                 /*
7684                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7685                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7686                  */
7687                 lockstart = start + len;
7688                 if (lockstart < lockend)
7689                         unlock_extents = true;
7690         }
7691
7692         if (unlock_extents)
7693                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7694                               &cached_state);
7695         else
7696                 free_extent_state(cached_state);
7697
7698         /*
7699          * Translate extent map information to iomap.
7700          * We trim the extents (and move the addr) even though iomap code does
7701          * that, since we have locked only the parts we are performing I/O in.
7702          */
7703         if ((em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
7704             ((em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC) && !write)) {
7705                 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
7706                 iomap->type = IOMAP_HOLE;
7707         } else {
7708                 iomap->addr = em->block_start + (start - em->start);
7709                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
7710         }
7711         iomap->offset = start;
7712         iomap->bdev = fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev;
7713         iomap->length = len;
7714         free_extent_map(em);
7715
7716         return 0;
7717
7718 unlock_err:
7719         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7720                       &cached_state);
7721 err:
7722         if (dio_data->data_space_reserved) {
7723                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode),
7724                                                dio_data->data_reserved,
7725                                                start, data_alloc_len);
7726                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7727         }
7728
7729         return ret;
7730 }
7731
7732 static int btrfs_dio_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
7733                 ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
7734 {
7735         struct iomap_iter *iter = container_of(iomap, struct iomap_iter, iomap);
7736         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->private;
7737         size_t submitted = dio_data->submitted;
7738         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7739         int ret = 0;
7740
7741         if (!write && (iomap->type == IOMAP_HOLE)) {
7742                 /* If reading from a hole, unlock and return */
7743                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos, pos + length - 1,
7744                               NULL);
7745                 return 0;
7746         }
7747
7748         if (submitted < length) {
7749                 pos += submitted;
7750                 length -= submitted;
7751                 if (write)
7752                         btrfs_finish_ordered_extent(dio_data->ordered, NULL,
7753                                                     pos, length, false);
7754                 else
7755                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos,
7756                                       pos + length - 1, NULL);
7757                 ret = -ENOTBLK;
7758         }
7759         if (write) {
7760                 btrfs_put_ordered_extent(dio_data->ordered);
7761                 dio_data->ordered = NULL;
7762         }
7763
7764         if (write)
7765                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7766         return ret;
7767 }
7768
7769 static void btrfs_dio_end_io(struct btrfs_bio *bbio)
7770 {
7771         struct btrfs_dio_private *dip =
7772                 container_of(bbio, struct btrfs_dio_private, bbio);
7773         struct btrfs_inode *inode = bbio->inode;
7774         struct bio *bio = &bbio->bio;
7775
7776         if (bio->bi_status) {
7777                 btrfs_warn(inode->root->fs_info,
7778                 "direct IO failed ino %llu op 0x%0x offset %#llx len %u err no %d",
7779                            btrfs_ino(inode), bio->bi_opf,
7780                            dip->file_offset, dip->bytes, bio->bi_status);
7781         }
7782
7783         if (btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE) {
7784                 btrfs_finish_ordered_extent(bbio->ordered, NULL,
7785                                             dip->file_offset, dip->bytes,
7786                                             !bio->bi_status);
7787         } else {
7788                 unlock_extent(&inode->io_tree, dip->file_offset,
7789                               dip->file_offset + dip->bytes - 1, NULL);
7790         }
7791
7792         bbio->bio.bi_private = bbio->private;
7793         iomap_dio_bio_end_io(bio);
7794 }
7795
7796 static void btrfs_dio_submit_io(const struct iomap_iter *iter, struct bio *bio,
7797                                 loff_t file_offset)
7798 {
7799         struct btrfs_bio *bbio = btrfs_bio(bio);
7800         struct btrfs_dio_private *dip =
7801                 container_of(bbio, struct btrfs_dio_private, bbio);
7802         struct btrfs_dio_data *dio_data = iter->private;
7803
7804         btrfs_bio_init(bbio, BTRFS_I(iter->inode)->root->fs_info,
7805                        btrfs_dio_end_io, bio->bi_private);
7806         bbio->inode = BTRFS_I(iter->inode);
7807         bbio->file_offset = file_offset;
7808
7809         dip->file_offset = file_offset;
7810         dip->bytes = bio->bi_iter.bi_size;
7811
7812         dio_data->submitted += bio->bi_iter.bi_size;
7813
7814         /*
7815          * Check if we are doing a partial write.  If we are, we need to split
7816          * the ordered extent to match the submitted bio.  Hang on to the
7817          * remaining unfinishable ordered_extent in dio_data so that it can be
7818          * cancelled in iomap_end to avoid a deadlock wherein faulting the
7819          * remaining pages is blocked on the outstanding ordered extent.
7820          */
7821         if (iter->flags & IOMAP_WRITE) {
7822                 int ret;
7823
7824                 ret = btrfs_extract_ordered_extent(bbio, dio_data->ordered);
7825                 if (ret) {
7826                         btrfs_finish_ordered_extent(dio_data->ordered, NULL,
7827                                                     file_offset, dip->bytes,
7828                                                     !ret);
7829                         bio->bi_status = errno_to_blk_status(ret);
7830                         iomap_dio_bio_end_io(bio);
7831                         return;
7832                 }
7833         }
7834
7835         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
7836 }
7837
7838 static const struct iomap_ops btrfs_dio_iomap_ops = {
7839         .iomap_begin            = btrfs_dio_iomap_begin,
7840         .iomap_end              = btrfs_dio_iomap_end,
7841 };
7842
7843 static const struct iomap_dio_ops btrfs_dio_ops = {
7844         .submit_io              = btrfs_dio_submit_io,
7845         .bio_set                = &btrfs_dio_bioset,
7846 };
7847
7848 ssize_t btrfs_dio_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter, size_t done_before)
7849 {
7850         struct btrfs_dio_data data = { 0 };
7851
7852         return iomap_dio_rw(iocb, iter, &btrfs_dio_iomap_ops, &btrfs_dio_ops,
7853                             IOMAP_DIO_PARTIAL, &data, done_before);
7854 }
7855
7856 struct iomap_dio *btrfs_dio_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
7857                                   size_t done_before)
7858 {
7859         struct btrfs_dio_data data = { 0 };
7860
7861         return __iomap_dio_rw(iocb, iter, &btrfs_dio_iomap_ops, &btrfs_dio_ops,
7862                             IOMAP_DIO_PARTIAL, &data, done_before);
7863 }
7864
7865 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
7866                         u64 start, u64 len)
7867 {
7868         struct btrfs_inode *btrfs_inode = BTRFS_I(inode);
7869         int     ret;
7870
7871         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
7872         if (ret)
7873                 return ret;
7874
7875         /*
7876          * fiemap_prep() called filemap_write_and_wait() for the whole possible
7877          * file range (0 to LLONG_MAX), but that is not enough if we have
7878          * compression enabled. The first filemap_fdatawrite_range() only kicks
7879          * in the compression of data (in an async thread) and will return
7880          * before the compression is done and writeback is started. A second
7881          * filemap_fdatawrite_range() is needed to wait for the compression to
7882          * complete and writeback to start. We also need to wait for ordered
7883          * extents to complete, because our fiemap implementation uses mainly
7884          * file extent items to list the extents, searching for extent maps
7885          * only for file ranges with holes or prealloc extents to figure out
7886          * if we have delalloc in those ranges.
7887          */
7888         if (fieinfo->fi_flags & FIEMAP_FLAG_SYNC) {
7889                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, LLONG_MAX);
7890                 if (ret)
7891                         return ret;
7892         }
7893
7894         btrfs_inode_lock(btrfs_inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
7895
7896         /*
7897          * We did an initial flush to avoid holding the inode's lock while
7898          * triggering writeback and waiting for the completion of IO and ordered
7899          * extents. Now after we locked the inode we do it again, because it's
7900          * possible a new write may have happened in between those two steps.
7901          */
7902         if (fieinfo->fi_flags & FIEMAP_FLAG_SYNC) {
7903                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, LLONG_MAX);
7904                 if (ret) {
7905                         btrfs_inode_unlock(btrfs_inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
7906                         return ret;
7907                 }
7908         }
7909
7910         ret = extent_fiemap(btrfs_inode, fieinfo, start, len);
7911         btrfs_inode_unlock(btrfs_inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
7912
7913         return ret;
7914 }
7915
7916 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
7917                             struct writeback_control *wbc)
7918 {
7919         return extent_writepages(mapping, wbc);
7920 }
7921
7922 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
7923 {
7924         extent_readahead(rac);
7925 }
7926
7927 /*
7928  * For release_folio() and invalidate_folio() we have a race window where
7929  * folio_end_writeback() is called but the subpage spinlock is not yet released.
7930  * If we continue to release/invalidate the page, we could cause use-after-free
7931  * for subpage spinlock.  So this function is to spin and wait for subpage
7932  * spinlock.
7933  */
7934 static void wait_subpage_spinlock(struct page *page)
7935 {
7936         struct btrfs_fs_info *fs_info = page_to_fs_info(page);
7937         struct folio *folio = page_folio(page);
7938         struct btrfs_subpage *subpage;
7939
7940         if (!btrfs_is_subpage(fs_info, page->mapping))
7941                 return;
7942
7943         ASSERT(folio_test_private(folio) && folio_get_private(folio));
7944         subpage = folio_get_private(folio);
7945
7946         /*
7947          * This may look insane as we just acquire the spinlock and release it,
7948          * without doing anything.  But we just want to make sure no one is
7949          * still holding the subpage spinlock.
7950          * And since the page is not dirty nor writeback, and we have page
7951          * locked, the only possible way to hold a spinlock is from the endio
7952          * function to clear page writeback.
7953          *
7954          * Here we just acquire the spinlock so that all existing callers
7955          * should exit and we're safe to release/invalidate the page.
7956          */
7957         spin_lock_irq(&subpage->lock);
7958         spin_unlock_irq(&subpage->lock);
7959 }
7960
7961 static bool __btrfs_release_folio(struct folio *folio, gfp_t gfp_flags)
7962 {
7963         int ret = try_release_extent_mapping(&folio->page, gfp_flags);
7964
7965         if (ret == 1) {
7966                 wait_subpage_spinlock(&folio->page);
7967                 clear_page_extent_mapped(&folio->page);
7968         }
7969         return ret;
7970 }
7971
7972 static bool btrfs_release_folio(struct folio *folio, gfp_t gfp_flags)
7973 {
7974         if (folio_test_writeback(folio) || folio_test_dirty(folio))
7975                 return false;
7976         return __btrfs_release_folio(folio, gfp_flags);
7977 }
7978
7979 #ifdef CONFIG_MIGRATION
7980 static int btrfs_migrate_folio(struct address_space *mapping,
7981                              struct folio *dst, struct folio *src,
7982                              enum migrate_mode mode)
7983 {
7984         int ret = filemap_migrate_folio(mapping, dst, src, mode);
7985
7986         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
7987                 return ret;
7988
7989         if (folio_test_ordered(src)) {
7990                 folio_clear_ordered(src);
7991                 folio_set_ordered(dst);
7992         }
7993
7994         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
7995 }
7996 #else
7997 #define btrfs_migrate_folio NULL
7998 #endif
7999
8000 static void btrfs_invalidate_folio(struct folio *folio, size_t offset,
8001                                  size_t length)
8002 {
8003         struct btrfs_inode *inode = folio_to_inode(folio);
8004         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
8005         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
8006         struct extent_state *cached_state = NULL;
8007         u64 page_start = folio_pos(folio);
8008         u64 page_end = page_start + folio_size(folio) - 1;
8009         u64 cur;
8010         int inode_evicting = inode->vfs_inode.i_state & I_FREEING;
8011
8012         /*
8013          * We have folio locked so no new ordered extent can be created on this
8014          * page, nor bio can be submitted for this folio.
8015          *
8016          * But already submitted bio can still be finished on this folio.
8017          * Furthermore, endio function won't skip folio which has Ordered
8018          * (Private2) already cleared, so it's possible for endio and
8019          * invalidate_folio to do the same ordered extent accounting twice
8020          * on one folio.
8021          *
8022          * So here we wait for any submitted bios to finish, so that we won't
8023          * do double ordered extent accounting on the same folio.
8024          */
8025         folio_wait_writeback(folio);
8026         wait_subpage_spinlock(&folio->page);
8027
8028         /*
8029          * For subpage case, we have call sites like
8030          * btrfs_punch_hole_lock_range() which passes range not aligned to
8031          * sectorsize.
8032          * If the range doesn't cover the full folio, we don't need to and
8033          * shouldn't clear page extent mapped, as folio->private can still
8034          * record subpage dirty bits for other part of the range.
8035          *
8036          * For cases that invalidate the full folio even the range doesn't
8037          * cover the full folio, like invalidating the last folio, we're
8038          * still safe to wait for ordered extent to finish.
