]> Git Repo - linux.git/blob - fs/btrfs/volumes.c
setlocalversion: use only the correct release tag for git-describe
[linux.git] / fs / btrfs / volumes.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 /*
3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
4  */
5
6 #include <linux/sched.h>
7 #include <linux/sched/mm.h>
8 #include <linux/slab.h>
9 #include <linux/ratelimit.h>
10 #include <linux/kthread.h>
11 #include <linux/semaphore.h>
12 #include <linux/uuid.h>
13 #include <linux/list_sort.h>
14 #include <linux/namei.h>
15 #include "misc.h"
16 #include "ctree.h"
17 #include "extent_map.h"
18 #include "disk-io.h"
19 #include "transaction.h"
20 #include "print-tree.h"
21 #include "volumes.h"
22 #include "raid56.h"
23 #include "rcu-string.h"
24 #include "dev-replace.h"
25 #include "sysfs.h"
26 #include "tree-checker.h"
27 #include "space-info.h"
28 #include "block-group.h"
29 #include "discard.h"
30 #include "zoned.h"
31 #include "fs.h"
32 #include "accessors.h"
33 #include "uuid-tree.h"
34 #include "ioctl.h"
35 #include "relocation.h"
36 #include "scrub.h"
37 #include "super.h"
38
39 #define BTRFS_BLOCK_GROUP_STRIPE_MASK   (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0 | \
40                                          BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10 | \
41                                          BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK)
42
43 const struct btrfs_raid_attr btrfs_raid_array[BTRFS_NR_RAID_TYPES] = {
44         [BTRFS_RAID_RAID10] = {
45                 .sub_stripes    = 2,
46                 .dev_stripes    = 1,
47                 .devs_max       = 0,    /* 0 == as many as possible */
48                 .devs_min       = 2,
49                 .tolerated_failures = 1,
50                 .devs_increment = 2,
51                 .ncopies        = 2,
52                 .nparity        = 0,
53                 .raid_name      = "raid10",
54                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10,
55                 .mindev_error   = BTRFS_ERROR_DEV_RAID10_MIN_NOT_MET,
56         },
57         [BTRFS_RAID_RAID1] = {
58                 .sub_stripes    = 1,
59                 .dev_stripes    = 1,
60                 .devs_max       = 2,
61                 .devs_min       = 2,
62                 .tolerated_failures = 1,
63                 .devs_increment = 2,
64                 .ncopies        = 2,
65                 .nparity        = 0,
66                 .raid_name      = "raid1",
67                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1,
68                 .mindev_error   = BTRFS_ERROR_DEV_RAID1_MIN_NOT_MET,
69         },
70         [BTRFS_RAID_RAID1C3] = {
71                 .sub_stripes    = 1,
72                 .dev_stripes    = 1,
73                 .devs_max       = 3,
74                 .devs_min       = 3,
75                 .tolerated_failures = 2,
76                 .devs_increment = 3,
77                 .ncopies        = 3,
78                 .nparity        = 0,
79                 .raid_name      = "raid1c3",
80                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1C3,
81                 .mindev_error   = BTRFS_ERROR_DEV_RAID1C3_MIN_NOT_MET,
82         },
83         [BTRFS_RAID_RAID1C4] = {
84                 .sub_stripes    = 1,
85                 .dev_stripes    = 1,
86                 .devs_max       = 4,
87                 .devs_min       = 4,
88                 .tolerated_failures = 3,
89                 .devs_increment = 4,
90                 .ncopies        = 4,
91                 .nparity        = 0,
92                 .raid_name      = "raid1c4",
93                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1C4,
94                 .mindev_error   = BTRFS_ERROR_DEV_RAID1C4_MIN_NOT_MET,
95         },
96         [BTRFS_RAID_DUP] = {
97                 .sub_stripes    = 1,
98                 .dev_stripes    = 2,
99                 .devs_max       = 1,
100                 .devs_min       = 1,
101                 .tolerated_failures = 0,
102                 .devs_increment = 1,
103                 .ncopies        = 2,
104                 .nparity        = 0,
105                 .raid_name      = "dup",
106                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP,
107                 .mindev_error   = 0,
108         },
109         [BTRFS_RAID_RAID0] = {
110                 .sub_stripes    = 1,
111                 .dev_stripes    = 1,
112                 .devs_max       = 0,
113                 .devs_min       = 1,
114                 .tolerated_failures = 0,
115                 .devs_increment = 1,
116                 .ncopies        = 1,
117                 .nparity        = 0,
118                 .raid_name      = "raid0",
119                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0,
120                 .mindev_error   = 0,
121         },
122         [BTRFS_RAID_SINGLE] = {
123                 .sub_stripes    = 1,
124                 .dev_stripes    = 1,
125                 .devs_max       = 1,
126                 .devs_min       = 1,
127                 .tolerated_failures = 0,
128                 .devs_increment = 1,
129                 .ncopies        = 1,
130                 .nparity        = 0,
131                 .raid_name      = "single",
132                 .bg_flag        = 0,
133                 .mindev_error   = 0,
134         },
135         [BTRFS_RAID_RAID5] = {
136                 .sub_stripes    = 1,
137                 .dev_stripes    = 1,
138                 .devs_max       = 0,
139                 .devs_min       = 2,
140                 .tolerated_failures = 1,
141                 .devs_increment = 1,
142                 .ncopies        = 1,
143                 .nparity        = 1,
144                 .raid_name      = "raid5",
145                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5,
146                 .mindev_error   = BTRFS_ERROR_DEV_RAID5_MIN_NOT_MET,
147         },
148         [BTRFS_RAID_RAID6] = {
149                 .sub_stripes    = 1,
150                 .dev_stripes    = 1,
151                 .devs_max       = 0,
152                 .devs_min       = 3,
153                 .tolerated_failures = 2,
154                 .devs_increment = 1,
155                 .ncopies        = 1,
156                 .nparity        = 2,
157                 .raid_name      = "raid6",
158                 .bg_flag        = BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6,
159                 .mindev_error   = BTRFS_ERROR_DEV_RAID6_MIN_NOT_MET,
160         },
161 };
162
163 /*
164  * Convert block group flags (BTRFS_BLOCK_GROUP_*) to btrfs_raid_types, which
165  * can be used as index to access btrfs_raid_array[].
166  */
167 enum btrfs_raid_types __attribute_const__ btrfs_bg_flags_to_raid_index(u64 flags)
168 {
169         const u64 profile = (flags & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK);
170
171         if (!profile)
172                 return BTRFS_RAID_SINGLE;
173
174         return BTRFS_BG_FLAG_TO_INDEX(profile);
175 }
176
177 const char *btrfs_bg_type_to_raid_name(u64 flags)
178 {
179         const int index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(flags);
180
181         if (index >= BTRFS_NR_RAID_TYPES)
182                 return NULL;
183
184         return btrfs_raid_array[index].raid_name;
185 }
186
187 int btrfs_nr_parity_stripes(u64 type)
188 {
189         enum btrfs_raid_types index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(type);
190
191         return btrfs_raid_array[index].nparity;
192 }
193
194 /*
195  * Fill @buf with textual description of @bg_flags, no more than @size_buf
196  * bytes including terminating null byte.
197  */
198 void btrfs_describe_block_groups(u64 bg_flags, char *buf, u32 size_buf)
199 {
200         int i;
201         int ret;
202         char *bp = buf;
203         u64 flags = bg_flags;
204         u32 size_bp = size_buf;
205
206         if (!flags) {
207                 strcpy(bp, "NONE");
208                 return;
209         }
210
211 #define DESCRIBE_FLAG(flag, desc)                                               \
212         do {                                                            \
213                 if (flags & (flag)) {                                   \
214                         ret = snprintf(bp, size_bp, "%s|", (desc));     \
215                         if (ret < 0 || ret >= size_bp)                  \
216                                 goto out_overflow;                      \
217                         size_bp -= ret;                                 \
218                         bp += ret;                                      \
219                         flags &= ~(flag);                               \
220                 }                                                       \
221         } while (0)
222
223         DESCRIBE_FLAG(BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA, "data");
224         DESCRIBE_FLAG(BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM, "system");
225         DESCRIBE_FLAG(BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA, "metadata");
226
227         DESCRIBE_FLAG(BTRFS_AVAIL_ALLOC_BIT_SINGLE, "single");
228         for (i = 0; i < BTRFS_NR_RAID_TYPES; i++)
229                 DESCRIBE_FLAG(btrfs_raid_array[i].bg_flag,
230                               btrfs_raid_array[i].raid_name);
231 #undef DESCRIBE_FLAG
232
233         if (flags) {
234                 ret = snprintf(bp, size_bp, "0x%llx|", flags);
235                 size_bp -= ret;
236         }
237
238         if (size_bp < size_buf)
239                 buf[size_buf - size_bp - 1] = '\0'; /* remove last | */
240
241         /*
242          * The text is trimmed, it's up to the caller to provide sufficiently
243          * large buffer
244          */
245 out_overflow:;
246 }
247
248 static int init_first_rw_device(struct btrfs_trans_handle *trans);
249 static int btrfs_relocate_sys_chunks(struct btrfs_fs_info *fs_info);
250 static void btrfs_dev_stat_print_on_load(struct btrfs_device *device);
251
252 /*
253  * Device locking
254  * ==============
255  *
256  * There are several mutexes that protect manipulation of devices and low-level
257  * structures like chunks but not block groups, extents or files
258  *
259  * uuid_mutex (global lock)
260  * ------------------------
261  * protects the fs_uuids list that tracks all per-fs fs_devices, resulting from
262  * the SCAN_DEV ioctl registration or from mount either implicitly (the first
263  * device) or requested by the device= mount option
264  *
265  * the mutex can be very coarse and can cover long-running operations
266  *
267  * protects: updates to fs_devices counters like missing devices, rw devices,
268  * seeding, structure cloning, opening/closing devices at mount/umount time
269  *
270  * global::fs_devs - add, remove, updates to the global list
271  *
272  * does not protect: manipulation of the fs_devices::devices list in general
273  * but in mount context it could be used to exclude list modifications by eg.