8039          */
8040         if (!(offset == 0 && length == folio_size(folio))) {
8041                 btrfs_release_folio(folio, GFP_NOFS);
8042                 return;
8043         }
8044
8045         if (!inode_evicting)
8046                 lock_extent(tree, page_start, page_end, &cached_state);
8047
8048         cur = page_start;
8049         while (cur < page_end) {
8050                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8051                 u64 range_end;
8052                 u32 range_len;
8053                 u32 extra_flags = 0;
8054
8055                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_range(inode, cur,
8056                                                            page_end + 1 - cur);
8057                 if (!ordered) {
8058                         range_end = page_end;
8059                         /*
8060                          * No ordered extent covering this range, we are safe
8061                          * to delete all extent states in the range.
8062                          */
8063                         extra_flags = EXTENT_CLEAR_ALL_BITS;
8064                         goto next;
8065                 }
8066                 if (ordered->file_offset > cur) {
8067                         /*
8068                          * There is a range between [cur, oe->file_offset) not
8069                          * covered by any ordered extent.
8070                          * We are safe to delete all extent states, and handle
8071                          * the ordered extent in the next iteration.
8072                          */
8073                         range_end = ordered->file_offset - 1;
8074                         extra_flags = EXTENT_CLEAR_ALL_BITS;
8075                         goto next;
8076                 }
8077
8078                 range_end = min(ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1,
8079                                 page_end);
8080                 ASSERT(range_end + 1 - cur < U32_MAX);
8081                 range_len = range_end + 1 - cur;
8082                 if (!btrfs_folio_test_ordered(fs_info, folio, cur, range_len)) {
8083                         /*
8084                          * If Ordered (Private2) is cleared, it means endio has
8085                          * already been executed for the range.
8086                          * We can't delete the extent states as
8087                          * btrfs_finish_ordered_io() may still use some of them.
8088                          */
8089                         goto next;
8090                 }
8091                 btrfs_folio_clear_ordered(fs_info, folio, cur, range_len);
8092
8093                 /*
8094                  * IO on this page will never be started, so we need to account
8095                  * for any ordered extents now. Don't clear EXTENT_DELALLOC_NEW
8096                  * here, must leave that up for the ordered extent completion.
8097                  *
8098                  * This will also unlock the range for incoming
8099                  * btrfs_finish_ordered_io().
8100                  */
8101                 if (!inode_evicting)
8102                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end,
8103                                          EXTENT_DELALLOC |
8104                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8105                                          EXTENT_DEFRAG, &cached_state);
8106
8107                 spin_lock_irq(&inode->ordered_tree_lock);
8108                 set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8109                 ordered->truncated_len = min(ordered->truncated_len,
8110                                              cur - ordered->file_offset);
8111                 spin_unlock_irq(&inode->ordered_tree_lock);
8112
8113                 /*
8114                  * If the ordered extent has finished, we're safe to delete all
8115                  * the extent states of the range, otherwise
8116                  * btrfs_finish_ordered_io() will get executed by endio for
8117                  * other pages, so we can't delete extent states.
8118                  */
8119                 if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8120                                                    cur, range_end + 1 - cur)) {
8121                         btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8122                         /*
8123                          * The ordered extent has finished, now we're again
8124                          * safe to delete all extent states of the range.
8125                          */
8126                         extra_flags = EXTENT_CLEAR_ALL_BITS;
8127                 }
8128 next:
8129                 if (ordered)
8130                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8131                 /*
8132                  * Qgroup reserved space handler
8133                  * Sector(s) here will be either:
8134                  *
8135                  * 1) Already written to disk or bio already finished
8136                  *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleared.
8137                  *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8138                  *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8139                  *
8140                  * 2) Not written to disk yet
8141                  *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the
8142                  *    QGROUP_RESERVED bit of its io_tree, and free the qgroup
8143                  *    reserved data space.
8144                  *    Since the IO will never happen for this page.
8145                  */
8146                 btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, cur, range_end + 1 - cur, NULL);
8147                 if (!inode_evicting) {
8148                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end, EXTENT_LOCKED |
8149                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_UPTODATE |
8150                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG |
8151                                  extra_flags, &cached_state);
8152                 }
8153                 cur = range_end + 1;
8154         }
8155         /*
8156          * We have iterated through all ordered extents of the page, the page
8157          * should not have Ordered (Private2) anymore, or the above iteration
8158          * did something wrong.
8159          */
8160         ASSERT(!folio_test_ordered(folio));
8161         btrfs_folio_clear_checked(fs_info, folio, folio_pos(folio), folio_size(folio));
8162         if (!inode_evicting)
8163                 __btrfs_release_folio(folio, GFP_NOFS);
8164         clear_page_extent_mapped(&folio->page);
8165 }
8166
8167 /*
8168  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8169  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8170  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8171  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8172  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8173  * support these features.
8174  *
8175  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8176  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8177  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8178  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8179  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8180  * unlock the page.
8181  */
8182 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8183 {
8184         struct page *page = vmf->page;
8185         struct folio *folio = page_folio(page);
8186         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8187         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
8188         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8189         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8190         struct extent_state *cached_state = NULL;
8191         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8192         unsigned long zero_start;
8193         loff_t size;
8194         vm_fault_t ret;
8195         int ret2;
8196         int reserved = 0;
8197         u64 reserved_space;
8198         u64 page_start;
8199         u64 page_end;
8200         u64 end;
8201
8202         ASSERT(folio_order(folio) == 0);
8203
8204         reserved_space = PAGE_SIZE;
8205
8206         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8207         page_start = page_offset(page);
8208         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8209         end = page_end;
8210
8211         /*
8212          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8213          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8214          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8215          * dirty page write out, then the btrfs_writepages() function could
8216          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8217          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8218          */
8219         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8220                                             page_start, reserved_space);
8221         if (!ret2) {
8222                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8223                 reserved = 1;
8224         }
8225         if (ret2) {
8226                 ret = vmf_error(ret2);
8227                 if (reserved)
8228                         goto out;
8229                 goto out_noreserve;
8230         }
8231
8232         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8233 again:
8234         down_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8235         lock_page(page);
8236         size = i_size_read(inode);
8237
8238         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8239             (page_start >= size)) {
8240                 /* page got truncated out from underneath us */
8241                 goto out_unlock;
8242         }
8243         wait_on_page_writeback(page);
8244
8245         lock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8246         ret2 = set_page_extent_mapped(page);
8247         if (ret2 < 0) {
8248                 ret = vmf_error(ret2);
8249                 unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8250                 goto out_unlock;
8251         }
8252
8253         /*
8254          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8255          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8256          */
8257         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8258                         PAGE_SIZE);
8259         if (ordered) {
8260                 unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8261                 unlock_page(page);
8262                 up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8263                 btrfs_start_ordered_extent(ordered);
8264                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8265                 goto again;
8266         }
8267
8268         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8269                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8270                                           fs_info->sectorsize);
8271                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8272                         end = page_start + reserved_space - 1;
8273                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8274                                         data_reserved, page_start,
8275                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8276                 }
8277         }
8278
8279         /*
8280          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8281          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8282          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8283          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8284          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8285          */
8286         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8287                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8288                           EXTENT_DEFRAG, &cached_state);
8289
8290         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8291                                         &cached_state);
8292         if (ret2) {
8293                 unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8294                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8295                 goto out_unlock;
8296         }
8297
8298         /* page is wholly or partially inside EOF */
8299         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8300                 zero_start = offset_in_page(size);
8301         else
8302                 zero_start = PAGE_SIZE;
8303
8304         if (zero_start != PAGE_SIZE)
8305                 memzero_page(page, zero_start, PAGE_SIZE - zero_start);
8306
8307         btrfs_folio_clear_checked(fs_info, folio, page_start, PAGE_SIZE);
8308         btrfs_folio_set_dirty(fs_info, folio, page_start, end + 1 - page_start);
8309         btrfs_folio_set_uptodate(fs_info, folio, page_start, end + 1 - page_start);
8310
8311         btrfs_set_inode_last_sub_trans(BTRFS_I(inode));
8312
8313         unlock_extent(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8314         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8315
8316         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8317         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8318         extent_changeset_free(data_reserved);
8319         return VM_FAULT_LOCKED;
8320
8321 out_unlock:
8322         unlock_page(page);
8323         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8324 out:
8325         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8326         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8327                                      reserved_space, (ret != 0));
8328 out_noreserve:
8329         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8330         extent_changeset_free(data_reserved);
8331         return ret;
8332 }
8333
8334 static int btrfs_truncate(struct btrfs_inode *inode, bool skip_writeback)
8335 {
8336         struct btrfs_truncate_control control = {
8337                 .inode = inode,
8338                 .ino = btrfs_ino(inode),
8339                 .min_type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY,
8340                 .clear_extent_range = true,
8341         };
8342         struct btrfs_root *root = inode->root;
8343         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
8344         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8345         int ret;
8346         struct btrfs_trans_handle *trans;
8347         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8348         const u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8349
8350         if (!skip_writeback) {
8351                 ret = btrfs_wait_ordered_range(&inode->vfs_inode,
8352                                                inode->vfs_inode.i_size & (~mask),
8353                                                (u64)-1);
8354                 if (ret)
8355                         return ret;
8356         }
8357
8358         /*
8359          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8360          * things going on here:
8361          *
8362          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8363          *
8364          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8365          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8366          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8367          * very much snapshotting).
8368          *
8369          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8370          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8371          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8372          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8373          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8374          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8375          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8376          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8377          * done separately as well.
8378          *
8379          * So that leaves us with
8380          *
8381          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8382          * transaction reservation.
8383          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8384          * updating the inode.
8385          */
8386         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8387         if (!rsv)
8388                 return -ENOMEM;
8389         rsv->size = min_size;
8390         rsv->failfast = true;
8391
8392         /*
8393          * 1 for the truncate slack space
8394          * 1 for updating the inode.
8395          */
8396         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8397         if (IS_ERR(trans)) {
8398                 ret = PTR_ERR(trans);
8399                 goto out;
8400         }
8401
8402         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8403         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8404                                       min_size, false);
8405         /*
8406          * We have reserved 2 metadata units when we started the transaction and
8407          * min_size matches 1 unit, so this should never fail, but if it does,
8408          * it's not critical we just fail truncation.
8409          */
8410         if (WARN_ON(ret)) {
8411                 btrfs_end_transaction(trans);
8412                 goto out;
8413         }
8414
8415         trans->block_rsv = rsv;
8416
8417         while (1) {
8418                 struct extent_state *cached_state = NULL;
8419                 const u64 new_size = inode->vfs_inode.i_size;
8420                 const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
8421
8422                 control.new_size = new_size;
8423                 lock_extent(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1, &cached_state);
8424                 /*
8425                  * We want to drop from the next block forward in case this new
8426                  * size is not block aligned since we will be keeping the last
8427                  * block of the extent just the way it is.
8428                  */
8429                 btrfs_drop_extent_map_range(inode,
8430                                             ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize),
8431                                             (u64)-1, false);
8432
8433                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, &control);
8434
8435                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, control.sub_bytes);
8436                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, control.last_size);
8437
8438                 unlock_extent(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1, &cached_state);
8439
8440                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8441                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8442                         break;
8443
8444                 ret = btrfs_update_inode(trans, inode);
8445                 if (ret)
8446                         break;
8447
8448                 btrfs_end_transaction(trans);
8449                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8450
8451                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8452                 if (IS_ERR(trans)) {
8453                         ret = PTR_ERR(trans);
8454                         trans = NULL;
8455                         break;
8456                 }
8457
8458                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8459                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8460                                               rsv, min_size, false);
8461                 /*
8462                  * We have reserved 2 metadata units when we started the
8463                  * transaction and min_size matches 1 unit, so this should never
8464                  * fail, but if it does, it's not critical we just fail truncation.
8465                  */
8466                 if (WARN_ON(ret))
8467                         break;
8468
8469                 trans->block_rsv = rsv;
8470         }
8471
8472         /*
8473          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8474          * deadlock with freeze, if we got BTRFS_NEED_TRUNCATE_BLOCK then we
8475          * know we've truncated everything except the last little bit, and can
8476          * do btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8477          */
8478         if (ret == BTRFS_NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8479                 btrfs_end_transaction(trans);
8480                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8481
8482                 ret = btrfs_truncate_block(inode, inode->vfs_inode.i_size, 0, 0);
8483                 if (ret)
8484                         goto out;
8485                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8486                 if (IS_ERR(trans)) {
8487                         ret = PTR_ERR(trans);
8488                         goto out;
8489                 }
8490                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
8491         }
8492
8493         if (trans) {
8494                 int ret2;
8495
8496                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8497                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, inode);
8498                 if (ret2 && !ret)
8499                         ret = ret2;
8500
8501                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8502                 if (ret2 && !ret)
8503                         ret = ret2;
8504                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8505         }
8506 out:
8507         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
8508         /*
8509          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
8510          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
8511          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
8512          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
8513          * safe.