274  * scan ioctl
275  *
276  * btrfs_device::name - renames (write side), read is RCU
277  *
278  * fs_devices::device_list_mutex (per-fs, with RCU)
279  * ------------------------------------------------
280  * protects updates to fs_devices::devices, ie. adding and deleting
281  *
282  * simple list traversal with read-only actions can be done with RCU protection
283  *
284  * may be used to exclude some operations from running concurrently without any
285  * modifications to the list (see write_all_supers)
286  *
287  * Is not required at mount and close times, because our device list is
288  * protected by the uuid_mutex at that point.
289  *
290  * balance_mutex
291  * -------------
292  * protects balance structures (status, state) and context accessed from
293  * several places (internally, ioctl)
294  *
295  * chunk_mutex
296  * -----------
297  * protects chunks, adding or removing during allocation, trim or when a new
298  * device is added/removed. Additionally it also protects post_commit_list of
299  * individual devices, since they can be added to the transaction's
300  * post_commit_list only with chunk_mutex held.
301  *
302  * cleaner_mutex
303  * -------------
304  * a big lock that is held by the cleaner thread and prevents running subvolume
305  * cleaning together with relocation or delayed iputs
306  *
307  *
308  * Lock nesting
309  * ============
310  *
311  * uuid_mutex
312  *   device_list_mutex
313  *     chunk_mutex
314  *   balance_mutex
315  *
316  *
317  * Exclusive operations
318  * ====================
319  *
320  * Maintains the exclusivity of the following operations that apply to the
321  * whole filesystem and cannot run in parallel.
322  *
323  * - Balance (*)
324  * - Device add
325  * - Device remove
326  * - Device replace (*)
327  * - Resize
328  *
329  * The device operations (as above) can be in one of the following states:
330  *
331  * - Running state
332  * - Paused state
333  * - Completed state
334  *
335  * Only device operations marked with (*) can go into the Paused state for the
336  * following reasons:
337  *
338  * - ioctl (only Balance can be Paused through ioctl)
339  * - filesystem remounted as read-only
340  * - filesystem unmounted and mounted as read-only
341  * - system power-cycle and filesystem mounted as read-only
342  * - filesystem or device errors leading to forced read-only
343  *
344  * The status of exclusive operation is set and cleared atomically.
345  * During the course of Paused state, fs_info::exclusive_operation remains set.
346  * A device operation in Paused or Running state can be canceled or resumed
347  * either by ioctl (Balance only) or when remounted as read-write.
348  * The exclusive status is cleared when the device operation is canceled or
349  * completed.
350  */
351
352 DEFINE_MUTEX(uuid_mutex);
353 static LIST_HEAD(fs_uuids);
354 struct list_head * __attribute_const__ btrfs_get_fs_uuids(void)
355 {
356         return &fs_uuids;
357 }
358
359 /*
360  * alloc_fs_devices - allocate struct btrfs_fs_devices
361  * @fsid:               if not NULL, copy the UUID to fs_devices::fsid
362  * @metadata_fsid:      if not NULL, copy the UUID to fs_devices::metadata_fsid
363  *
364  * Return a pointer to a new struct btrfs_fs_devices on success, or ERR_PTR().
365  * The returned struct is not linked onto any lists and can be destroyed with
366  * kfree() right away.
367  */
368 static struct btrfs_fs_devices *alloc_fs_devices(const u8 *fsid,
369                                                  const u8 *metadata_fsid)
370 {
371         struct btrfs_fs_devices *fs_devs;
372
373         fs_devs = kzalloc(sizeof(*fs_devs), GFP_KERNEL);
374         if (!fs_devs)
375                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
376
377         mutex_init(&fs_devs->device_list_mutex);
378
379         INIT_LIST_HEAD(&fs_devs->devices);
380         INIT_LIST_HEAD(&fs_devs->alloc_list);
381         INIT_LIST_HEAD(&fs_devs->fs_list);
382         INIT_LIST_HEAD(&fs_devs->seed_list);
383         if (fsid)
384                 memcpy(fs_devs->fsid, fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
385
386         if (metadata_fsid)
387                 memcpy(fs_devs->metadata_uuid, metadata_fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
388         else if (fsid)
389                 memcpy(fs_devs->metadata_uuid, fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
390
391         return fs_devs;
392 }
393
394 void btrfs_free_device(struct btrfs_device *device)
395 {
396         WARN_ON(!list_empty(&device->post_commit_list));
397         rcu_string_free(device->name);
398         extent_io_tree_release(&device->alloc_state);
399         btrfs_destroy_dev_zone_info(device);
400         kfree(device);
401 }
402
403 static void free_fs_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
404 {
405         struct btrfs_device *device;
406         WARN_ON(fs_devices->opened);
407         while (!list_empty(&fs_devices->devices)) {
408                 device = list_entry(fs_devices->devices.next,
409                                     struct btrfs_device, dev_list);
410                 list_del(&device->dev_list);
411                 btrfs_free_device(device);
412         }
413         kfree(fs_devices);
414 }
415
416 void __exit btrfs_cleanup_fs_uuids(void)
417 {
418         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
419
420         while (!list_empty(&fs_uuids)) {
421                 fs_devices = list_entry(fs_uuids.next,
422                                         struct btrfs_fs_devices, fs_list);
423                 list_del(&fs_devices->fs_list);
424                 free_fs_devices(fs_devices);
425         }
426 }
427
428 static noinline struct btrfs_fs_devices *find_fsid(
429                 const u8 *fsid, const u8 *metadata_fsid)
430 {
431         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
432
433         ASSERT(fsid);
434
435         /* Handle non-split brain cases */
436         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
437                 if (metadata_fsid) {
438                         if (memcmp(fsid, fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE) == 0
439                             && memcmp(metadata_fsid, fs_devices->metadata_uuid,
440                                       BTRFS_FSID_SIZE) == 0)
441                                 return fs_devices;
442                 } else {
443                         if (memcmp(fsid, fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE) == 0)
444                                 return fs_devices;
445                 }
446         }
447         return NULL;
448 }
449
450 static struct btrfs_fs_devices *find_fsid_with_metadata_uuid(
451                                 struct btrfs_super_block *disk_super)
452 {
453
454         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
455
456         /*
457          * Handle scanned device having completed its fsid change but
458          * belonging to a fs_devices that was created by first scanning
459          * a device which didn't have its fsid/metadata_uuid changed
460          * at all and the CHANGING_FSID_V2 flag set.
461          */
462         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
463                 if (fs_devices->fsid_change &&
464                     memcmp(disk_super->metadata_uuid, fs_devices->fsid,
465                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0 &&
466                     memcmp(fs_devices->fsid, fs_devices->metadata_uuid,
467                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0) {
468                         return fs_devices;
469                 }
470         }
471         /*
472          * Handle scanned device having completed its fsid change but
473          * belonging to a fs_devices that was created by a device that
474          * has an outdated pair of fsid/metadata_uuid and
475          * CHANGING_FSID_V2 flag set.
476          */
477         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
478                 if (fs_devices->fsid_change &&
479                     memcmp(fs_devices->metadata_uuid,
480                            fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE) != 0 &&
481                     memcmp(disk_super->metadata_uuid, fs_devices->metadata_uuid,
482                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0) {
483                         return fs_devices;
484                 }
485         }
486
487         return find_fsid(disk_super->fsid, disk_super->metadata_uuid);
488 }
489
490
491 static int
492 btrfs_get_bdev_and_sb(const char *device_path, fmode_t flags, void *holder,
493                       int flush, struct block_device **bdev,
494                       struct btrfs_super_block **disk_super)
495 {
496         int ret;
497
498         *bdev = blkdev_get_by_path(device_path, flags, holder);
499
500         if (IS_ERR(*bdev)) {
501                 ret = PTR_ERR(*bdev);
502                 goto error;
503         }
504
505         if (flush)
506                 sync_blockdev(*bdev);
507         ret = set_blocksize(*bdev, BTRFS_BDEV_BLOCKSIZE);
508         if (ret) {
509                 blkdev_put(*bdev, flags);
510                 goto error;
511         }
512         invalidate_bdev(*bdev);
513         *disk_super = btrfs_read_dev_super(*bdev);
514         if (IS_ERR(*disk_super)) {
515                 ret = PTR_ERR(*disk_super);
516                 blkdev_put(*bdev, flags);
517                 goto error;
518         }
519
520         return 0;
521
522 error:
523         *bdev = NULL;
524         return ret;
525 }
526
527 /*
528  *  Search and remove all stale devices (which are not mounted).  When both
529  *  inputs are NULL, it will search and release all stale devices.
530  *
531  *  @devt:         Optional. When provided will it release all unmounted devices
532  *                 matching this devt only.
533  *  @skip_device:  Optional. Will skip this device when searching for the stale
534  *                 devices.
535  *
536  *  Return:     0 for success or if @devt is 0.
537  *              -EBUSY if @devt is a mounted device.
538  *              -ENOENT if @devt does not match any device in the list.