8514          *
8515          * If no extents were dropped or trimmed we don't need to force the next
8516          * fsync to truncate all the inode's items from the log and re-log them
8517          * all. This means the truncate operation did not change the file size,
8518          * or changed it to a smaller size but there was only an implicit hole
8519          * between the old i_size and the new i_size, and there were no prealloc
8520          * extents beyond i_size to drop.
8521          */
8522         if (control.extents_found > 0)
8523                 btrfs_set_inode_full_sync(inode);
8524
8525         return ret;
8526 }
8527
8528 struct inode *btrfs_new_subvol_inode(struct mnt_idmap *idmap,
8529                                      struct inode *dir)
8530 {
8531         struct inode *inode;
8532
8533         inode = new_inode(dir->i_sb);
8534         if (inode) {
8535                 /*
8536                  * Subvolumes don't inherit the sgid bit or the parent's gid if
8537                  * the parent's sgid bit is set. This is probably a bug.
8538                  */
8539                 inode_init_owner(idmap, inode, NULL,
8540                                  S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO));
8541                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
8542                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
8543         }
8544         return inode;
8545 }
8546
8547 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
8548 {
8549         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
8550         struct btrfs_inode *ei;
8551         struct inode *inode;
8552         struct extent_io_tree *file_extent_tree = NULL;
8553
8554         /* Self tests may pass a NULL fs_info. */
8555         if (fs_info && !btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES)) {
8556                 file_extent_tree = kmalloc(sizeof(struct extent_io_tree), GFP_KERNEL);
8557                 if (!file_extent_tree)
8558                         return NULL;
8559         }
8560
8561         ei = alloc_inode_sb(sb, btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
8562         if (!ei) {
8563                 kfree(file_extent_tree);
8564                 return NULL;
8565         }
8566
8567         ei->root = NULL;
8568         ei->generation = 0;
8569         ei->last_trans = 0;
8570         ei->last_sub_trans = 0;
8571         ei->logged_trans = 0;
8572         ei->delalloc_bytes = 0;
8573         ei->new_delalloc_bytes = 0;
8574         ei->defrag_bytes = 0;
8575         ei->disk_i_size = 0;
8576         ei->flags = 0;
8577         ei->ro_flags = 0;
8578         ei->csum_bytes = 0;
8579         ei->index_cnt = (u64)-1;
8580         ei->dir_index = 0;
8581         ei->last_unlink_trans = 0;
8582         ei->last_reflink_trans = 0;
8583         ei->last_log_commit = 0;
8584
8585         spin_lock_init(&ei->lock);
8586         ei->outstanding_extents = 0;
8587         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
8588                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
8589                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
8590         ei->runtime_flags = 0;
8591         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8592         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8593
8594         ei->delayed_node = NULL;
8595
8596         ei->i_otime_sec = 0;
8597         ei->i_otime_nsec = 0;
8598
8599         inode = &ei->vfs_inode;
8600         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
8601
8602         /* This io tree sets the valid inode. */
8603         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO);
8604         ei->io_tree.inode = ei;
8605
8606         ei->file_extent_tree = file_extent_tree;
8607         if (file_extent_tree) {
8608                 extent_io_tree_init(fs_info, ei->file_extent_tree,
8609                                     IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT);
8610                 /* Lockdep class is set only for the file extent tree. */
8611                 lockdep_set_class(&ei->file_extent_tree->lock, &file_extent_tree_class);
8612         }
8613         mutex_init(&ei->log_mutex);
8614         spin_lock_init(&ei->ordered_tree_lock);
8615         ei->ordered_tree = RB_ROOT;
8616         ei->ordered_tree_last = NULL;
8617         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
8618         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
8619         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
8620         init_rwsem(&ei->i_mmap_lock);
8621
8622         return inode;
8623 }
8624
8625 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
8626 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
8627 {
8628         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, false);
8629         kfree(BTRFS_I(inode)->file_extent_tree);
8630         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8631 }
8632 #endif
8633
8634 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
8635 {
8636         kfree(BTRFS_I(inode)->file_extent_tree);
8637         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8638 }
8639
8640 void btrfs_destroy_inode(struct inode *vfs_inode)
8641 {
8642         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8643         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
8644         struct btrfs_root *root = inode->root;
8645         bool freespace_inode;
8646
8647         WARN_ON(!hlist_empty(&vfs_inode->i_dentry));
8648         WARN_ON(vfs_inode->i_data.nrpages);
8649         WARN_ON(inode->block_rsv.reserved);
8650         WARN_ON(inode->block_rsv.size);
8651         WARN_ON(inode->outstanding_extents);
8652         if (!S_ISDIR(vfs_inode->i_mode)) {
8653                 WARN_ON(inode->delalloc_bytes);
8654                 WARN_ON(inode->new_delalloc_bytes);
8655         }
8656         WARN_ON(inode->csum_bytes);
8657         WARN_ON(inode->defrag_bytes);
8658
8659         /*
8660          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
8661          * created the same inode and we need to destroy the one we already
8662          * created.
8663          */
8664         if (!root)
8665                 return;
8666
8667         /*
8668          * If this is a free space inode do not take the ordered extents lockdep
8669          * map.
8670          */
8671         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
8672
8673         while (1) {
8674                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, (u64)-1);
8675                 if (!ordered)
8676                         break;
8677                 else {
8678                         btrfs_err(root->fs_info,
8679                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
8680                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
8681
8682                         if (!freespace_inode)
8683                                 btrfs_lockdep_acquire(root->fs_info, btrfs_ordered_extent);
8684
8685                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
8686                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8687                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8688                 }
8689         }
8690         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(inode);
8691         inode_tree_del(inode);
8692         btrfs_drop_extent_map_range(inode, 0, (u64)-1, false);
8693         btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, 0, (u64)-1);
8694         btrfs_put_root(inode->root);
8695 }
8696
8697 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
8698 {
8699         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8700
8701         if (root == NULL)
8702                 return 1;
8703
8704         /* the snap/subvol tree is on deleting */
8705         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
8706                 return 1;
8707         else
8708                 return generic_drop_inode(inode);
8709 }
8710
8711 static void init_once(void *foo)
8712 {
8713         struct btrfs_inode *ei = foo;
8714
8715         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
8716 }
8717
8718 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
8719 {
8720         /*
8721          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
8722          * destroy cache.
8723          */
8724         rcu_barrier();
8725         bioset_exit(&btrfs_dio_bioset);
8726         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
8727 }
8728
8729 int __init btrfs_init_cachep(void)
8730 {
8731         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
8732                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
8733                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_ACCOUNT,
8734                         init_once);
8735         if (!btrfs_inode_cachep)
8736                 goto fail;
8737
8738         if (bioset_init(&btrfs_dio_bioset, BIO_POOL_SIZE,
8739                         offsetof(struct btrfs_dio_private, bbio.bio),
8740                         BIOSET_NEED_BVECS))
8741                 goto fail;
8742
8743         return 0;
8744 fail:
8745         btrfs_destroy_cachep();
8746         return -ENOMEM;
8747 }
8748
8749 static int btrfs_getattr(struct mnt_idmap *idmap,
8750                          const struct path *path, struct kstat *stat,
8751                          u32 request_mask, unsigned int flags)
8752 {
8753         u64 delalloc_bytes;
8754         u64 inode_bytes;
8755         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
8756         u32 blocksize = btrfs_sb(inode->i_sb)->sectorsize;
8757         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
8758         u32 bi_ro_flags = BTRFS_I(inode)->ro_flags;
8759
8760         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
8761         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime_sec;
8762         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime_nsec;
8763         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
8764                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
8765         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
8766                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
8767         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
8768                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
8769         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
8770                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
8771         if (bi_ro_flags & BTRFS_INODE_RO_VERITY)
8772                 stat->attributes |= STATX_ATTR_VERITY;
8773
8774         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
8775                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
8776                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
8777                                   STATX_ATTR_NODUMP);
8778
8779         generic_fillattr(idmap, request_mask, inode, stat);
8780         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
8781
8782         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8783         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
8784         inode_bytes = inode_get_bytes(inode);
8785         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
8786         stat->blocks = (ALIGN(inode_bytes, blocksize) +
8787                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> SECTOR_SHIFT;
8788         return 0;
8789 }
8790
8791 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
8792                               struct dentry *old_dentry,
8793                               struct inode *new_dir,
8794                               struct dentry *new_dentry)
8795 {
8796         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(old_dir);
8797         struct btrfs_trans_handle *trans;
8798         unsigned int trans_num_items;
8799         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
8800         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
8801         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
8802         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
8803         struct btrfs_rename_ctx old_rename_ctx;
8804         struct btrfs_rename_ctx new_rename_ctx;
8805         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
8806         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
8807         u64 old_idx = 0;
8808         u64 new_idx = 0;
8809         int ret;
8810         int ret2;
8811         bool need_abort = false;
8812         struct fscrypt_name old_fname, new_fname;
8813         struct fscrypt_str *old_name, *new_name;
8814
8815         /*
8816          * For non-subvolumes allow exchange only within one subvolume, in the
8817          * same inode namespace. Two subvolumes (represented as directory) can
8818          * be exchanged as they're a logical link and have a fixed inode number.
8819          */
8820         if (root != dest &&
8821             (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
8822              new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
8823                 return -EXDEV;
8824
8825         ret = fscrypt_setup_filename(old_dir, &old_dentry->d_name, 0, &old_fname);
8826         if (ret)
8827                 return ret;
8828
8829         ret = fscrypt_setup_filename(new_dir, &new_dentry->d_name, 0, &new_fname);
8830         if (ret) {
8831                 fscrypt_free_filename(&old_fname);
8832                 return ret;
8833         }
8834
8835         old_name = &old_fname.disk_name;
8836         new_name = &new_fname.disk_name;
8837
8838         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
8839         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
8840             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8841                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
8842
8843         /*
8844          * For each inode:
8845          * 1 to remove old dir item
8846          * 1 to remove old dir index
8847          * 1 to add new dir item
8848          * 1 to add new dir index
8849          * 1 to update parent inode
8850          *
8851          * If the parents are the same, we only need to account for one
8852          */
8853         trans_num_items = (old_dir == new_dir ? 9 : 10);
8854         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8855                 /*
8856                  * 1 to remove old root ref
8857                  * 1 to remove old root backref
8858                  * 1 to add new root ref
8859                  * 1 to add new root backref
8860                  */
8861                 trans_num_items += 4;
8862         } else {
8863                 /*
8864                  * 1 to update inode item
8865                  * 1 to remove old inode ref
8866                  * 1 to add new inode ref
8867                  */
8868                 trans_num_items += 3;
8869         }
8870         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8871                 trans_num_items += 4;
8872         else
8873                 trans_num_items += 3;
8874         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
8875         if (IS_ERR(trans)) {
8876                 ret = PTR_ERR(trans);
8877                 goto out_notrans;
8878         }
8879
8880         if (dest != root) {
8881                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
8882                 if (ret)
8883                         goto out_fail;
8884         }
8885
8886         /*
8887          * We need to find a free sequence number both in the source and
8888          * in the destination directory for the exchange.
8889          */
8890         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
8891         if (ret)
8892                 goto out_fail;
8893         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
8894         if (ret)
8895                 goto out_fail;
8896
8897         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
8898         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
8899
8900         /* Reference for the source. */
8901         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8902                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8903                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8904         } else {
8905                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest, new_name, old_ino,
8906                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
8907                                              old_idx);
8908                 if (ret)
8909                         goto out_fail;
8910                 need_abort = true;
8911         }
8912
8913         /* And now for the dest. */
8914         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8915                 /* force full log commit if subvolume involved. */
8916                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
8917         } else {
8918                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, old_name, new_ino,
8919                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
8920                                              new_idx);
8921                 if (ret) {
8922                         if (need_abort)
8923                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8924                         goto out_fail;
8925                 }
8926         }
8927
8928         /* Update inode version and ctime/mtime. */
8929         inode_inc_iversion(old_dir);
8930         inode_inc_iversion(new_dir);
8931         inode_inc_iversion(old_inode);
8932         inode_inc_iversion(new_inode);
8933         simple_rename_timestamp(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry);
8934
8935         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
8936                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
8937                                         BTRFS_I(old_inode), true);
8938                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
8939                                         BTRFS_I(new_inode), true);
8940         }
8941
8942         /* src is a subvolume */
8943         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8944                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(old_dir), old_dentry);
8945         } else { /* src is an inode */
8946                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(old_dir),
8947                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
8948                                            old_name, &old_rename_ctx);
8949                 if (!ret)
8950                         ret = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(old_inode));
8951         }
8952         if (ret) {
8953                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8954                 goto out_fail;
8955         }
8956
8957         /* dest is a subvolume */
8958         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
8959                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(new_dir), new_dentry);
8960         } else { /* dest is an inode */
8961                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(new_dir),
8962                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
8963                                            new_name, &new_rename_ctx);
8964                 if (!ret)
8965                         ret = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(new_inode));
8966         }
8967         if (ret) {
8968                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8969                 goto out_fail;
8970         }
8971
8972         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
8973                              new_name, 0, old_idx);
8974         if (ret) {
8975                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8976                 goto out_fail;
8977         }
8978
8979         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
8980                              old_name, 0, new_idx);
8981         if (ret) {
8982                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
8983                 goto out_fail;
8984         }
8985
8986         if (old_inode->i_nlink == 1)
8987                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
8988         if (new_inode->i_nlink == 1)
8989                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
8990
8991         /*
8992          * Now pin the logs of the roots. We do it to ensure that no other task
8993          * can sync the logs while we are in progress with the rename, because
8994          * that could result in an inconsistency in case any of the inodes that
8995          * are part of this rename operation were logged before.
8996          */
8997         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
8998                 btrfs_pin_log_trans(root);
8999         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9000                 btrfs_pin_log_trans(dest);
9001
9002         /* Do the log updates for all inodes. */
9003         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9004                 btrfs_log_new_name(trans, old_dentry, BTRFS_I(old_dir),
9005                                    old_rename_ctx.index, new_dentry->d_parent);
9006         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9007                 btrfs_log_new_name(trans, new_dentry, BTRFS_I(new_dir),
9008                                    new_rename_ctx.index, old_dentry->d_parent);
9009
9010         /* Now unpin the logs. */
9011         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9012                 btrfs_end_log_trans(root);
9013         if (new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9014                 btrfs_end_log_trans(dest);
9015 out_fail:
9016         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9017         ret = ret ? ret : ret2;
9018 out_notrans:
9019         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9020             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9021                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9022
9023         fscrypt_free_filename(&new_fname);
9024         fscrypt_free_filename(&old_fname);
9025         return ret;
9026 }
9027
9028 static struct inode *new_whiteout_inode(struct mnt_idmap *idmap,
9029                                         struct inode *dir)
9030 {
9031         struct inode *inode;
9032
9033         inode = new_inode(dir->i_sb);
9034         if (inode) {
9035                 inode_init_owner(idmap, inode, dir,
9036                                  S_IFCHR | WHITEOUT_MODE);
9037                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
9038                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, WHITEOUT_DEV);
9039         }
9040         return inode;
9041 }
9042
9043 static int btrfs_rename(struct mnt_idmap *idmap,
9044                         struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9045                         struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9046                         unsigned int flags)
9047 {
9048         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(old_dir);
9049         struct btrfs_new_inode_args whiteout_args = {
9050                 .dir = old_dir,
9051                 .dentry = old_dentry,
9052         };
9053         struct btrfs_trans_handle *trans;
9054         unsigned int trans_num_items;
9055         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9056         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9057         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
9058         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
9059         struct btrfs_rename_ctx rename_ctx;
9060         u64 index = 0;
9061         int ret;
9062         int ret2;
9063         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9064         struct fscrypt_name old_fname, new_fname;
9065
9066         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9067                 return -EPERM;
9068
9069         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9070         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9071                 return -EXDEV;
9072
9073         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9074             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9075                 return -ENOTEMPTY;
9076
9077         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9078             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9079                 return -ENOTEMPTY;
9080
9081         ret = fscrypt_setup_filename(old_dir, &old_dentry->d_name, 0, &old_fname);
9082         if (ret)
9083                 return ret;
9084
9085         ret = fscrypt_setup_filename(new_dir, &new_dentry->d_name, 0, &new_fname);
9086         if (ret) {
9087                 fscrypt_free_filename(&old_fname);
9088                 return ret;
9089         }
9090
9091         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9092         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino, &new_fname.disk_name);
9093         if (ret) {
9094                 if (ret == -EEXIST) {
9095                         /* we shouldn't get
9096                          * eexist without a new_inode */
9097                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9098                                 goto out_fscrypt_names;
9099                         }
9100                 } else {
9101                         /* maybe -EOVERFLOW */
9102                         goto out_fscrypt_names;
9103                 }
9104         }
9105         ret = 0;
9106
9107         /*
9108          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9109          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9110          */
9111         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9112                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9113
9114         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9115                 whiteout_args.inode = new_whiteout_inode(idmap, old_dir);
9116                 if (!whiteout_args.inode) {
9117                         ret = -ENOMEM;
9118                         goto out_fscrypt_names;
9119                 }
9120                 ret = btrfs_new_inode_prepare(&whiteout_args, &trans_num_items);
9121                 if (ret)
9122                         goto out_whiteout_inode;
9123         } else {
9124                 /* 1 to update the old parent inode. */
9125                 trans_num_items = 1;
9126         }
9127
9128         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9129                 /* Close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
9130                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9131                 /*
9132                  * 1 to remove old root ref
9133                  * 1 to remove old root backref
9134                  * 1 to add new root ref
9135                  * 1 to add new root backref
9136                  */
9137                 trans_num_items += 4;
9138         } else {
9139                 /*
9140                  * 1 to update inode
9141                  * 1 to remove old inode ref
9142                  * 1 to add new inode ref
9143                  */
9144                 trans_num_items += 3;
9145         }
9146         /*
9147          * 1 to remove old dir item
9148          * 1 to remove old dir index
9149          * 1 to add new dir item
9150          * 1 to add new dir index
9151          */
9152         trans_num_items += 4;
9153         /* 1 to update new parent inode if it's not the same as the old parent */
9154         if (new_dir != old_dir)
9155                 trans_num_items++;
9156         if (new_inode) {
9157                 /*
9158                  * 1 to update inode
9159                  * 1 to remove inode ref
9160                  * 1 to remove dir item
9161                  * 1 to remove dir index
9162                  * 1 to possibly add orphan item
9163                  */
9164                 trans_num_items += 5;
9165         }
9166         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9167         if (IS_ERR(trans)) {
9168                 ret = PTR_ERR(trans);
9169                 goto out_notrans;
9170         }
9171
9172         if (dest != root) {
9173                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9174                 if (ret)
9175                         goto out_fail;
9176         }
9177
9178         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9179         if (ret)
9180                 goto out_fail;
9181
9182         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9183         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9184                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9185                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9186         } else {
9187                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest, &new_fname.disk_name,
9188                                              old_ino, btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
9189                                              index);
9190                 if (ret)
9191                         goto out_fail;
9192         }
9193
9194         inode_inc_iversion(old_dir);
9195         inode_inc_iversion(new_dir);
9196         inode_inc_iversion(old_inode);
9197         simple_rename_timestamp(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry);
9198
9199         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9200                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9201                                         BTRFS_I(old_inode), true);
9202
9203         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9204                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(old_dir), old_dentry);
9205         } else {
9206                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(old_dir),
9207                                            BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9208                                            &old_fname.disk_name, &rename_ctx);
9209                 if (!ret)
9210                         ret = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(old_inode));
9211         }
9212         if (ret) {
9213                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9214                 goto out_fail;
9215         }
9216
9217         if (new_inode) {
9218                 inode_inc_iversion(new_inode);
9219                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9220                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9221                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, BTRFS_I(new_dir), new_dentry);
9222                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9223                 } else {
9224                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, BTRFS_I(new_dir),
9225                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9226                                                  &new_fname.disk_name);
9227                 }
9228                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9229                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9230                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9231                 if (ret) {
9232                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9233                         goto out_fail;
9234                 }
9235         }
9236
9237         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9238                              &new_fname.disk_name, 0, index);
9239         if (ret) {
9240                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9241                 goto out_fail;
9242         }
9243
9244         if (old_inode->i_nlink == 1)
9245                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9246
9247         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9248                 btrfs_log_new_name(trans, old_dentry, BTRFS_I(old_dir),
9249                                    rename_ctx.index, new_dentry->d_parent);
9250
9251         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9252                 ret = btrfs_create_new_inode(trans, &whiteout_args);
9253                 if (ret) {
9254                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9255                         goto out_fail;
9256                 } else {
9257                         unlock_new_inode(whiteout_args.inode);
9258                         iput(whiteout_args.inode);
9259                         whiteout_args.inode = NULL;
9260                 }
9261         }
9262 out_fail:
9263         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9264         ret = ret ? ret : ret2;
9265 out_notrans:
9266         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9267                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9268         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9269                 btrfs_new_inode_args_destroy(&whiteout_args);
9270 out_whiteout_inode:
9271         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9272                 iput(whiteout_args.inode);
9273 out_fscrypt_names:
9274         fscrypt_free_filename(&old_fname);
9275         fscrypt_free_filename(&new_fname);
9276         return ret;
9277 }
9278
9279 static int btrfs_rename2(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *old_dir,
9280                          struct dentry *old_dentry, struct inode *new_dir,
9281                          struct dentry *new_dentry, unsigned int flags)
9282 {
9283         int ret;
9284
9285         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9286                 return -EINVAL;
9287
9288         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9289                 ret = btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9290                                             new_dentry);
9291         else
9292                 ret = btrfs_rename(idmap, old_dir, old_dentry, new_dir,
9293                                    new_dentry, flags);
9294
9295         btrfs_btree_balance_dirty(BTRFS_I(new_dir)->root->fs_info);
9296
9297         return ret;
9298 }
9299
9300 struct btrfs_delalloc_work {
9301         struct inode *inode;
9302         struct completion completion;
9303         struct list_head list;
9304         struct btrfs_work work;
9305 };
9306
9307 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9308 {
9309         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9310         struct inode *inode;
9311
9312         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9313                                      work);
9314         inode = delalloc_work->inode;
9315         filemap_flush(inode->i_mapping);
9316         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9317                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9318                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9319
9320         iput(inode);
9321         complete(&delalloc_work->completion);
9322 }
9323
9324 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9325 {
9326         struct btrfs_delalloc_work *work;
9327
9328         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9329         if (!work)
9330                 return NULL;
9331
9332         init_completion(&work->completion);
9333         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9334         work->inode = inode;
9335         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL);
9336
9337         return work;
9338 }
9339
9340 /*
9341  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9342  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9343  */
9344 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
9345                                  struct writeback_control *wbc, bool snapshot,
9346                                  bool in_reclaim_context)
9347 {
9348         struct btrfs_inode *binode;
9349         struct inode *inode;
9350         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9351         LIST_HEAD(works);
9352         LIST_HEAD(splice);
9353         int ret = 0;
9354         bool full_flush = wbc->nr_to_write == LONG_MAX;
9355
9356         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9357         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9358         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9359         while (!list_empty(&splice)) {
9360                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9361                                     delalloc_inodes);
9362
9363                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9364                                &root->delalloc_inodes);
9365
9366                 if (in_reclaim_context &&
9367                     test_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &binode->runtime_flags))
9368                         continue;
9369
9370                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9371                 if (!inode) {
9372                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9373                         continue;
9374                 }
9375                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9376
9377                 if (snapshot)
9378                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9379                                 &binode->runtime_flags);
9380                 if (full_flush) {
9381                         work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9382                         if (!work) {
9383                                 iput(inode);
9384                                 ret = -ENOMEM;
9385                                 goto out;
9386                         }
9387                         list_add_tail(&work->list, &works);
9388                         btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9389                                          &work->work);
9390                 } else {
9391                         ret = filemap_fdatawrite_wbc(inode->i_mapping, wbc);
9392                         btrfs_add_delayed_iput(BTRFS_I(inode));
9393                         if (ret || wbc->nr_to_write <= 0)
9394                                 goto out;
9395                 }
9396                 cond_resched();
9397                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9398         }
9399         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9400
9401 out:
9402         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9403                 list_del_init(&work->list);
9404                 wait_for_completion(&work->completion);
9405                 kfree(work);
9406         }
9407
9408         if (!list_empty(&splice)) {
9409                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9410                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9411                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9412         }
9413         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9414         return ret;
9415 }
9416
9417 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root, bool in_reclaim_context)
9418 {
9419         struct writeback_control wbc = {
9420                 .nr_to_write = LONG_MAX,
9421                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9422                 .range_start = 0,
9423                 .range_end = LLONG_MAX,
9424         };
9425         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9426
9427         if (BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
9428                 return -EROFS;
9429
9430         return start_delalloc_inodes(root, &wbc, true, in_reclaim_context);
9431 }
9432
9433 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, long nr,
9434                                bool in_reclaim_context)
9435 {
9436         struct writeback_control wbc = {
9437                 .nr_to_write = nr,
9438                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9439                 .range_start = 0,
9440                 .range_end = LLONG_MAX,
9441         };
9442         struct btrfs_root *root;
9443         LIST_HEAD(splice);
9444         int ret;
9445
9446         if (BTRFS_FS_ERROR(fs_info))
9447                 return -EROFS;
9448
9449         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9450         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9451         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
9452         while (!list_empty(&splice)) {
9453                 /*
9454                  * Reset nr_to_write here so we know that we're doing a full
9455                  * flush.