539  */
540 static int btrfs_free_stale_devices(dev_t devt, struct btrfs_device *skip_device)
541 {
542         struct btrfs_fs_devices *fs_devices, *tmp_fs_devices;
543         struct btrfs_device *device, *tmp_device;
544         int ret = 0;
545
546         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
547
548         if (devt)
549                 ret = -ENOENT;
550
551         list_for_each_entry_safe(fs_devices, tmp_fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
552
553                 mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
554                 list_for_each_entry_safe(device, tmp_device,
555                                          &fs_devices->devices, dev_list) {
556                         if (skip_device && skip_device == device)
557                                 continue;
558                         if (devt && devt != device->devt)
559                                 continue;
560                         if (fs_devices->opened) {
561                                 /* for an already deleted device return 0 */
562                                 if (devt && ret != 0)
563                                         ret = -EBUSY;
564                                 break;
565                         }
566
567                         /* delete the stale device */
568                         fs_devices->num_devices--;
569                         list_del(&device->dev_list);
570                         btrfs_free_device(device);
571
572                         ret = 0;
573                 }
574                 mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
575
576                 if (fs_devices->num_devices == 0) {
577                         btrfs_sysfs_remove_fsid(fs_devices);
578                         list_del(&fs_devices->fs_list);
579                         free_fs_devices(fs_devices);
580                 }
581         }
582
583         return ret;
584 }
585
586 /*
587  * This is only used on mount, and we are protected from competing things
588  * messing with our fs_devices by the uuid_mutex, thus we do not need the
589  * fs_devices->device_list_mutex here.
590  */
591 static int btrfs_open_one_device(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
592                         struct btrfs_device *device, fmode_t flags,
593                         void *holder)
594 {
595         struct block_device *bdev;
596         struct btrfs_super_block *disk_super;
597         u64 devid;
598         int ret;
599
600         if (device->bdev)
601                 return -EINVAL;
602         if (!device->name)
603                 return -EINVAL;
604
605         ret = btrfs_get_bdev_and_sb(device->name->str, flags, holder, 1,
606                                     &bdev, &disk_super);
607         if (ret)
608                 return ret;
609
610         devid = btrfs_stack_device_id(&disk_super->dev_item);
611         if (devid != device->devid)
612                 goto error_free_page;
613
614         if (memcmp(device->uuid, disk_super->dev_item.uuid, BTRFS_UUID_SIZE))
615                 goto error_free_page;
616
617         device->generation = btrfs_super_generation(disk_super);
618
619         if (btrfs_super_flags(disk_super) & BTRFS_SUPER_FLAG_SEEDING) {
620                 if (btrfs_super_incompat_flags(disk_super) &
621                     BTRFS_FEATURE_INCOMPAT_METADATA_UUID) {
622                         pr_err(
623                 "BTRFS: Invalid seeding and uuid-changed device detected\n");
624                         goto error_free_page;
625                 }
626
627                 clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state);
628                 fs_devices->seeding = true;
629         } else {
630                 if (bdev_read_only(bdev))
631                         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state);
632                 else
633                         set_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state);
634         }
635
636         if (!bdev_nonrot(bdev))
637                 fs_devices->rotating = true;
638
639         if (bdev_max_discard_sectors(bdev))
640                 fs_devices->discardable = true;
641
642         device->bdev = bdev;
643         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &device->dev_state);
644         device->mode = flags;
645
646         fs_devices->open_devices++;
647         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state) &&
648             device->devid != BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID) {
649                 fs_devices->rw_devices++;
650                 list_add_tail(&device->dev_alloc_list, &fs_devices->alloc_list);
651         }
652         btrfs_release_disk_super(disk_super);
653
654         return 0;
655
656 error_free_page:
657         btrfs_release_disk_super(disk_super);
658         blkdev_put(bdev, flags);
659
660         return -EINVAL;
661 }
662
663 /*
664  * Handle scanned device having its CHANGING_FSID_V2 flag set and the fs_devices
665  * being created with a disk that has already completed its fsid change. Such
666  * disk can belong to an fs which has its FSID changed or to one which doesn't.
667  * Handle both cases here.
668  */
669 static struct btrfs_fs_devices *find_fsid_inprogress(
670                                         struct btrfs_super_block *disk_super)
671 {
672         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
673
674         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
675                 if (memcmp(fs_devices->metadata_uuid, fs_devices->fsid,
676                            BTRFS_FSID_SIZE) != 0 &&
677                     memcmp(fs_devices->metadata_uuid, disk_super->fsid,
678                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0 && !fs_devices->fsid_change) {
679                         return fs_devices;
680                 }
681         }
682
683         return find_fsid(disk_super->fsid, NULL);
684 }
685
686
687 static struct btrfs_fs_devices *find_fsid_changed(
688                                         struct btrfs_super_block *disk_super)
689 {
690         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
691
692         /*
693          * Handles the case where scanned device is part of an fs that had
694          * multiple successful changes of FSID but currently device didn't
695          * observe it. Meaning our fsid will be different than theirs. We need
696          * to handle two subcases :
697          *  1 - The fs still continues to have different METADATA/FSID uuids.
698          *  2 - The fs is switched back to its original FSID (METADATA/FSID
699          *  are equal).
700          */
701         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
702                 /* Changed UUIDs */
703                 if (memcmp(fs_devices->metadata_uuid, fs_devices->fsid,
704                            BTRFS_FSID_SIZE) != 0 &&
705                     memcmp(fs_devices->metadata_uuid, disk_super->metadata_uuid,
706                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0 &&
707                     memcmp(fs_devices->fsid, disk_super->fsid,
708                            BTRFS_FSID_SIZE) != 0)
709                         return fs_devices;
710
711                 /* Unchanged UUIDs */
712                 if (memcmp(fs_devices->metadata_uuid, fs_devices->fsid,
713                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0 &&
714                     memcmp(fs_devices->fsid, disk_super->metadata_uuid,
715                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0)
716                         return fs_devices;
717         }
718
719         return NULL;
720 }
721
722 static struct btrfs_fs_devices *find_fsid_reverted_metadata(
723                                 struct btrfs_super_block *disk_super)
724 {
725         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
726
727         /*
728          * Handle the case where the scanned device is part of an fs whose last
729          * metadata UUID change reverted it to the original FSID. At the same
730          * time * fs_devices was first created by another constitutent device
731          * which didn't fully observe the operation. This results in an
732          * btrfs_fs_devices created with metadata/fsid different AND
733          * btrfs_fs_devices::fsid_change set AND the metadata_uuid of the
734          * fs_devices equal to the FSID of the disk.
735          */
736         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_uuids, fs_list) {
737                 if (memcmp(fs_devices->fsid, fs_devices->metadata_uuid,
738                            BTRFS_FSID_SIZE) != 0 &&
739                     memcmp(fs_devices->metadata_uuid, disk_super->fsid,
740                            BTRFS_FSID_SIZE) == 0 &&
741                     fs_devices->fsid_change)
742                         return fs_devices;
743         }
744
745         return NULL;
746 }
747 /*
748  * Add new device to list of registered devices
749  *
750  * Returns:
751  * device pointer which was just added or updated when successful
752  * error pointer when failed
753  */
754 static noinline struct btrfs_device *device_list_add(const char *path,
755                            struct btrfs_super_block *disk_super,
756                            bool *new_device_added)
757 {
758         struct btrfs_device *device;
759         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = NULL;
760         struct rcu_string *name;
761         u64 found_transid = btrfs_super_generation(disk_super);
762         u64 devid = btrfs_stack_device_id(&disk_super->dev_item);
763         dev_t path_devt;
764         int error;
765         bool has_metadata_uuid = (btrfs_super_incompat_flags(disk_super) &
766                 BTRFS_FEATURE_INCOMPAT_METADATA_UUID);
767         bool fsid_change_in_progress = (btrfs_super_flags(disk_super) &
768                                         BTRFS_SUPER_FLAG_CHANGING_FSID_V2);
769
770         error = lookup_bdev(path, &path_devt);
771         if (error) {
772                 btrfs_err(NULL, "failed to lookup block device for path %s: %d",
773                           path, error);
774                 return ERR_PTR(error);
775         }
776
777         if (fsid_change_in_progress) {
778                 if (!has_metadata_uuid)
779                         fs_devices = find_fsid_inprogress(disk_super);
780                 else
781                         fs_devices = find_fsid_changed(disk_super);
782         } else if (has_metadata_uuid) {
783                 fs_devices = find_fsid_with_metadata_uuid(disk_super);
784         } else {
785                 fs_devices = find_fsid_reverted_metadata(disk_super);
786                 if (!fs_devices)
787                         fs_devices = find_fsid(disk_super->fsid, NULL);
788         }
789
790
791         if (!fs_devices) {
792                 if (has_metadata_uuid)
793                         fs_devices = alloc_fs_devices(disk_super->fsid,
794                                                       disk_super->metadata_uuid);
795                 else
796                         fs_devices = alloc_fs_devices(disk_super->fsid, NULL);
797
798                 if (IS_ERR(fs_devices))
799                         return ERR_CAST(fs_devices);
800
801                 fs_devices->fsid_change = fsid_change_in_progress;
802
803                 mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
804                 list_add(&fs_devices->fs_list, &fs_uuids);
805
806                 device = NULL;
807         } else {
808                 struct btrfs_dev_lookup_args args = {
809                         .devid = devid,
810                         .uuid = disk_super->dev_item.uuid,
811                 };
812
813                 mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
814                 device = btrfs_find_device(fs_devices, &args);
815
816                 /*
817                  * If this disk has been pulled into an fs devices created by
818                  * a device which had the CHANGING_FSID_V2 flag then replace the
819                  * metadata_uuid/fsid values of the fs_devices.