9456                  */
9457                 if (nr == LONG_MAX)
9458                         wbc.nr_to_write = LONG_MAX;
9459
9460                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
9461                                         delalloc_root);
9462                 root = btrfs_grab_root(root);
9463                 BUG_ON(!root);
9464                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
9465                                &fs_info->delalloc_roots);
9466                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9467
9468                 ret = start_delalloc_inodes(root, &wbc, false, in_reclaim_context);
9469                 btrfs_put_root(root);
9470                 if (ret < 0 || wbc.nr_to_write <= 0)
9471                         goto out;
9472                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9473         }
9474         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9475
9476         ret = 0;
9477 out:
9478         if (!list_empty(&splice)) {
9479                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9480                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
9481                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9482         }
9483         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9484         return ret;
9485 }
9486
9487 static int btrfs_symlink(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
9488                          struct dentry *dentry, const char *symname)
9489 {
9490         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(dir);
9491         struct btrfs_trans_handle *trans;
9492         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9493         struct btrfs_path *path;
9494         struct btrfs_key key;
9495         struct inode *inode;
9496         struct btrfs_new_inode_args new_inode_args = {
9497                 .dir = dir,
9498                 .dentry = dentry,
9499         };
9500         unsigned int trans_num_items;
9501         int err;
9502         int name_len;
9503         int datasize;
9504         unsigned long ptr;
9505         struct btrfs_file_extent_item *ei;
9506         struct extent_buffer *leaf;
9507
9508         name_len = strlen(symname);
9509         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
9510                 return -ENAMETOOLONG;
9511
9512         inode = new_inode(dir->i_sb);
9513         if (!inode)
9514                 return -ENOMEM;
9515         inode_init_owner(idmap, inode, dir, S_IFLNK | S_IRWXUGO);
9516         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
9517         inode_nohighmem(inode);
9518         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9519         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
9520         inode_set_bytes(inode, name_len);
9521
9522         new_inode_args.inode = inode;
9523         err = btrfs_new_inode_prepare(&new_inode_args, &trans_num_items);
9524         if (err)
9525                 goto out_inode;
9526         /* 1 additional item for the inline extent */
9527         trans_num_items++;
9528
9529         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9530         if (IS_ERR(trans)) {
9531                 err = PTR_ERR(trans);
9532                 goto out_new_inode_args;
9533         }
9534
9535         err = btrfs_create_new_inode(trans, &new_inode_args);
9536         if (err)
9537                 goto out;
9538
9539         path = btrfs_alloc_path();
9540         if (!path) {
9541                 err = -ENOMEM;
9542                 btrfs_abort_transaction(trans, err);
9543                 discard_new_inode(inode);
9544                 inode = NULL;
9545                 goto out;
9546         }
9547         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
9548         key.offset = 0;
9549         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
9550         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
9551         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
9552                                       datasize);
9553         if (err) {
9554                 btrfs_abort_transaction(trans, err);
9555                 btrfs_free_path(path);
9556                 discard_new_inode(inode);
9557                 inode = NULL;
9558                 goto out;
9559         }
9560         leaf = path->nodes[0];
9561         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
9562                             struct btrfs_file_extent_item);
9563         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
9564         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
9565                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
9566         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
9567         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
9568         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
9569         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
9570
9571         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
9572         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
9573         btrfs_mark_buffer_dirty(trans, leaf);
9574         btrfs_free_path(path);
9575
9576         d_instantiate_new(dentry, inode);
9577         err = 0;
9578 out:
9579         btrfs_end_transaction(trans);
9580         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9581 out_new_inode_args:
9582         btrfs_new_inode_args_destroy(&new_inode_args);
9583 out_inode:
9584         if (err)
9585                 iput(inode);
9586         return err;
9587 }
9588
9589 static struct btrfs_trans_handle *insert_prealloc_file_extent(
9590                                        struct btrfs_trans_handle *trans_in,
9591                                        struct btrfs_inode *inode,
9592                                        struct btrfs_key *ins,
9593                                        u64 file_offset)
9594 {
9595         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
9596         struct btrfs_replace_extent_info extent_info;
9597         struct btrfs_trans_handle *trans = trans_in;
9598         struct btrfs_path *path;
9599         u64 start = ins->objectid;
9600         u64 len = ins->offset;
9601         u64 qgroup_released = 0;
9602         int ret;
9603
9604         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
9605
9606         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
9607         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
9608         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
9609         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
9610         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
9611         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
9612         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
9613
9614         ret = btrfs_qgroup_release_data(inode, file_offset, len, &qgroup_released);
9615         if (ret < 0)
9616                 return ERR_PTR(ret);
9617
9618         if (trans) {
9619                 ret = insert_reserved_file_extent(trans, inode,
9620                                                   file_offset, &stack_fi,
9621                                                   true, qgroup_released);
9622                 if (ret)
9623                         goto free_qgroup;
9624                 return trans;
9625         }
9626
9627         extent_info.disk_offset = start;
9628         extent_info.disk_len = len;
9629         extent_info.data_offset = 0;
9630         extent_info.data_len = len;
9631         extent_info.file_offset = file_offset;
9632         extent_info.extent_buf = (char *)&stack_fi;
9633         extent_info.is_new_extent = true;
9634         extent_info.update_times = true;
9635         extent_info.qgroup_reserved = qgroup_released;
9636         extent_info.insertions = 0;
9637
9638         path = btrfs_alloc_path();
9639         if (!path) {
9640                 ret = -ENOMEM;
9641                 goto free_qgroup;
9642         }
9643
9644         ret = btrfs_replace_file_extents(inode, path, file_offset,
9645                                      file_offset + len - 1, &extent_info,
9646                                      &trans);
9647         btrfs_free_path(path);
9648         if (ret)
9649                 goto free_qgroup;
9650         return trans;
9651
9652 free_qgroup:
9653         /*
9654          * We have released qgroup data range at the beginning of the function,
9655          * and normally qgroup_released bytes will be freed when committing
9656          * transaction.
9657          * But if we error out early, we have to free what we have released
9658          * or we leak qgroup data reservation.
9659          */
9660         btrfs_qgroup_free_refroot(inode->root->fs_info,
9661                         inode->root->root_key.objectid, qgroup_released,
9662                         BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
9663         return ERR_PTR(ret);
9664 }
9665
9666 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9667                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9668                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
9669                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
9670 {
9671         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(inode);
9672         struct extent_map *em;
9673         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9674         struct btrfs_key ins;
9675         u64 cur_offset = start;
9676         u64 clear_offset = start;
9677         u64 i_size;
9678         u64 cur_bytes;
9679         u64 last_alloc = (u64)-1;
9680         int ret = 0;
9681         bool own_trans = true;
9682         u64 end = start + num_bytes - 1;
9683
9684         if (trans)
9685                 own_trans = false;
9686         while (num_bytes > 0) {
9687                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
9688                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
9689                 /*
9690                  * If we are severely fragmented we could end up with really
9691                  * small allocations, so if the allocator is returning small
9692                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
9693                  * sized chunks.
9694                  */
9695                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
9696                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
9697                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
9698                 if (ret)
9699                         break;
9700
9701                 /*
9702                  * We've reserved this space, and thus converted it from
9703                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
9704                  * from here on out we will only need to clear our reservation
9705                  * for the remaining unreserved area, so advance our
9706                  * clear_offset by our extent size.
9707                  */
9708                 clear_offset += ins.offset;
9709
9710                 last_alloc = ins.offset;
9711                 trans = insert_prealloc_file_extent(trans, BTRFS_I(inode),
9712                                                     &ins, cur_offset);
9713                 /*
9714                  * Now that we inserted the prealloc extent we can finally
9715                  * decrement the number of reservations in the block group.
9716                  * If we did it before, we could race with relocation and have
9717                  * relocation miss the reserved extent, making it fail later.
9718                  */
9719                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
9720                 if (IS_ERR(trans)) {
9721                         ret = PTR_ERR(trans);
9722                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
9723                                                    ins.offset, 0);
9724                         break;
9725                 }
9726
9727                 em = alloc_extent_map();
9728                 if (!em) {
9729                         btrfs_drop_extent_map_range(BTRFS_I(inode), cur_offset,
9730                                             cur_offset + ins.offset - 1, false);
9731                         btrfs_set_inode_full_sync(BTRFS_I(inode));
9732                         goto next;
9733                 }
9734
9735                 em->start = cur_offset;
9736                 em->orig_start = cur_offset;
9737                 em->len = ins.offset;
9738                 em->block_start = ins.objectid;
9739                 em->block_len = ins.offset;
9740                 em->orig_block_len = ins.offset;
9741                 em->ram_bytes = ins.offset;
9742                 em->flags |= EXTENT_FLAG_PREALLOC;
9743                 em->generation = trans->transid;
9744
9745                 ret = btrfs_replace_extent_map_range(BTRFS_I(inode), em, true);
9746                 free_extent_map(em);
9747 next:
9748                 num_bytes -= ins.offset;
9749                 cur_offset += ins.offset;
9750                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
9751
9752                 inode_inc_iversion(inode);
9753                 inode_set_ctime_current(inode);
9754                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
9755                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
9756                     (actual_len > inode->i_size) &&
9757                     (cur_offset > inode->i_size)) {
9758                         if (cur_offset > actual_len)
9759                                 i_size = actual_len;
9760                         else
9761                                 i_size = cur_offset;
9762                         i_size_write(inode, i_size);
9763                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
9764                 }
9765
9766                 ret = btrfs_update_inode(trans, BTRFS_I(inode));
9767
9768                 if (ret) {
9769                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9770                         if (own_trans)
9771                                 btrfs_end_transaction(trans);
9772                         break;
9773                 }
9774
9775                 if (own_trans) {
9776                         btrfs_end_transaction(trans);
9777                         trans = NULL;
9778                 }
9779         }
9780         if (clear_offset < end)
9781                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
9782                         end - clear_offset + 1);
9783         return ret;
9784 }
9785
9786 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9787                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9788                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9789 {
9790         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9791                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
9792                                            NULL);
9793 }
9794
9795 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
9796                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
9797                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9798                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
9799 {
9800         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
9801                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
9802 }
9803
9804 static int btrfs_permission(struct mnt_idmap *idmap,
9805                             struct inode *inode, int mask)
9806 {
9807         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9808         umode_t mode = inode->i_mode;
9809
9810         if (mask & MAY_WRITE &&
9811             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
9812                 if (btrfs_root_readonly(root))
9813                         return -EROFS;
9814                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
9815                         return -EACCES;
9816         }
9817         return generic_permission(idmap, inode, mask);
9818 }
9819
9820 static int btrfs_tmpfile(struct mnt_idmap *idmap, struct inode *dir,
9821                          struct file *file, umode_t mode)
9822 {
9823         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode_to_fs_info(dir);
9824         struct btrfs_trans_handle *trans;
9825         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9826         struct inode *inode;
9827         struct btrfs_new_inode_args new_inode_args = {
9828                 .dir = dir,
9829                 .dentry = file->f_path.dentry,
9830                 .orphan = true,
9831         };
9832         unsigned int trans_num_items;
9833         int ret;
9834
9835         inode = new_inode(dir->i_sb);
9836         if (!inode)
9837                 return -ENOMEM;
9838         inode_init_owner(idmap, inode, dir, mode);
9839         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9840         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9841         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9842
9843         new_inode_args.inode = inode;
9844         ret = btrfs_new_inode_prepare(&new_inode_args, &trans_num_items);
9845         if (ret)
9846                 goto out_inode;
9847
9848         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9849         if (IS_ERR(trans)) {
9850                 ret = PTR_ERR(trans);
9851                 goto out_new_inode_args;
9852         }
9853
9854         ret = btrfs_create_new_inode(trans, &new_inode_args);
9855
9856         /*
9857          * We set number of links to 0 in btrfs_create_new_inode(), and here we
9858          * set it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is
9859          * 0, through:
9860          *
9861          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
9862          */
9863         set_nlink(inode, 1);
9864
9865         if (!ret) {
9866                 d_tmpfile(file, inode);
9867                 unlock_new_inode(inode);
9868                 mark_inode_dirty(inode);
9869         }
9870
9871         btrfs_end_transaction(trans);
9872         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9873 out_new_inode_args:
9874         btrfs_new_inode_args_destroy(&new_inode_args);
9875 out_inode:
9876         if (ret)
9877                 iput(inode);
9878         return finish_open_simple(file, ret);
9879 }
9880
9881 void btrfs_set_range_writeback(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
9882 {
9883         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
9884         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
9885         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
9886         struct page *page;
9887         u32 len;
9888
9889         ASSERT(end + 1 - start <= U32_MAX);
9890         len = end + 1 - start;
9891         while (index <= end_index) {
9892                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
9893                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
9894
9895                 /* This is for data, which doesn't yet support larger folio. */
9896                 ASSERT(folio_order(page_folio(page)) == 0);
9897                 btrfs_folio_set_writeback(fs_info, page_folio(page), start, len);
9898                 put_page(page);
9899                 index++;
9900         }
9901 }
9902
9903 int btrfs_encoded_io_compression_from_extent(struct btrfs_fs_info *fs_info,
9904                                              int compress_type)
9905 {
9906         switch (compress_type) {
9907         case BTRFS_COMPRESS_NONE:
9908                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_NONE;
9909         case BTRFS_COMPRESS_ZLIB:
9910                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZLIB;
9911         case BTRFS_COMPRESS_LZO:
9912                 /*
9913                  * The LZO format depends on the sector size. 64K is the maximum
9914                  * sector size that we support.
9915                  */
9916                 if (fs_info->sectorsize < SZ_4K || fs_info->sectorsize > SZ_64K)
9917                         return -EINVAL;
9918                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_4K +
9919                        (fs_info->sectorsize_bits - 12);
9920         case BTRFS_COMPRESS_ZSTD:
9921                 return BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZSTD;
9922         default:
9923                 return -EUCLEAN;
9924         }
9925 }
9926
9927 static ssize_t btrfs_encoded_read_inline(
9928                                 struct kiocb *iocb,
9929                                 struct iov_iter *iter, u64 start,
9930                                 u64 lockend,
9931                                 struct extent_state **cached_state,
9932                                 u64 extent_start, size_t count,
9933                                 struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded,
9934                                 bool *unlocked)
9935 {
9936         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
9937         struct btrfs_root *root = inode->root;
9938         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9939         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
9940         struct btrfs_path *path;
9941         struct extent_buffer *leaf;
9942         struct btrfs_file_extent_item *item;
9943         u64 ram_bytes;
9944         unsigned long ptr;
9945         void *tmp;
9946         ssize_t ret;
9947
9948         path = btrfs_alloc_path();
9949         if (!path) {
9950                 ret = -ENOMEM;
9951                 goto out;
9952         }
9953         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, btrfs_ino(inode),
9954                                        extent_start, 0);
9955         if (ret) {
9956                 if (ret > 0) {
9957                         /* The extent item disappeared? */
9958                         ret = -EIO;
9959                 }
9960                 goto out;
9961         }
9962         leaf = path->nodes[0];
9963         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_file_extent_item);
9964
9965         ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
9966         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
9967
9968         encoded->len = min_t(u64, extent_start + ram_bytes,
9969                              inode->vfs_inode.i_size) - iocb->ki_pos;
9970         ret = btrfs_encoded_io_compression_from_extent(fs_info,
9971                                  btrfs_file_extent_compression(leaf, item));
9972         if (ret < 0)
9973                 goto out;
9974         encoded->compression = ret;
9975         if (encoded->compression) {
9976                 size_t inline_size;
9977
9978                 inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf,
9979                                                                 path->slots[0]);
9980                 if (inline_size > count) {
9981                         ret = -ENOBUFS;
9982                         goto out;
9983                 }
9984                 count = inline_size;
9985                 encoded->unencoded_len = ram_bytes;
9986                 encoded->unencoded_offset = iocb->ki_pos - extent_start;
9987         } else {
9988                 count = min_t(u64, count, encoded->len);
9989                 encoded->len = count;
9990                 encoded->unencoded_len = count;
9991                 ptr += iocb->ki_pos - extent_start;
9992         }
9993
9994         tmp = kmalloc(count, GFP_NOFS);
9995         if (!tmp) {
9996                 ret = -ENOMEM;
9997                 goto out;
9998         }
9999         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, count);
10000         btrfs_release_path(path);
10001         unlock_extent(io_tree, start, lockend, cached_state);
10002         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10003         *unlocked = true;
10004
10005         ret = copy_to_iter(tmp, count, iter);
10006         if (ret != count)
10007                 ret = -EFAULT;
10008         kfree(tmp);
10009 out:
10010         btrfs_free_path(path);
10011         return ret;
10012 }
10013
10014 struct btrfs_encoded_read_private {
10015         wait_queue_head_t wait;
10016         atomic_t pending;
10017         blk_status_t status;
10018 };
10019
10020 static void btrfs_encoded_read_endio(struct btrfs_bio *bbio)
10021 {
10022         struct btrfs_encoded_read_private *priv = bbio->private;
10023
10024         if (bbio->bio.bi_status) {
10025                 /*
10026                  * The memory barrier implied by the atomic_dec_return() here
10027                  * pairs with the memory barrier implied by the
10028                  * atomic_dec_return() or io_wait_event() in
10029                  * btrfs_encoded_read_regular_fill_pages() to ensure that this
10030                  * write is observed before the load of status in
10031                  * btrfs_encoded_read_regular_fill_pages().
10032                  */
10033                 WRITE_ONCE(priv->status, bbio->bio.bi_status);
10034         }
10035         if (!atomic_dec_return(&priv->pending))
10036                 wake_up(&priv->wait);
10037         bio_put(&bbio->bio);
10038 }
10039
10040 int btrfs_encoded_read_regular_fill_pages(struct btrfs_inode *inode,
10041                                           u64 file_offset, u64 disk_bytenr,
10042                                           u64 disk_io_size, struct page **pages)
10043 {
10044         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
10045         struct btrfs_encoded_read_private priv = {
10046                 .pending = ATOMIC_INIT(1),
10047         };
10048         unsigned long i = 0;
10049         struct btrfs_bio *bbio;
10050
10051         init_waitqueue_head(&priv.wait);
10052
10053         bbio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS, REQ_OP_READ, fs_info,
10054                                btrfs_encoded_read_endio, &priv);
10055         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
10056         bbio->inode = inode;
10057
10058         do {
10059                 size_t bytes = min_t(u64, disk_io_size, PAGE_SIZE);
10060
10061                 if (bio_add_page(&bbio->bio, pages[i], bytes, 0) < bytes) {
10062                         atomic_inc(&priv.pending);
10063                         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
10064
10065                         bbio = btrfs_bio_alloc(BIO_MAX_VECS, REQ_OP_READ, fs_info,
10066                                                btrfs_encoded_read_endio, &priv);
10067                         bbio->bio.bi_iter.bi_sector = disk_bytenr >> SECTOR_SHIFT;
10068                         bbio->inode = inode;
10069                         continue;
10070                 }
10071
10072                 i++;
10073                 disk_bytenr += bytes;
10074                 disk_io_size -= bytes;
10075         } while (disk_io_size);
10076
10077         atomic_inc(&priv.pending);
10078         btrfs_submit_bio(bbio, 0);
10079
10080         if (atomic_dec_return(&priv.pending))
10081                 io_wait_event(priv.wait, !atomic_read(&priv.pending));
10082         /* See btrfs_encoded_read_endio() for ordering. */
10083         return blk_status_to_errno(READ_ONCE(priv.status));
10084 }
10085
10086 static ssize_t btrfs_encoded_read_regular(struct kiocb *iocb,
10087                                           struct iov_iter *iter,
10088                                           u64 start, u64 lockend,
10089                                           struct extent_state **cached_state,
10090                                           u64 disk_bytenr, u64 disk_io_size,
10091                                           size_t count, bool compressed,
10092                                           bool *unlocked)
10093 {
10094         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
10095         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
10096         struct page **pages;
10097         unsigned long nr_pages, i;
10098         u64 cur;
10099         size_t page_offset;
10100         ssize_t ret;
10101
10102         nr_pages = DIV_ROUND_UP(disk_io_size, PAGE_SIZE);
10103         pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
10104         if (!pages)
10105                 return -ENOMEM;
10106         ret = btrfs_alloc_page_array(nr_pages, pages, 0);
10107         if (ret) {
10108                 ret = -ENOMEM;
10109                 goto out;
10110                 }
10111
10112         ret = btrfs_encoded_read_regular_fill_pages(inode, start, disk_bytenr,
10113                                                     disk_io_size, pages);
10114         if (ret)
10115                 goto out;
10116
10117         unlock_extent(io_tree, start, lockend, cached_state);
10118         btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10119         *unlocked = true;
10120
10121         if (compressed) {
10122                 i = 0;
10123                 page_offset = 0;
10124         } else {
10125                 i = (iocb->ki_pos - start) >> PAGE_SHIFT;
10126                 page_offset = (iocb->ki_pos - start) & (PAGE_SIZE - 1);
10127         }
10128         cur = 0;
10129         while (cur < count) {
10130                 size_t bytes = min_t(size_t, count - cur,
10131                                      PAGE_SIZE - page_offset);
10132
10133                 if (copy_page_to_iter(pages[i], page_offset, bytes,
10134                                       iter) != bytes) {
10135                         ret = -EFAULT;
10136                         goto out;
10137                 }
10138                 i++;
10139                 cur += bytes;
10140                 page_offset = 0;
10141         }
10142         ret = count;
10143 out:
10144         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10145                 if (pages[i])
10146                         __free_page(pages[i]);
10147         }
10148         kfree(pages);
10149         return ret;
10150 }
10151
10152 ssize_t btrfs_encoded_read(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *iter,
10153                            struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded)
10154 {
10155         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
10156         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
10157         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
10158         ssize_t ret;
10159         size_t count = iov_iter_count(iter);
10160         u64 start, lockend, disk_bytenr, disk_io_size;
10161         struct extent_state *cached_state = NULL;
10162         struct extent_map *em;
10163         bool unlocked = false;
10164
10165         file_accessed(iocb->ki_filp);
10166
10167         btrfs_inode_lock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10168
10169         if (iocb->ki_pos >= inode->vfs_inode.i_size) {
10170                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10171                 return 0;
10172         }
10173         start = ALIGN_DOWN(iocb->ki_pos, fs_info->sectorsize);
10174         /*
10175          * We don't know how long the extent containing iocb->ki_pos is, but if
10176          * it's compressed we know that it won't be longer than this.
10177          */
10178         lockend = start + BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED - 1;
10179
10180         for (;;) {
10181                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10182
10183                 ret = btrfs_wait_ordered_range(&inode->vfs_inode, start,
10184                                                lockend - start + 1);
10185                 if (ret)
10186                         goto out_unlock_inode;
10187                 lock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10188                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start,
10189                                                      lockend - start + 1);
10190                 if (!ordered)
10191                         break;
10192                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
10193                 unlock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10194                 cond_resched();
10195         }
10196
10197         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, start, lockend - start + 1);
10198         if (IS_ERR(em)) {
10199                 ret = PTR_ERR(em);
10200                 goto out_unlock_extent;
10201         }
10202
10203         if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10204                 u64 extent_start = em->start;
10205
10206                 /*
10207                  * For inline extents we get everything we need out of the
10208                  * extent item.
10209                  */
10210                 free_extent_map(em);
10211                 em = NULL;
10212                 ret = btrfs_encoded_read_inline(iocb, iter, start, lockend,
10213                                                 &cached_state, extent_start,
10214                                                 count, encoded, &unlocked);
10215                 goto out;
10216         }
10217
10218         /*
10219          * We only want to return up to EOF even if the extent extends beyond
10220          * that.
10221          */
10222         encoded->len = min_t(u64, extent_map_end(em),
10223                              inode->vfs_inode.i_size) - iocb->ki_pos;
10224         if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE ||
10225             (em->flags & EXTENT_FLAG_PREALLOC)) {
10226                 disk_bytenr = EXTENT_MAP_HOLE;
10227                 count = min_t(u64, count, encoded->len);
10228                 encoded->len = count;
10229                 encoded->unencoded_len = count;
10230         } else if (extent_map_is_compressed(em)) {
10231                 disk_bytenr = em->block_start;
10232                 /*
10233                  * Bail if the buffer isn't large enough to return the whole
10234                  * compressed extent.
10235                  */
10236                 if (em->block_len > count) {
10237                         ret = -ENOBUFS;
10238                         goto out_em;
10239                 }
10240                 disk_io_size = em->block_len;
10241                 count = em->block_len;
10242                 encoded->unencoded_len = em->ram_bytes;
10243                 encoded->unencoded_offset = iocb->ki_pos - em->orig_start;
10244                 ret = btrfs_encoded_io_compression_from_extent(fs_info,
10245                                                                extent_map_compression(em));
10246                 if (ret < 0)
10247                         goto out_em;
10248                 encoded->compression = ret;
10249         } else {
10250                 disk_bytenr = em->block_start + (start - em->start);
10251                 if (encoded->len > count)
10252                         encoded->len = count;
10253                 /*
10254                  * Don't read beyond what we locked. This also limits the page
10255                  * allocations that we'll do.