820                  */
821                 if (fs_devices->fsid_change &&
822                     found_transid > fs_devices->latest_generation) {
823                         memcpy(fs_devices->fsid, disk_super->fsid,
824                                         BTRFS_FSID_SIZE);
825
826                         if (has_metadata_uuid)
827                                 memcpy(fs_devices->metadata_uuid,
828                                        disk_super->metadata_uuid,
829                                        BTRFS_FSID_SIZE);
830                         else
831                                 memcpy(fs_devices->metadata_uuid,
832                                        disk_super->fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
833
834                         fs_devices->fsid_change = false;
835                 }
836         }
837
838         if (!device) {
839                 unsigned int nofs_flag;
840
841                 if (fs_devices->opened) {
842                         btrfs_err(NULL,
843                 "device %s belongs to fsid %pU, and the fs is already mounted",
844                                   path, fs_devices->fsid);
845                         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
846                         return ERR_PTR(-EBUSY);
847                 }
848
849                 nofs_flag = memalloc_nofs_save();
850                 device = btrfs_alloc_device(NULL, &devid,
851                                             disk_super->dev_item.uuid, path);
852                 memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
853                 if (IS_ERR(device)) {
854                         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
855                         /* we can safely leave the fs_devices entry around */
856                         return device;
857                 }
858
859                 device->devt = path_devt;
860
861                 list_add_rcu(&device->dev_list, &fs_devices->devices);
862                 fs_devices->num_devices++;
863
864                 device->fs_devices = fs_devices;
865                 *new_device_added = true;
866
867                 if (disk_super->label[0])
868                         pr_info(
869         "BTRFS: device label %s devid %llu transid %llu %s scanned by %s (%d)\n",
870                                 disk_super->label, devid, found_transid, path,
871                                 current->comm, task_pid_nr(current));
872                 else
873                         pr_info(
874         "BTRFS: device fsid %pU devid %llu transid %llu %s scanned by %s (%d)\n",
875                                 disk_super->fsid, devid, found_transid, path,
876                                 current->comm, task_pid_nr(current));
877
878         } else if (!device->name || strcmp(device->name->str, path)) {
879                 /*
880                  * When FS is already mounted.
881                  * 1. If you are here and if the device->name is NULL that
882                  *    means this device was missing at time of FS mount.
883                  * 2. If you are here and if the device->name is different
884                  *    from 'path' that means either
885                  *      a. The same device disappeared and reappeared with
886                  *         different name. or
887                  *      b. The missing-disk-which-was-replaced, has
888                  *         reappeared now.
889                  *
890                  * We must allow 1 and 2a above. But 2b would be a spurious
891                  * and unintentional.
892                  *
893                  * Further in case of 1 and 2a above, the disk at 'path'
894                  * would have missed some transaction when it was away and
895                  * in case of 2a the stale bdev has to be updated as well.
896                  * 2b must not be allowed at all time.
897                  */
898
899                 /*
900                  * For now, we do allow update to btrfs_fs_device through the
901                  * btrfs dev scan cli after FS has been mounted.  We're still
902                  * tracking a problem where systems fail mount by subvolume id
903                  * when we reject replacement on a mounted FS.
904                  */
905                 if (!fs_devices->opened && found_transid < device->generation) {
906                         /*
907                          * That is if the FS is _not_ mounted and if you
908                          * are here, that means there is more than one
909                          * disk with same uuid and devid.We keep the one
910                          * with larger generation number or the last-in if
911                          * generation are equal.
912                          */
913                         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
914                         btrfs_err(NULL,
915 "device %s already registered with a higher generation, found %llu expect %llu",
916                                   path, found_transid, device->generation);
917                         return ERR_PTR(-EEXIST);
918                 }
919
920                 /*
921                  * We are going to replace the device path for a given devid,
922                  * make sure it's the same device if the device is mounted
923                  *
924                  * NOTE: the device->fs_info may not be reliable here so pass
925                  * in a NULL to message helpers instead. This avoids a possible
926                  * use-after-free when the fs_info and fs_info->sb are already
927                  * torn down.
928                  */
929                 if (device->bdev) {
930                         if (device->devt != path_devt) {
931                                 mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
932                                 btrfs_warn_in_rcu(NULL,
933         "duplicate device %s devid %llu generation %llu scanned by %s (%d)",
934                                                   path, devid, found_transid,
935                                                   current->comm,
936                                                   task_pid_nr(current));
937                                 return ERR_PTR(-EEXIST);
938                         }
939                         btrfs_info_in_rcu(NULL,
940         "devid %llu device path %s changed to %s scanned by %s (%d)",
941                                           devid, btrfs_dev_name(device),
942                                           path, current->comm,
943                                           task_pid_nr(current));
944                 }
945
946                 name = rcu_string_strdup(path, GFP_NOFS);
947                 if (!name) {
948                         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
949                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
950                 }
951                 rcu_string_free(device->name);
952                 rcu_assign_pointer(device->name, name);
953                 if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state)) {
954                         fs_devices->missing_devices--;
955                         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state);
956                 }
957                 device->devt = path_devt;
958         }
959
960         /*
961          * Unmount does not free the btrfs_device struct but would zero
962          * generation along with most of the other members. So just update
963          * it back. We need it to pick the disk with largest generation
964          * (as above).
965          */
966         if (!fs_devices->opened) {
967                 device->generation = found_transid;
968                 fs_devices->latest_generation = max_t(u64, found_transid,
969                                                 fs_devices->latest_generation);
970         }
971
972         fs_devices->total_devices = btrfs_super_num_devices(disk_super);
973
974         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
975         return device;
976 }
977
978 static struct btrfs_fs_devices *clone_fs_devices(struct btrfs_fs_devices *orig)
979 {
980         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
981         struct btrfs_device *device;
982         struct btrfs_device *orig_dev;
983         int ret = 0;
984
985         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
986
987         fs_devices = alloc_fs_devices(orig->fsid, NULL);
988         if (IS_ERR(fs_devices))
989                 return fs_devices;
990
991         fs_devices->total_devices = orig->total_devices;
992
993         list_for_each_entry(orig_dev, &orig->devices, dev_list) {
994                 const char *dev_path = NULL;
995
996                 /*
997                  * This is ok to do without RCU read locked because we hold the
998                  * uuid mutex so nothing we touch in here is going to disappear.
999                  */
1000                 if (orig_dev->name)
1001                         dev_path = orig_dev->name->str;
1002
1003                 device = btrfs_alloc_device(NULL, &orig_dev->devid,
1004                                             orig_dev->uuid, dev_path);
1005                 if (IS_ERR(device)) {
1006                         ret = PTR_ERR(device);
1007                         goto error;
1008                 }
1009
1010                 if (orig_dev->zone_info) {
1011                         struct btrfs_zoned_device_info *zone_info;
1012
1013                         zone_info = btrfs_clone_dev_zone_info(orig_dev);
1014                         if (!zone_info) {
1015                                 btrfs_free_device(device);
1016                                 ret = -ENOMEM;
1017                                 goto error;
1018                         }
1019                         device->zone_info = zone_info;
1020                 }
1021
1022                 list_add(&device->dev_list, &fs_devices->devices);
1023                 device->fs_devices = fs_devices;
1024                 fs_devices->num_devices++;
1025         }
1026         return fs_devices;
1027 error:
1028         free_fs_devices(fs_devices);
1029         return ERR_PTR(ret);
1030 }
1031
1032 static void __btrfs_free_extra_devids(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
1033                                       struct btrfs_device **latest_dev)
1034 {
1035         struct btrfs_device *device, *next;
1036
1037         /* This is the initialized path, it is safe to release the devices. */
1038         list_for_each_entry_safe(device, next, &fs_devices->devices, dev_list) {
1039                 if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &device->dev_state)) {
1040                         if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT,
1041                                       &device->dev_state) &&
1042                             !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING,
1043                                       &device->dev_state) &&
1044                             (!*latest_dev ||
1045                              device->generation > (*latest_dev)->generation)) {
1046                                 *latest_dev = device;
1047                         }
1048                         continue;
1049                 }
1050
1051                 /*
1052                  * We have already validated the presence of BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID,
1053                  * in btrfs_init_dev_replace() so just continue.
1054                  */
1055                 if (device->devid == BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID)
1056                         continue;
1057
1058                 if (device->bdev) {
1059                         blkdev_put(device->bdev, device->mode);
1060                         device->bdev = NULL;
1061                         fs_devices->open_devices--;
1062                 }
1063                 if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
1064                         list_del_init(&device->dev_alloc_list);
1065                         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state);
1066                         fs_devices->rw_devices--;
1067                 }
1068                 list_del_init(&device->dev_list);
1069                 fs_devices->num_devices--;
1070                 btrfs_free_device(device);
1071         }
1072
1073 }
1074
1075 /*
1076  * After we have read the system tree and know devids belonging to this
1077  * filesystem, remove the device which does not belong there.
1078  */
1079 void btrfs_free_extra_devids(struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
1080 {
1081         struct btrfs_device *latest_dev = NULL;
1082         struct btrfs_fs_devices *seed_dev;
1083
1084         mutex_lock(&uuid_mutex);
1085         __btrfs_free_extra_devids(fs_devices, &latest_dev);
1086
1087         list_for_each_entry(seed_dev, &fs_devices->seed_list, seed_list)
1088                 __btrfs_free_extra_devids(seed_dev, &latest_dev);
1089
1090         fs_devices->latest_dev = latest_dev;
1091
1092         mutex_unlock(&uuid_mutex);
1093 }
1094
1095 static void btrfs_close_bdev(struct btrfs_device *device)
1096 {
1097         if (!device->bdev)
1098                 return;
1099
1100         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
1101                 sync_blockdev(device->bdev);
1102                 invalidate_bdev(device->bdev);
1103         }
1104
1105         blkdev_put(device->bdev, device->mode);
1106 }
1107
1108 static void btrfs_close_one_device(struct btrfs_device *device)
1109 {
1110         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = device->fs_devices;
1111
1112         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state) &&
1113             device->devid != BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID) {
1114                 list_del_init(&device->dev_alloc_list);
1115                 fs_devices->rw_devices--;
1116         }
1117
1118         if (device->devid == BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID)
1119                 clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state);
1120
1121         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state)) {
1122                 clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state);
1123                 fs_devices->missing_devices--;
1124         }
1125
1126         btrfs_close_bdev(device);
1127         if (device->bdev) {
1128                 fs_devices->open_devices--;
1129                 device->bdev = NULL;
1130         }
1131         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state);
1132         btrfs_destroy_dev_zone_info(device);
1133
1134         device->fs_info = NULL;
1135         atomic_set(&device->dev_stats_ccnt, 0);
1136         extent_io_tree_release(&device->alloc_state);
1137
1138         /*
1139          * Reset the flush error record. We might have a transient flush error
1140          * in this mount, and if so we aborted the current transaction and set
1141          * the fs to an error state, guaranteeing no super blocks can be further
1142          * committed. However that error might be transient and if we unmount the
1143          * filesystem and mount it again, we should allow the mount to succeed
1144          * (btrfs_check_rw_degradable() should not fail) - if after mounting the
1145          * filesystem again we still get flush errors, then we will again abort
1146          * any transaction and set the error state, guaranteeing no commits of
1147          * unsafe super blocks.