10256                  */
10257                 disk_io_size = min(lockend + 1, iocb->ki_pos + encoded->len) - start;
10258                 count = start + disk_io_size - iocb->ki_pos;
10259                 encoded->len = count;
10260                 encoded->unencoded_len = count;
10261                 disk_io_size = ALIGN(disk_io_size, fs_info->sectorsize);
10262         }
10263         free_extent_map(em);
10264         em = NULL;
10265
10266         if (disk_bytenr == EXTENT_MAP_HOLE) {
10267                 unlock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10268                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10269                 unlocked = true;
10270                 ret = iov_iter_zero(count, iter);
10271                 if (ret != count)
10272                         ret = -EFAULT;
10273         } else {
10274                 ret = btrfs_encoded_read_regular(iocb, iter, start, lockend,
10275                                                  &cached_state, disk_bytenr,
10276                                                  disk_io_size, count,
10277                                                  encoded->compression,
10278                                                  &unlocked);
10279         }
10280
10281 out:
10282         if (ret >= 0)
10283                 iocb->ki_pos += encoded->len;
10284 out_em:
10285         free_extent_map(em);
10286 out_unlock_extent:
10287         if (!unlocked)
10288                 unlock_extent(io_tree, start, lockend, &cached_state);
10289 out_unlock_inode:
10290         if (!unlocked)
10291                 btrfs_inode_unlock(inode, BTRFS_ILOCK_SHARED);
10292         return ret;
10293 }
10294
10295 ssize_t btrfs_do_encoded_write(struct kiocb *iocb, struct iov_iter *from,
10296                                const struct btrfs_ioctl_encoded_io_args *encoded)
10297 {
10298         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(file_inode(iocb->ki_filp));
10299         struct btrfs_root *root = inode->root;
10300         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10301         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
10302         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
10303         struct extent_state *cached_state = NULL;
10304         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10305         int compression;
10306         size_t orig_count;
10307         u64 start, end;
10308         u64 num_bytes, ram_bytes, disk_num_bytes;
10309         unsigned long nr_pages, i;
10310         struct page **pages;
10311         struct btrfs_key ins;
10312         bool extent_reserved = false;
10313         struct extent_map *em;
10314         ssize_t ret;
10315
10316         switch (encoded->compression) {
10317         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZLIB:
10318                 compression = BTRFS_COMPRESS_ZLIB;
10319                 break;
10320         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_ZSTD:
10321                 compression = BTRFS_COMPRESS_ZSTD;
10322                 break;
10323         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_4K:
10324         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_8K:
10325         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_16K:
10326         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_32K:
10327         case BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_64K:
10328                 /* The sector size must match for LZO. */
10329                 if (encoded->compression -
10330                     BTRFS_ENCODED_IO_COMPRESSION_LZO_4K + 12 !=
10331                     fs_info->sectorsize_bits)
10332                         return -EINVAL;
10333                 compression = BTRFS_COMPRESS_LZO;
10334                 break;
10335         default:
10336                 return -EINVAL;
10337         }
10338         if (encoded->encryption != BTRFS_ENCODED_IO_ENCRYPTION_NONE)
10339                 return -EINVAL;
10340
10341         /*
10342          * Compressed extents should always have checksums, so error out if we
10343          * have a NOCOW file or inode was created while mounted with NODATASUM.
10344          */
10345         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
10346                 return -EINVAL;
10347
10348         orig_count = iov_iter_count(from);
10349
10350         /* The extent size must be sane. */
10351         if (encoded->unencoded_len > BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED ||
10352             orig_count > BTRFS_MAX_COMPRESSED || orig_count == 0)
10353                 return -EINVAL;
10354
10355         /*
10356          * The compressed data must be smaller than the decompressed data.
10357          *
10358          * It's of course possible for data to compress to larger or the same
10359          * size, but the buffered I/O path falls back to no compression for such
10360          * data, and we don't want to break any assumptions by creating these
10361          * extents.
10362          *
10363          * Note that this is less strict than the current check we have that the
10364          * compressed data must be at least one sector smaller than the
10365          * decompressed data. We only want to enforce the weaker requirement
10366          * from old kernels that it is at least one byte smaller.
10367          */
10368         if (orig_count >= encoded->unencoded_len)
10369                 return -EINVAL;
10370
10371         /* The extent must start on a sector boundary. */
10372         start = iocb->ki_pos;
10373         if (!IS_ALIGNED(start, fs_info->sectorsize))
10374                 return -EINVAL;
10375
10376         /*
10377          * The extent must end on a sector boundary. However, we allow a write
10378          * which ends at or extends i_size to have an unaligned length; we round
10379          * up the extent size and set i_size to the unaligned end.
10380          */
10381         if (start + encoded->len < inode->vfs_inode.i_size &&
10382             !IS_ALIGNED(start + encoded->len, fs_info->sectorsize))
10383                 return -EINVAL;
10384
10385         /* Finally, the offset in the unencoded data must be sector-aligned. */
10386         if (!IS_ALIGNED(encoded->unencoded_offset, fs_info->sectorsize))
10387                 return -EINVAL;
10388
10389         num_bytes = ALIGN(encoded->len, fs_info->sectorsize);
10390         ram_bytes = ALIGN(encoded->unencoded_len, fs_info->sectorsize);
10391         end = start + num_bytes - 1;
10392
10393         /*
10394          * If the extent cannot be inline, the compressed data on disk must be
10395          * sector-aligned. For convenience, we extend it with zeroes if it
10396          * isn't.
10397          */
10398         disk_num_bytes = ALIGN(orig_count, fs_info->sectorsize);
10399         nr_pages = DIV_ROUND_UP(disk_num_bytes, PAGE_SIZE);
10400         pages = kvcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_KERNEL_ACCOUNT);
10401         if (!pages)
10402                 return -ENOMEM;
10403         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10404                 size_t bytes = min_t(size_t, PAGE_SIZE, iov_iter_count(from));
10405                 char *kaddr;
10406
10407                 pages[i] = alloc_page(GFP_KERNEL_ACCOUNT);
10408                 if (!pages[i]) {
10409                         ret = -ENOMEM;
10410                         goto out_pages;
10411                 }
10412                 kaddr = kmap_local_page(pages[i]);
10413                 if (copy_from_iter(kaddr, bytes, from) != bytes) {
10414                         kunmap_local(kaddr);
10415                         ret = -EFAULT;
10416                         goto out_pages;
10417                 }
10418                 if (bytes < PAGE_SIZE)
10419                         memset(kaddr + bytes, 0, PAGE_SIZE - bytes);
10420                 kunmap_local(kaddr);
10421         }
10422
10423         for (;;) {
10424                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10425
10426                 ret = btrfs_wait_ordered_range(&inode->vfs_inode, start, num_bytes);
10427                 if (ret)
10428                         goto out_pages;
10429                 ret = invalidate_inode_pages2_range(inode->vfs_inode.i_mapping,
10430                                                     start >> PAGE_SHIFT,
10431                                                     end >> PAGE_SHIFT);
10432                 if (ret)
10433                         goto out_pages;
10434                 lock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10435                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start, num_bytes);
10436                 if (!ordered &&
10437                     !filemap_range_has_page(inode->vfs_inode.i_mapping, start, end))
10438                         break;
10439                 if (ordered)
10440                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
10441                 unlock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10442                 cond_resched();
10443         }
10444
10445         /*
10446          * We don't use the higher-level delalloc space functions because our
10447          * num_bytes and disk_num_bytes are different.
10448          */
10449         ret = btrfs_alloc_data_chunk_ondemand(inode, disk_num_bytes);
10450         if (ret)
10451                 goto out_unlock;
10452         ret = btrfs_qgroup_reserve_data(inode, &data_reserved, start, num_bytes);
10453         if (ret)
10454                 goto out_free_data_space;
10455         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, num_bytes, disk_num_bytes,
10456                                               false);
10457         if (ret)
10458                 goto out_qgroup_free_data;
10459
10460         /* Try an inline extent first. */
10461         if (start == 0 && encoded->unencoded_len == encoded->len &&
10462             encoded->unencoded_offset == 0) {
10463                 ret = cow_file_range_inline(inode, encoded->len, orig_count,
10464                                             compression, pages, true);
10465                 if (ret <= 0) {
10466                         if (ret == 0)
10467                                 ret = orig_count;
10468                         goto out_delalloc_release;
10469                 }
10470         }
10471
10472         ret = btrfs_reserve_extent(root, disk_num_bytes, disk_num_bytes,
10473                                    disk_num_bytes, 0, 0, &ins, 1, 1);
10474         if (ret)
10475                 goto out_delalloc_release;
10476         extent_reserved = true;
10477
10478         em = create_io_em(inode, start, num_bytes,
10479                           start - encoded->unencoded_offset, ins.objectid,
10480                           ins.offset, ins.offset, ram_bytes, compression,
10481                           BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
10482         if (IS_ERR(em)) {
10483                 ret = PTR_ERR(em);
10484                 goto out_free_reserved;
10485         }
10486         free_extent_map(em);
10487
10488         ordered = btrfs_alloc_ordered_extent(inode, start, num_bytes, ram_bytes,
10489                                        ins.objectid, ins.offset,
10490                                        encoded->unencoded_offset,
10491                                        (1 << BTRFS_ORDERED_ENCODED) |
10492                                        (1 << BTRFS_ORDERED_COMPRESSED),
10493                                        compression);
10494         if (IS_ERR(ordered)) {
10495                 btrfs_drop_extent_map_range(inode, start, end, false);
10496                 ret = PTR_ERR(ordered);
10497                 goto out_free_reserved;
10498         }
10499         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10500
10501         if (start + encoded->len > inode->vfs_inode.i_size)
10502                 i_size_write(&inode->vfs_inode, start + encoded->len);
10503
10504         unlock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10505
10506         btrfs_delalloc_release_extents(inode, num_bytes);
10507
10508         btrfs_submit_compressed_write(ordered, pages, nr_pages, 0, false);
10509         ret = orig_count;
10510         goto out;
10511
10512 out_free_reserved:
10513         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10514         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
10515 out_delalloc_release:
10516         btrfs_delalloc_release_extents(inode, num_bytes);
10517         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, disk_num_bytes, ret < 0);
10518 out_qgroup_free_data:
10519         if (ret < 0)
10520                 btrfs_qgroup_free_data(inode, data_reserved, start, num_bytes, NULL);
10521 out_free_data_space:
10522         /*
10523          * If btrfs_reserve_extent() succeeded, then we already decremented
10524          * bytes_may_use.
10525          */
10526         if (!extent_reserved)
10527                 btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, disk_num_bytes);
10528 out_unlock:
10529         unlock_extent(io_tree, start, end, &cached_state);
10530 out_pages:
10531         for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
10532                 if (pages[i])
10533                         __free_page(pages[i]);
10534         }
10535         kvfree(pages);
10536 out:
10537         if (ret >= 0)
10538                 iocb->ki_pos += encoded->len;
10539         return ret;
10540 }
10541
10542 #ifdef CONFIG_SWAP
10543 /*
10544  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
10545  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
10546  * negative errno on failure.
10547  */
10548 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
10549                                   bool is_block_group)
10550 {
10551         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10552         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
10553         struct rb_node **p;
10554         struct rb_node *parent = NULL;
10555
10556         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
10557         if (!sp)
10558                 return -ENOMEM;
10559         sp->ptr = ptr;
10560         sp->inode = inode;
10561         sp->is_block_group = is_block_group;
10562         sp->bg_extent_count = 1;
10563
10564         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10565         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
10566         while (*p) {
10567                 parent = *p;
10568                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10569                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
10570                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
10571                         p = &(*p)->rb_left;
10572                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
10573                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
10574                         p = &(*p)->rb_right;
10575                 } else {
10576                         if (is_block_group)
10577                                 entry->bg_extent_count++;
10578                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10579                         kfree(sp);
10580                         return 1;
10581                 }
10582         }
10583         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
10584         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10585         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10586         return 0;
10587 }
10588
10589 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
10590 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
10591 {
10592         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10593         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
10594         struct rb_node *node, *next;
10595
10596         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10597         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
10598         while (node) {
10599                 next = rb_next(node);
10600                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10601                 if (sp->inode == inode) {
10602                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10603                         if (sp->is_block_group) {
10604                                 btrfs_dec_block_group_swap_extents(sp->ptr,
10605                                                            sp->bg_extent_count);
10606                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
10607                         }
10608                         kfree(sp);
10609                 }
10610                 node = next;
10611         }
10612         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10613 }
10614
10615 struct btrfs_swap_info {
10616         u64 start;
10617         u64 block_start;
10618         u64 block_len;
10619         u64 lowest_ppage;
10620         u64 highest_ppage;
10621         unsigned long nr_pages;
10622         int nr_extents;
10623 };
10624
10625 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
10626                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
10627 {
10628         unsigned long nr_pages;
10629         unsigned long max_pages;
10630         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
10631         int ret;
10632
10633         /*
10634          * Our swapfile may have had its size extended after the swap header was
10635          * written. In that case activating the swapfile should not go beyond
10636          * the max size set in the swap header.