1148          */
1149         device->last_flush_error = 0;
1150
1151         /* Verify the device is back in a pristine state  */
1152         ASSERT(!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_FLUSH_SENT, &device->dev_state));
1153         ASSERT(!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state));
1154         ASSERT(list_empty(&device->dev_alloc_list));
1155         ASSERT(list_empty(&device->post_commit_list));
1156 }
1157
1158 static void close_fs_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
1159 {
1160         struct btrfs_device *device, *tmp;
1161
1162         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
1163
1164         if (--fs_devices->opened > 0)
1165                 return;
1166
1167         list_for_each_entry_safe(device, tmp, &fs_devices->devices, dev_list)
1168                 btrfs_close_one_device(device);
1169
1170         WARN_ON(fs_devices->open_devices);
1171         WARN_ON(fs_devices->rw_devices);
1172         fs_devices->opened = 0;
1173         fs_devices->seeding = false;
1174         fs_devices->fs_info = NULL;
1175 }
1176
1177 void btrfs_close_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
1178 {
1179         LIST_HEAD(list);
1180         struct btrfs_fs_devices *tmp;
1181
1182         mutex_lock(&uuid_mutex);
1183         close_fs_devices(fs_devices);
1184         if (!fs_devices->opened)
1185                 list_splice_init(&fs_devices->seed_list, &list);
1186
1187         list_for_each_entry_safe(fs_devices, tmp, &list, seed_list) {
1188                 close_fs_devices(fs_devices);
1189                 list_del(&fs_devices->seed_list);
1190                 free_fs_devices(fs_devices);
1191         }
1192         mutex_unlock(&uuid_mutex);
1193 }
1194
1195 static int open_fs_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
1196                                 fmode_t flags, void *holder)
1197 {
1198         struct btrfs_device *device;
1199         struct btrfs_device *latest_dev = NULL;
1200         struct btrfs_device *tmp_device;
1201
1202         flags |= FMODE_EXCL;
1203
1204         list_for_each_entry_safe(device, tmp_device, &fs_devices->devices,
1205                                  dev_list) {
1206                 int ret;
1207
1208                 ret = btrfs_open_one_device(fs_devices, device, flags, holder);
1209                 if (ret == 0 &&
1210                     (!latest_dev || device->generation > latest_dev->generation)) {
1211                         latest_dev = device;
1212                 } else if (ret == -ENODATA) {
1213                         fs_devices->num_devices--;
1214                         list_del(&device->dev_list);
1215                         btrfs_free_device(device);
1216                 }
1217         }
1218         if (fs_devices->open_devices == 0)
1219                 return -EINVAL;
1220
1221         fs_devices->opened = 1;
1222         fs_devices->latest_dev = latest_dev;
1223         fs_devices->total_rw_bytes = 0;
1224         fs_devices->chunk_alloc_policy = BTRFS_CHUNK_ALLOC_REGULAR;
1225         fs_devices->read_policy = BTRFS_READ_POLICY_PID;
1226
1227         return 0;
1228 }
1229
1230 static int devid_cmp(void *priv, const struct list_head *a,
1231                      const struct list_head *b)
1232 {
1233         const struct btrfs_device *dev1, *dev2;
1234
1235         dev1 = list_entry(a, struct btrfs_device, dev_list);
1236         dev2 = list_entry(b, struct btrfs_device, dev_list);
1237
1238         if (dev1->devid < dev2->devid)
1239                 return -1;
1240         else if (dev1->devid > dev2->devid)
1241                 return 1;
1242         return 0;
1243 }
1244
1245 int btrfs_open_devices(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
1246                        fmode_t flags, void *holder)
1247 {
1248         int ret;
1249
1250         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
1251         /*
1252          * The device_list_mutex cannot be taken here in case opening the
1253          * underlying device takes further locks like open_mutex.
1254          *
1255          * We also don't need the lock here as this is called during mount and
1256          * exclusion is provided by uuid_mutex
1257          */
1258
1259         if (fs_devices->opened) {
1260                 fs_devices->opened++;
1261                 ret = 0;
1262         } else {
1263                 list_sort(NULL, &fs_devices->devices, devid_cmp);
1264                 ret = open_fs_devices(fs_devices, flags, holder);
1265         }
1266
1267         return ret;
1268 }
1269
1270 void btrfs_release_disk_super(struct btrfs_super_block *super)
1271 {
1272         struct page *page = virt_to_page(super);
1273
1274         put_page(page);
1275 }
1276
1277 static struct btrfs_super_block *btrfs_read_disk_super(struct block_device *bdev,
1278                                                        u64 bytenr, u64 bytenr_orig)
1279 {
1280         struct btrfs_super_block *disk_super;
1281         struct page *page;
1282         void *p;
1283         pgoff_t index;
1284
1285         /* make sure our super fits in the device */
1286         if (bytenr + PAGE_SIZE >= bdev_nr_bytes(bdev))
1287                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1288
1289         /* make sure our super fits in the page */
1290         if (sizeof(*disk_super) > PAGE_SIZE)
1291                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1292
1293         /* make sure our super doesn't straddle pages on disk */
1294         index = bytenr >> PAGE_SHIFT;
1295         if ((bytenr + sizeof(*disk_super) - 1) >> PAGE_SHIFT != index)
1296                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1297
1298         /* pull in the page with our super */
1299         page = read_cache_page_gfp(bdev->bd_inode->i_mapping, index, GFP_KERNEL);
1300
1301         if (IS_ERR(page))
1302                 return ERR_CAST(page);
1303
1304         p = page_address(page);
1305
1306         /* align our pointer to the offset of the super block */
1307         disk_super = p + offset_in_page(bytenr);
1308
1309         if (btrfs_super_bytenr(disk_super) != bytenr_orig ||
1310             btrfs_super_magic(disk_super) != BTRFS_MAGIC) {
1311                 btrfs_release_disk_super(p);
1312                 return ERR_PTR(-EINVAL);
1313         }
1314
1315         if (disk_super->label[0] && disk_super->label[BTRFS_LABEL_SIZE - 1])
1316                 disk_super->label[BTRFS_LABEL_SIZE - 1] = 0;
1317
1318         return disk_super;
1319 }
1320
1321 int btrfs_forget_devices(dev_t devt)
1322 {
1323         int ret;
1324
1325         mutex_lock(&uuid_mutex);
1326         ret = btrfs_free_stale_devices(devt, NULL);
1327         mutex_unlock(&uuid_mutex);
1328
1329         return ret;
1330 }
1331
1332 /*
1333  * Look for a btrfs signature on a device. This may be called out of the mount path
1334  * and we are not allowed to call set_blocksize during the scan. The superblock
1335  * is read via pagecache
1336  */
1337 struct btrfs_device *btrfs_scan_one_device(const char *path, fmode_t flags,
1338                                            void *holder)
1339 {
1340         struct btrfs_super_block *disk_super;
1341         bool new_device_added = false;
1342         struct btrfs_device *device = NULL;
1343         struct block_device *bdev;
1344         u64 bytenr, bytenr_orig;
1345         int ret;
1346
1347         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
1348
1349         /*
1350          * we would like to check all the supers, but that would make
1351          * a btrfs mount succeed after a mkfs from a different FS.
1352          * So, we need to add a special mount option to scan for
1353          * later supers, using BTRFS_SUPER_MIRROR_MAX instead
1354          */
1355         flags |= FMODE_EXCL;
1356
1357         bdev = blkdev_get_by_path(path, flags, holder);
1358         if (IS_ERR(bdev))
1359                 return ERR_CAST(bdev);
1360
1361         bytenr_orig = btrfs_sb_offset(0);
1362         ret = btrfs_sb_log_location_bdev(bdev, 0, READ, &bytenr);
1363         if (ret) {
1364                 device = ERR_PTR(ret);
1365                 goto error_bdev_put;
1366         }
1367
1368         disk_super = btrfs_read_disk_super(bdev, bytenr, bytenr_orig);
1369         if (IS_ERR(disk_super)) {
1370                 device = ERR_CAST(disk_super);
1371                 goto error_bdev_put;
1372         }
1373
1374         device = device_list_add(path, disk_super, &new_device_added);
1375         if (!IS_ERR(device) && new_device_added)
1376                 btrfs_free_stale_devices(device->devt, device);
1377
1378         btrfs_release_disk_super(disk_super);
1379
1380 error_bdev_put:
1381         blkdev_put(bdev, flags);
1382
1383         return device;
1384 }
1385
1386 /*
1387  * Try to find a chunk that intersects [start, start + len] range and when one
1388  * such is found, record the end of it in *start
1389  */
1390 static bool contains_pending_extent(struct btrfs_device *device, u64 *start,
1391                                     u64 len)
1392 {
1393         u64 physical_start, physical_end;
1394
1395         lockdep_assert_held(&device->fs_info->chunk_mutex);
1396
1397         if (!find_first_extent_bit(&device->alloc_state, *start,
1398                                    &physical_start, &physical_end,
1399                                    CHUNK_ALLOCATED, NULL)) {
1400
1401                 if (in_range(physical_start, *start, len) ||
1402                     in_range(*start, physical_start,
1403                              physical_end - physical_start)) {
1404                         *start = physical_end + 1;
1405                         return true;
1406                 }
1407         }
1408         return false;
1409 }
1410
1411 static u64 dev_extent_search_start(struct btrfs_device *device, u64 start)
1412 {
1413         switch (device->fs_devices->chunk_alloc_policy) {
1414         case BTRFS_CHUNK_ALLOC_REGULAR:
1415                 return max_t(u64, start, BTRFS_DEVICE_RANGE_RESERVED);
1416         case BTRFS_CHUNK_ALLOC_ZONED:
1417                 /*
1418                  * We don't care about the starting region like regular
1419                  * allocator, because we anyway use/reserve the first two zones
1420                  * for superblock logging.
1421                  */
1422                 return ALIGN(start, device->zone_info->zone_size);
1423         default:
1424                 BUG();
1425         }
1426 }
1427
1428 static bool dev_extent_hole_check_zoned(struct btrfs_device *device,
1429                                         u64 *hole_start, u64 *hole_size,
1430                                         u64 num_bytes)
1431 {
1432         u64 zone_size = device->zone_info->zone_size;
1433         u64 pos;
1434         int ret;
1435         bool changed = false;
1436
1437         ASSERT(IS_ALIGNED(*hole_start, zone_size));
1438
1439         while (*hole_size > 0) {
1440                 pos = btrfs_find_allocatable_zones(device, *hole_start,
1441                                                    *hole_start + *hole_size,
1442                                                    num_bytes);
1443                 if (pos != *hole_start) {
1444                         *hole_size = *hole_start + *hole_size - pos;
1445                         *hole_start = pos;
1446                         changed = true;
1447                         if (*hole_size < num_bytes)
1448                                 break;
1449                 }
1450
1451                 ret = btrfs_ensure_empty_zones(device, pos, num_bytes);
1452
1453                 /* Range is ensured to be empty */
1454                 if (!ret)
1455                         return changed;
1456
1457                 /* Given hole range was invalid (outside of device) */
1458                 if (ret == -ERANGE) {
1459                         *hole_start += *hole_size;
1460                         *hole_size = 0;
1461                         return true;
1462                 }
1463
1464                 *hole_start += zone_size;
1465                 *hole_size -= zone_size;
1466                 changed = true;
1467         }
1468
1469         return changed;
1470 }
1471
1472 /*
1473  * Check if specified hole is suitable for allocation.
1474  *
1475  * @device:     the device which we have the hole
1476  * @hole_start: starting position of the hole
1477  * @hole_size:  the size of the hole
1478  * @num_bytes:  the size of the free space that we need
1479  *
1480  * This function may modify @hole_start and @hole_size to reflect the suitable
1481  * position for allocation. Returns 1 if hole position is updated, 0 otherwise.
1482  */
1483 static bool dev_extent_hole_check(struct btrfs_device *device, u64 *hole_start,
1484                                   u64 *hole_size, u64 num_bytes)
1485 {
1486         bool changed = false;
1487         u64 hole_end = *hole_start + *hole_size;
1488
1489         for (;;) {
1490                 /*
1491                  * Check before we set max_hole_start, otherwise we could end up
1492                  * sending back this offset anyway.
1493                  */
1494                 if (contains_pending_extent(device, hole_start, *hole_size)) {
1495                         if (hole_end >= *hole_start)
1496                                 *hole_size = hole_end - *hole_start;
1497                         else
1498                                 *hole_size = 0;
1499                         changed = true;
1500                 }
1501
1502                 switch (device->fs_devices->chunk_alloc_policy) {
1503                 case BTRFS_CHUNK_ALLOC_REGULAR:
1504                         /* No extra check */
1505                         break;
1506                 case BTRFS_CHUNK_ALLOC_ZONED:
1507                         if (dev_extent_hole_check_zoned(device, hole_start,
1508                                                         hole_size, num_bytes)) {
1509                                 changed = true;
1510                                 /*
1511                                  * The changed hole can contain pending extent.
1512                                  * Loop again to check that.
1513                                  */
1514                                 continue;
1515                         }
1516                         break;
1517                 default:
1518                         BUG();
1519                 }
1520
1521                 break;
1522         }
1523
1524         return changed;
1525 }
1526
1527 /*
1528  * Find free space in the specified device.
1529  *
1530  * @device:       the device which we search the free space in
1531  * @num_bytes:    the size of the free space that we need
1532  * @search_start: the position from which to begin the search
1533  * @start:        store the start of the free space.
1534  * @len:          the size of the free space. that we find, or the size
1535  *                of the max free space if we don't find suitable free space
1536  *
1537  * This does a pretty simple search, the expectation is that it is called very
1538  * infrequently and that a given device has a small number of extents.
1539  *
1540  * @start is used to store the start of the free space if we find. But if we
1541  * don't find suitable free space, it will be used to store the start position
1542  * of the max free space.
1543  *
1544  * @len is used to store the size of the free space that we find.
1545  * But if we don't find suitable free space, it is used to store the size of
1546  * the max free space.
1547  *
1548  * NOTE: This function will search *commit* root of device tree, and does extra
1549  * check to ensure dev extents are not double allocated.
1550  * This makes the function safe to allocate dev extents but may not report
1551  * correct usable device space, as device extent freed in current transaction
1552  * is not reported as available.
1553  */
1554 static int find_free_dev_extent_start(struct btrfs_device *device,
1555                                 u64 num_bytes, u64 search_start, u64 *start,
1556                                 u64 *len)
1557 {
1558         struct btrfs_fs_info *fs_info = device->fs_info;
1559         struct btrfs_root *root = fs_info->dev_root;
1560         struct btrfs_key key;
1561         struct btrfs_dev_extent *dev_extent;
1562         struct btrfs_path *path;
1563         u64 hole_size;
1564         u64 max_hole_start;
1565         u64 max_hole_size;
1566         u64 extent_end;
1567         u64 search_end = device->total_bytes;
1568         int ret;
1569         int slot;
1570         struct extent_buffer *l;
1571
1572         search_start = dev_extent_search_start(device, search_start);
1573
1574         WARN_ON(device->zone_info &&
1575                 !IS_ALIGNED(num_bytes, device->zone_info->zone_size));
1576
1577         path = btrfs_alloc_path();
1578         if (!path)
1579                 return -ENOMEM;
1580
1581         max_hole_start = search_start;
1582         max_hole_size = 0;
1583
1584 again:
1585         if (search_start >= search_end ||
1586                 test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state)) {
1587                 ret = -ENOSPC;
1588                 goto out;
1589         }
1590
1591         path->reada = READA_FORWARD;
1592         path->search_commit_root = 1;
1593         path->skip_locking = 1;
1594
1595         key.objectid = device->devid;
1596         key.offset = search_start;
1597         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
1598
1599         ret = btrfs_search_backwards(root, &key, path);
1600         if (ret < 0)
1601                 goto out;
1602
1603         while (1) {
1604                 l = path->nodes[0];
1605                 slot = path->slots[0];
1606                 if (slot >= btrfs_header_nritems(l)) {
1607                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1608                         if (ret == 0)
1609                                 continue;
1610                         if (ret < 0)
1611                                 goto out;
1612
1613                         break;
1614                 }
1615                 btrfs_item_key_to_cpu(l, &key, slot);
1616
1617                 if (key.objectid < device->devid)
1618                         goto next;
1619
1620                 if (key.objectid > device->devid)
1621                         break;
1622
1623                 if (key.type != BTRFS_DEV_EXTENT_KEY)
1624                         goto next;
1625
1626                 if (key.offset > search_start) {
1627                         hole_size = key.offset - search_start;
1628                         dev_extent_hole_check(device, &search_start, &hole_size,
1629                                               num_bytes);
1630
1631                         if (hole_size > max_hole_size) {
1632                                 max_hole_start = search_start;
1633                                 max_hole_size = hole_size;
1634                         }
1635
1636                         /*
1637                          * If this free space is greater than which we need,
1638                          * it must be the max free space that we have found
1639                          * until now, so max_hole_start must point to the start
1640                          * of this free space and the length of this free space
1641                          * is stored in max_hole_size. Thus, we return
1642                          * max_hole_start and max_hole_size and go back to the
1643                          * caller.
1644                          */
1645                         if (hole_size >= num_bytes) {
1646                                 ret = 0;
1647                                 goto out;
1648                         }
1649                 }
1650
1651                 dev_extent = btrfs_item_ptr(l, slot, struct btrfs_dev_extent);
1652                 extent_end = key.offset + btrfs_dev_extent_length(l,
1653                                                                   dev_extent);
1654                 if (extent_end > search_start)
1655                         search_start = extent_end;
1656 next:
1657                 path->slots[0]++;
1658                 cond_resched();
1659         }
1660
1661         /*
1662          * At this point, search_start should be the end of
1663          * allocated dev extents, and when shrinking the device,
1664          * search_end may be smaller than search_start.