10637          */
10638         if (bsi->nr_pages >= sis->max)
10639                 return 0;
10640
10641         max_pages = sis->max - bsi->nr_pages;
10642         first_ppage = PAGE_ALIGN(bsi->block_start) >> PAGE_SHIFT;
10643         next_ppage = PAGE_ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len) >> PAGE_SHIFT;
10644
10645         if (first_ppage >= next_ppage)
10646                 return 0;
10647         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
10648         nr_pages = min(nr_pages, max_pages);
10649
10650         first_ppage_reported = first_ppage;
10651         if (bsi->start == 0)
10652                 first_ppage_reported++;
10653         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
10654                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
10655         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
10656                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
10657
10658         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
10659         if (ret < 0)
10660                 return ret;
10661         bsi->nr_extents += ret;
10662         bsi->nr_pages += nr_pages;
10663         return 0;
10664 }
10665
10666 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10667 {
10668         struct inode *inode = file_inode(file);
10669
10670         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
10671         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10672 }
10673
10674 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10675                                sector_t *span)
10676 {
10677         struct inode *inode = file_inode(file);
10678         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10679         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10680         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
10681         struct extent_state *cached_state = NULL;
10682         struct extent_map *em = NULL;
10683         struct btrfs_chunk_map *map = NULL;
10684         struct btrfs_device *device = NULL;
10685         struct btrfs_swap_info bsi = {
10686                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
10687         };
10688         int ret = 0;
10689         u64 isize;
10690         u64 start;
10691
10692         /*
10693          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
10694          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
10695          * we don't really care.
10696          */
10697         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
10698         if (ret)
10699                 return ret;
10700
10701         /*
10702          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10703          */
10704         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10705                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10706                 return -EINVAL;
10707         }
10708         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10709                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10710                 return -EINVAL;
10711         }
10712         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10713                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10714                 return -EINVAL;
10715         }
10716
10717         /*
10718          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10719          * under us. The exclop protection makes sure they aren't running/won't
10720          * run concurrently while we are mapping the swap extents, and
10721          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap
10722          * file is active and moving the extents. Note that this also prevents
10723          * a concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10724          * really worth the trouble to allow it.
10725          */
10726         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_SWAP_ACTIVATE)) {
10727                 btrfs_warn(fs_info,
10728            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10729                 return -EBUSY;
10730         }
10731
10732         /*
10733          * Prevent snapshot creation while we are activating the swap file.
10734          * We do not want to race with snapshot creation. If snapshot creation
10735          * already started before we bumped nr_swapfiles from 0 to 1 and
10736          * completes before the first write into the swap file after it is
10737          * activated, than that write would fallback to COW.
10738          */
10739         if (!btrfs_drew_try_write_lock(&root->snapshot_lock)) {
10740                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10741                 btrfs_warn(fs_info,
10742            "cannot activate swapfile because snapshot creation is in progress");
10743                 return -EINVAL;
10744         }
10745         /*
10746          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10747          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10748          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10749          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10750          *
10751          * It is possible that subvolume is marked for deletion but still not
10752          * removed yet. To prevent this race, we check the root status before
10753          * activating the swapfile.
10754          */
10755         spin_lock(&root->root_item_lock);
10756         if (btrfs_root_dead(root)) {
10757                 spin_unlock(&root->root_item_lock);
10758
10759                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10760                 btrfs_warn(fs_info,
10761                 "cannot activate swapfile because subvolume %llu is being deleted",
10762                         root->root_key.objectid);
10763                 return -EPERM;
10764         }
10765         atomic_inc(&root->nr_swapfiles);
10766         spin_unlock(&root->root_item_lock);
10767
10768         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10769
10770         lock_extent(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10771         start = 0;
10772         while (start < isize) {
10773                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10774                 struct btrfs_block_group *bg;
10775                 u64 len = isize - start;
10776
10777                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, start, len);
10778                 if (IS_ERR(em)) {
10779                         ret = PTR_ERR(em);
10780                         goto out;
10781                 }
10782
10783                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10784                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10785                         ret = -EINVAL;
10786                         goto out;
10787                 }
10788                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10789                         /*
10790                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10791                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10792                          * big enough to store more than the swap header, but in
10793                          * case something changes in the future, let's catch it
10794                          * here rather than later.
10795                          */
10796                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10797                         ret = -EINVAL;
10798                         goto out;
10799                 }
10800                 if (extent_map_is_compressed(em)) {
10801                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10802                         ret = -EINVAL;
10803                         goto out;
10804                 }
10805
10806                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10807                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10808                 free_extent_map(em);
10809                 em = NULL;
10810
10811                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, false, true);
10812                 if (ret < 0) {
10813                         goto out;
10814                 } else if (ret) {
10815                         ret = 0;
10816                 } else {
10817                         btrfs_warn(fs_info,
10818                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10819                         ret = -EINVAL;
10820                         goto out;
10821                 }
10822
10823                 map = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10824                 if (IS_ERR(map)) {
10825                         ret = PTR_ERR(map);
10826                         goto out;
10827                 }
10828
10829                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10830                         btrfs_warn(fs_info,
10831                                    "swapfile must have single data profile");
10832                         ret = -EINVAL;
10833                         goto out;
10834                 }
10835
10836                 if (device == NULL) {
10837                         device = map->stripes[0].dev;
10838                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10839                         if (ret == 1)
10840                                 ret = 0;
10841                         else if (ret)
10842                                 goto out;
10843                 } else if (device != map->stripes[0].dev) {
10844                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10845                         ret = -EINVAL;
10846                         goto out;
10847                 }
10848
10849                 physical_block_start = (map->stripes[0].physical +
10850                                         (logical_block_start - map->start));
10851                 len = min(len, map->chunk_len - (logical_block_start - map->start));
10852                 btrfs_free_chunk_map(map);
10853                 map = NULL;
10854
10855                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10856                 if (!bg) {
10857                         btrfs_warn(fs_info,
10858                            "could not find block group containing swapfile");
10859                         ret = -EINVAL;
10860                         goto out;
10861                 }
10862
10863                 if (!btrfs_inc_block_group_swap_extents(bg)) {
10864                         btrfs_warn(fs_info,
10865                            "block group for swapfile at %llu is read-only%s",
10866                            bg->start,
10867                            atomic_read(&fs_info->scrubs_running) ?
10868                                        " (scrub running)" : "");
10869                         btrfs_put_block_group(bg);
10870                         ret = -EINVAL;
10871                         goto out;
10872                 }
10873
10874                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10875                 if (ret) {
10876                         btrfs_put_block_group(bg);
10877                         if (ret == 1)
10878                                 ret = 0;
10879                         else
10880                                 goto out;
10881                 }
10882
10883                 if (bsi.block_len &&
10884                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10885                         bsi.block_len += len;
10886                 } else {
10887                         if (bsi.block_len) {
10888                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10889                                 if (ret)
10890                                         goto out;
10891                         }
10892                         bsi.start = start;
10893                         bsi.block_start = physical_block_start;
10894                         bsi.block_len = len;
10895                 }
10896
10897                 start += len;
10898         }
10899
10900         if (bsi.block_len)
10901                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10902
10903 out:
10904         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10905                 free_extent_map(em);
10906         if (!IS_ERR_OR_NULL(map))
10907                 btrfs_free_chunk_map(map);
10908
10909         unlock_extent(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10910
10911         if (ret)
10912                 btrfs_swap_deactivate(file);
10913
10914         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
10915
10916         btrfs_exclop_finish(fs_info);
10917
10918         if (ret)
10919                 return ret;
10920
10921         if (device)
10922                 sis->bdev = device->bdev;
10923         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10924         sis->max = bsi.nr_pages;
10925         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10926         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10927         return bsi.nr_extents;
10928 }
10929 #else
10930 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10931 {
10932 }
10933
10934 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10935                                sector_t *span)
10936 {
10937         return -EOPNOTSUPP;
10938 }
10939 #endif
10940
10941 /*
10942  * Update the number of bytes used in the VFS' inode. When we replace extents in
10943  * a range (clone, dedupe, fallocate's zero range), we must update the number of
10944  * bytes used by the inode in an atomic manner, so that concurrent stat(2) calls
10945  * always get a correct value.
10946  */
10947 void btrfs_update_inode_bytes(struct btrfs_inode *inode,
10948                               const u64 add_bytes,
10949                               const u64 del_bytes)
10950 {
10951         if (add_bytes == del_bytes)
10952                 return;
10953
10954         spin_lock(&inode->lock);
10955         if (del_bytes > 0)
10956                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, del_bytes);
10957         if (add_bytes > 0)
10958                 inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, add_bytes);
10959         spin_unlock(&inode->lock);
10960 }
10961
10962 /*
10963  * Verify that there are no ordered extents for a given file range.
10964  *
10965  * @inode:   The target inode.
10966  * @start:   Start offset of the file range, should be sector size aligned.
10967  * @end:     End offset (inclusive) of the file range, its value +1 should be
10968  *           sector size aligned.
10969  *
10970  * This should typically be used for cases where we locked an inode's VFS lock in
10971  * exclusive mode, we have also locked the inode's i_mmap_lock in exclusive mode,
10972  * we have flushed all delalloc in the range, we have waited for all ordered
10973  * extents in the range to complete and finally we have locked the file range in
10974  * the inode's io_tree.
10975  */
10976 void btrfs_assert_inode_range_clean(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
10977 {
10978         struct btrfs_root *root = inode->root;
10979         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
10980
10981         if (!IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_ASSERT))
10982                 return;
10983
10984         ordered = btrfs_lookup_first_ordered_range(inode, start, end + 1 - start);
10985         if (ordered) {
10986                 btrfs_err(root->fs_info,
10987 "found unexpected ordered extent in file range [%llu, %llu] for inode %llu root %llu (ordered range [%llu, %llu])",
10988                           start, end, btrfs_ino(inode), root->root_key.objectid,
10989                           ordered->file_offset,
10990                           ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1);
10991                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
10992         }
10993
10994         ASSERT(ordered == NULL);
10995 }
10996
10997 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
10998         .getattr        = btrfs_getattr,
10999         .lookup         = btrfs_lookup,
11000         .create         = btrfs_create,
11001         .unlink         = btrfs_unlink,
11002         .link           = btrfs_link,
11003         .mkdir          = btrfs_mkdir,
11004         .rmdir          = btrfs_rmdir,
11005         .rename         = btrfs_rename2,
11006         .symlink        = btrfs_symlink,
11007         .setattr        = btrfs_setattr,
11008         .mknod          = btrfs_mknod,
11009         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11010         .permission     = btrfs_permission,
11011         .get_inode_acl  = btrfs_get_acl,
11012         .set_acl        = btrfs_set_acl,
11013         .update_time    = btrfs_update_time,
11014         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
11015         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
11016         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
11017 };
11018
11019 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
11020         .llseek         = btrfs_dir_llseek,
11021         .read           = generic_read_dir,
11022         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
11023         .open           = btrfs_opendir,
11024         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
11025 #ifdef CONFIG_COMPAT
11026         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
11027 #endif
11028         .release        = btrfs_release_file,
11029         .fsync          = btrfs_sync_file,
11030 };
11031
11032 /*
11033  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
11034  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
11035  * these extents won't change over the life of the file and they
11036  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
11037  *
11038  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
11039  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
11040  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
11041  *
11042  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
11043  */
11044 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
11045         .read_folio     = btrfs_read_folio,
11046         .writepages     = btrfs_writepages,
11047         .readahead      = btrfs_readahead,
11048         .invalidate_folio = btrfs_invalidate_folio,
11049         .release_folio  = btrfs_release_folio,
11050         .migrate_folio  = btrfs_migrate_folio,
11051         .dirty_folio    = filemap_dirty_folio,
11052         .error_remove_folio = generic_error_remove_folio,
11053         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
11054         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
11055 };
11056
11057 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
11058         .getattr        = btrfs_getattr,
11059         .setattr        = btrfs_setattr,
11060         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11061         .permission     = btrfs_permission,
11062         .fiemap         = btrfs_fiemap,
11063         .get_inode_acl  = btrfs_get_acl,
11064         .set_acl        = btrfs_set_acl,
11065         .update_time    = btrfs_update_time,
11066         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
11067         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
11068 };
11069 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
11070         .getattr        = btrfs_getattr,
11071         .setattr        = btrfs_setattr,
11072         .permission     = btrfs_permission,
11073         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11074         .get_inode_acl  = btrfs_get_acl,
11075         .set_acl        = btrfs_set_acl,
11076         .update_time    = btrfs_update_time,
11077 };
11078 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
11079         .get_link       = page_get_link,
11080         .getattr        = btrfs_getattr,
11081         .setattr        = btrfs_setattr,
11082         .permission     = btrfs_permission,
11083         .listxattr      = btrfs_listxattr,
11084         .update_time    = btrfs_update_time,
11085 };
11086
11087 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
11088         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
11089 };
This page took 0.647077 seconds and 4 git commands to generate.