1665          */
1666         if (search_end > search_start) {
1667                 hole_size = search_end - search_start;
1668                 if (dev_extent_hole_check(device, &search_start, &hole_size,
1669                                           num_bytes)) {
1670                         btrfs_release_path(path);
1671                         goto again;
1672                 }
1673
1674                 if (hole_size > max_hole_size) {
1675                         max_hole_start = search_start;
1676                         max_hole_size = hole_size;
1677                 }
1678         }
1679
1680         /* See above. */
1681         if (max_hole_size < num_bytes)
1682                 ret = -ENOSPC;
1683         else
1684                 ret = 0;
1685
1686 out:
1687         btrfs_free_path(path);
1688         *start = max_hole_start;
1689         if (len)
1690                 *len = max_hole_size;
1691         return ret;
1692 }
1693
1694 int find_free_dev_extent(struct btrfs_device *device, u64 num_bytes,
1695                          u64 *start, u64 *len)
1696 {
1697         /* FIXME use last free of some kind */
1698         return find_free_dev_extent_start(device, num_bytes, 0, start, len);
1699 }
1700
1701 static int btrfs_free_dev_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
1702                           struct btrfs_device *device,
1703                           u64 start, u64 *dev_extent_len)
1704 {
1705         struct btrfs_fs_info *fs_info = device->fs_info;
1706         struct btrfs_root *root = fs_info->dev_root;
1707         int ret;
1708         struct btrfs_path *path;
1709         struct btrfs_key key;
1710         struct btrfs_key found_key;
1711         struct extent_buffer *leaf = NULL;
1712         struct btrfs_dev_extent *extent = NULL;
1713
1714         path = btrfs_alloc_path();
1715         if (!path)
1716                 return -ENOMEM;
1717
1718         key.objectid = device->devid;
1719         key.offset = start;
1720         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
1721 again:
1722         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
1723         if (ret > 0) {
1724                 ret = btrfs_previous_item(root, path, key.objectid,
1725                                           BTRFS_DEV_EXTENT_KEY);
1726                 if (ret)
1727                         goto out;
1728                 leaf = path->nodes[0];
1729                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
1730                 extent = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1731                                         struct btrfs_dev_extent);
1732                 BUG_ON(found_key.offset > start || found_key.offset +
1733                        btrfs_dev_extent_length(leaf, extent) < start);
1734                 key = found_key;
1735                 btrfs_release_path(path);
1736                 goto again;
1737         } else if (ret == 0) {
1738                 leaf = path->nodes[0];
1739                 extent = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1740                                         struct btrfs_dev_extent);
1741         } else {
1742                 goto out;
1743         }
1744
1745         *dev_extent_len = btrfs_dev_extent_length(leaf, extent);
1746
1747         ret = btrfs_del_item(trans, root, path);
1748         if (ret == 0)
1749                 set_bit(BTRFS_TRANS_HAVE_FREE_BGS, &trans->transaction->flags);
1750 out:
1751         btrfs_free_path(path);
1752         return ret;
1753 }
1754
1755 static u64 find_next_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info)
1756 {
1757         struct extent_map_tree *em_tree;
1758         struct extent_map *em;
1759         struct rb_node *n;
1760         u64 ret = 0;
1761
1762         em_tree = &fs_info->mapping_tree;
1763         read_lock(&em_tree->lock);
1764         n = rb_last(&em_tree->map.rb_root);
1765         if (n) {
1766                 em = rb_entry(n, struct extent_map, rb_node);
1767                 ret = em->start + em->len;
1768         }
1769         read_unlock(&em_tree->lock);
1770
1771         return ret;
1772 }
1773
1774 static noinline int find_next_devid(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1775                                     u64 *devid_ret)
1776 {
1777         int ret;
1778         struct btrfs_key key;
1779         struct btrfs_key found_key;
1780         struct btrfs_path *path;
1781
1782         path = btrfs_alloc_path();
1783         if (!path)
1784                 return -ENOMEM;
1785
1786         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
1787         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
1788         key.offset = (u64)-1;
1789
1790         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->chunk_root, &key, path, 0, 0);
1791         if (ret < 0)
1792                 goto error;
1793
1794         if (ret == 0) {
1795                 /* Corruption */
1796                 btrfs_err(fs_info, "corrupted chunk tree devid -1 matched");
1797                 ret = -EUCLEAN;
1798                 goto error;
1799         }
1800
1801         ret = btrfs_previous_item(fs_info->chunk_root, path,
1802                                   BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID,
1803                                   BTRFS_DEV_ITEM_KEY);
1804         if (ret) {
1805                 *devid_ret = 1;
1806         } else {
1807                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &found_key,
1808                                       path->slots[0]);
1809                 *devid_ret = found_key.offset + 1;
1810         }
1811         ret = 0;
1812 error:
1813         btrfs_free_path(path);
1814         return ret;
1815 }
1816
1817 /*
1818  * the device information is stored in the chunk root
1819  * the btrfs_device struct should be fully filled in
1820  */
1821 static int btrfs_add_dev_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
1822                             struct btrfs_device *device)
1823 {
1824         int ret;
1825         struct btrfs_path *path;
1826         struct btrfs_dev_item *dev_item;
1827         struct extent_buffer *leaf;
1828         struct btrfs_key key;
1829         unsigned long ptr;
1830
1831         path = btrfs_alloc_path();
1832         if (!path)
1833                 return -ENOMEM;
1834
1835         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
1836         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
1837         key.offset = device->devid;
1838
1839         btrfs_reserve_chunk_metadata(trans, true);
1840         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, trans->fs_info->chunk_root, path,
1841                                       &key, sizeof(*dev_item));
1842         btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
1843         if (ret)
1844                 goto out;
1845
1846         leaf = path->nodes[0];
1847         dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dev_item);
1848
1849         btrfs_set_device_id(leaf, dev_item, device->devid);
1850         btrfs_set_device_generation(leaf, dev_item, 0);
1851         btrfs_set_device_type(leaf, dev_item, device->type);
1852         btrfs_set_device_io_align(leaf, dev_item, device->io_align);
1853         btrfs_set_device_io_width(leaf, dev_item, device->io_width);
1854         btrfs_set_device_sector_size(leaf, dev_item, device->sector_size);
1855         btrfs_set_device_total_bytes(leaf, dev_item,
1856                                      btrfs_device_get_disk_total_bytes(device));
1857         btrfs_set_device_bytes_used(leaf, dev_item,
1858                                     btrfs_device_get_bytes_used(device));
1859         btrfs_set_device_group(leaf, dev_item, 0);
1860         btrfs_set_device_seek_speed(leaf, dev_item, 0);
1861         btrfs_set_device_bandwidth(leaf, dev_item, 0);
1862         btrfs_set_device_start_offset(leaf, dev_item, 0);
1863
1864         ptr = btrfs_device_uuid(dev_item);
1865         write_extent_buffer(leaf, device->uuid, ptr, BTRFS_UUID_SIZE);
1866         ptr = btrfs_device_fsid(dev_item);
1867         write_extent_buffer(leaf, trans->fs_info->fs_devices->metadata_uuid,
1868                             ptr, BTRFS_FSID_SIZE);
1869         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
1870
1871         ret = 0;
1872 out:
1873         btrfs_free_path(path);
1874         return ret;
1875 }
1876
1877 /*
1878  * Function to update ctime/mtime for a given device path.
1879  * Mainly used for ctime/mtime based probe like libblkid.
1880  *
1881  * We don't care about errors here, this is just to be kind to userspace.
1882  */
1883 static void update_dev_time(const char *device_path)
1884 {
1885         struct path path;
1886         struct timespec64 now;
1887         int ret;
1888
1889         ret = kern_path(device_path, LOOKUP_FOLLOW, &path);
1890         if (ret)
1891                 return;
1892
1893         now = current_time(d_inode(path.dentry));
1894         inode_update_time(d_inode(path.dentry), &now, S_MTIME | S_CTIME);
1895         path_put(&path);
1896 }
1897
1898 static int btrfs_rm_dev_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
1899                              struct btrfs_device *device)
1900 {
1901         struct btrfs_root *root = device->fs_info->chunk_root;
1902         int ret;
1903         struct btrfs_path *path;
1904         struct btrfs_key key;
1905
1906         path = btrfs_alloc_path();
1907         if (!path)
1908                 return -ENOMEM;
1909
1910         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
1911         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
1912         key.offset = device->devid;
1913
1914         btrfs_reserve_chunk_metadata(trans, false);
1915         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
1916         btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
1917         if (ret) {
1918                 if (ret > 0)
1919                         ret = -ENOENT;
1920                 goto out;
1921         }
1922
1923         ret = btrfs_del_item(trans, root, path);
1924 out:
1925         btrfs_free_path(path);
1926         return ret;
1927 }
1928
1929 /*
1930  * Verify that @num_devices satisfies the RAID profile constraints in the whole
1931  * filesystem. It's up to the caller to adjust that number regarding eg. device
1932  * replace.
1933  */
1934 static int btrfs_check_raid_min_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1935                 u64 num_devices)
1936 {
1937         u64 all_avail;
1938         unsigned seq;
1939         int i;
1940
1941         do {
1942                 seq = read_seqbegin(&fs_info->profiles_lock);
1943
1944                 all_avail = fs_info->avail_data_alloc_bits |
1945                             fs_info->avail_system_alloc_bits |
1946                             fs_info->avail_metadata_alloc_bits;
1947         } while (read_seqretry(&fs_info->profiles_lock, seq));
1948
1949         for (i = 0; i < BTRFS_NR_RAID_TYPES; i++) {
1950                 if (!(all_avail & btrfs_raid_array[i].bg_flag))
1951                         continue;
1952
1953                 if (num_devices < btrfs_raid_array[i].devs_min)
1954                         return btrfs_raid_array[i].mindev_error;
1955         }
1956
1957         return 0;
1958 }
1959
1960 static struct btrfs_device * btrfs_find_next_active_device(
1961                 struct btrfs_fs_devices *fs_devs, struct btrfs_device *device)
1962 {
1963         struct btrfs_device *next_device;
1964
1965         list_for_each_entry(next_device, &fs_devs->devices, dev_list) {
1966                 if (next_device != device &&
1967                     !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &next_device->dev_state)
1968                     && next_device->bdev)
1969                         return next_device;
1970         }
1971
1972         return NULL;
1973 }
1974
1975 /*
1976  * Helper function to check if the given device is part of s_bdev / latest_dev
1977  * and replace it with the provided or the next active device, in the context
1978  * where this function called, there should be always be another device (or
1979  * this_dev) which is active.
1980  */
1981 void __cold btrfs_assign_next_active_device(struct btrfs_device *device,
1982                                             struct btrfs_device *next_device)
1983 {
1984         struct btrfs_fs_info *fs_info = device->fs_info;
1985
1986         if (!next_device)
1987                 next_device = btrfs_find_next_active_device(fs_info->fs_devices,
1988                                                             device);
1989         ASSERT(next_device);
1990
1991         if (fs_info->sb->s_bdev &&
1992                         (fs_info->sb->s_bdev == device->bdev))
1993                 fs_info->sb->s_bdev = next_device->bdev;
1994
1995         if (fs_info->fs_devices->latest_dev->bdev == device->bdev)
1996                 fs_info->fs_devices->latest_dev = next_device;
1997 }
1998
1999 /*
2000  * Return btrfs_fs_devices::num_devices excluding the device that's being
2001  * currently replaced.
2002  */
2003 static u64 btrfs_num_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info)
2004 {
2005         u64 num_devices = fs_info->fs_devices->num_devices;
2006
2007         down_read(&fs_info->dev_replace.rwsem);
2008         if (btrfs_dev_replace_is_ongoing(&fs_info->dev_replace)) {
2009                 ASSERT(num_devices > 1);
2010                 num_devices--;
2011         }
2012         up_read(&fs_info->dev_replace.rwsem);
2013
2014         return num_devices;
2015 }
2016
2017 static void btrfs_scratch_superblock(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2018                                      struct block_device *bdev, int copy_num)
2019 {
2020         struct btrfs_super_block *disk_super;
2021         const size_t len = sizeof(disk_super->magic);
2022         const u64 bytenr = btrfs_sb_offset(copy_num);
2023         int ret;
2024
2025         disk_super = btrfs_read_disk_super(bdev, bytenr, bytenr);
2026         if (IS_ERR(disk_super))
2027                 return;
2028
2029         memset(&disk_super->magic, 0, len);
2030         folio_mark_dirty(virt_to_folio(disk_super));
2031         btrfs_release_disk_super(disk_super);
2032
2033         ret = sync_blockdev_range(bdev, bytenr, bytenr + len - 1);
2034         if (ret)
2035                 btrfs_warn(fs_info, "error clearing superblock number %d (%d)",
2036                         copy_num, ret);
2037 }
2038
2039 void btrfs_scratch_superblocks(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2040                                struct block_device *bdev,
2041                                const char *device_path)
2042 {
2043         int copy_num;
2044
2045         if (!bdev)
2046                 return;
2047
2048         for (copy_num = 0; copy_num < BTRFS_SUPER_MIRROR_MAX; copy_num++) {
2049                 if (bdev_is_zoned(bdev))
2050                         btrfs_reset_sb_log_zones(bdev, copy_num);
2051                 else
2052                         btrfs_scratch_superblock(fs_info, bdev, copy_num);
2053         }
2054
2055         /* Notify udev that device has changed */
2056         btrfs_kobject_uevent(bdev, KOBJ_CHANGE);
2057
2058         /* Update ctime/mtime for device path for libblkid */
2059         update_dev_time(device_path);
2060 }
2061
2062 int btrfs_rm_device(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2063                     struct btrfs_dev_lookup_args *args,
2064                     struct block_device **bdev, fmode_t *mode)
2065 {
2066         struct btrfs_trans_handle *trans;
2067         struct btrfs_device *device;
2068         struct btrfs_fs_devices *cur_devices;
2069         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
2070         u64 num_devices;
2071         int ret = 0;
2072
2073         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, EXTENT_TREE_V2)) {
2074                 btrfs_err(fs_info, "device remove not supported on extent tree v2 yet");
2075                 return -EINVAL;
2076         }
2077
2078         /*
2079          * The device list in fs_devices is accessed without locks (neither
2080          * uuid_mutex nor device_list_mutex) as it won't change on a mounted
2081          * filesystem and another device rm cannot run.
2082          */
2083         num_devices = btrfs_num_devices(fs_info);
2084
2085         ret = btrfs_check_raid_min_devices(fs_info, num_devices - 1);
2086         if (ret)
2087                 return ret;
2088
2089         device = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, args);
2090         if (!device) {
2091                 if (args->missing)
2092                         ret = BTRFS_ERROR_DEV_MISSING_NOT_FOUND;
2093                 else
2094                         ret = -ENOENT;
2095                 return ret;
2096         }
2097
2098         if (btrfs_pinned_by_swapfile(fs_info, device)) {
2099                 btrfs_warn_in_rcu(fs_info,
2100                   "cannot remove device %s (devid %llu) due to active swapfile",
2101                                   btrfs_dev_name(device), device->devid);
2102                 return -ETXTBSY;
2103         }
2104
2105         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state))
2106                 return BTRFS_ERROR_DEV_TGT_REPLACE;
2107
2108         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state) &&
2109             fs_info->fs_devices->rw_devices == 1)
2110                 return BTRFS_ERROR_DEV_ONLY_WRITABLE;
2111
2112         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
2113                 mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2114                 list_del_init(&device->dev_alloc_list);
2115                 device->fs_devices->rw_devices--;
2116                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2117         }
2118
2119         ret = btrfs_shrink_device(device, 0);
2120         if (ret)
2121                 goto error_undo;
2122
2123         trans = btrfs_start_transaction(fs_info->chunk_root, 0);
2124         if (IS_ERR(trans)) {
2125                 ret = PTR_ERR(trans);
2126                 goto error_undo;
2127         }
2128
2129         ret = btrfs_rm_dev_item(trans, device);
2130         if (ret) {
2131                 /* Any error in dev item removal is critical */
2132                 btrfs_crit(fs_info,
2133                            "failed to remove device item for devid %llu: %d",
2134                            device->devid, ret);
2135                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2136                 btrfs_end_transaction(trans);
2137                 return ret;
2138         }
2139
2140         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &device->dev_state);
2141         btrfs_scrub_cancel_dev(device);
2142
2143         /*
2144          * the device list mutex makes sure that we don't change
2145          * the device list while someone else is writing out all
2146          * the device supers. Whoever is writing all supers, should
2147          * lock the device list mutex before getting the number of
2148          * devices in the super block (super_copy). Conversely,
2149          * whoever updates the number of devices in the super block
2150          * (super_copy) should hold the device list mutex.
2151          */
2152
2153         /*
2154          * In normal cases the cur_devices == fs_devices. But in case
2155          * of deleting a seed device, the cur_devices should point to
2156          * its own fs_devices listed under the fs_devices->seed_list.
2157          */
2158         cur_devices = device->fs_devices;
2159         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
2160         list_del_rcu(&device->dev_list);
2161
2162         cur_devices->num_devices--;
2163         cur_devices->total_devices--;
2164         /* Update total_devices of the parent fs_devices if it's seed */
2165         if (cur_devices != fs_devices)
2166                 fs_devices->total_devices--;
2167
2168         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state))
2169                 cur_devices->missing_devices--;
2170
2171         btrfs_assign_next_active_device(device, NULL);
2172
2173         if (device->bdev) {
2174                 cur_devices->open_devices--;
2175                 /* remove sysfs entry */
2176                 btrfs_sysfs_remove_device(device);
2177         }
2178
2179         num_devices = btrfs_super_num_devices(fs_info->super_copy) - 1;
2180         btrfs_set_super_num_devices(fs_info->super_copy, num_devices);
2181         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
2182
2183         /*
2184          * At this point, the device is zero sized and detached from the
2185          * devices list.  All that's left is to zero out the old supers and
2186          * free the device.
2187          *
2188          * We cannot call btrfs_close_bdev() here because we're holding the sb
2189          * write lock, and blkdev_put() will pull in the ->open_mutex on the
2190          * block device and it's dependencies.  Instead just flush the device
2191          * and let the caller do the final blkdev_put.
2192          */
2193         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
2194                 btrfs_scratch_superblocks(fs_info, device->bdev,
2195                                           device->name->str);
2196                 if (device->bdev) {
2197                         sync_blockdev(device->bdev);
2198                         invalidate_bdev(device->bdev);
2199                 }
2200         }
2201
2202         *bdev = device->bdev;
2203         *mode = device->mode;
2204         synchronize_rcu();
2205         btrfs_free_device(device);
2206
2207         /*
2208          * This can happen if cur_devices is the private seed devices list.  We
2209          * cannot call close_fs_devices() here because it expects the uuid_mutex
2210          * to be held, but in fact we don't need that for the private
2211          * seed_devices, we can simply decrement cur_devices->opened and then
2212          * remove it from our list and free the fs_devices.
2213          */
2214         if (cur_devices->num_devices == 0) {
2215                 list_del_init(&cur_devices->seed_list);
2216                 ASSERT(cur_devices->opened == 1);
2217                 cur_devices->opened--;
2218                 free_fs_devices(cur_devices);
2219         }
2220
2221         ret = btrfs_commit_transaction(trans);
2222
2223         return ret;
2224
2225 error_undo:
2226         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
2227                 mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2228                 list_add(&device->dev_alloc_list,
2229                          &fs_devices->alloc_list);
2230                 device->fs_devices->rw_devices++;
2231                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2232         }
2233         return ret;
2234 }
2235
2236 void btrfs_rm_dev_replace_remove_srcdev(struct btrfs_device *srcdev)
2237 {
2238         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
2239
2240         lockdep_assert_held(&srcdev->fs_info->fs_devices->device_list_mutex);
2241
2242         /*
2243          * in case of fs with no seed, srcdev->fs_devices will point
2244          * to fs_devices of fs_info. However when the dev being replaced is
2245          * a seed dev it will point to the seed's local fs_devices. In short
2246          * srcdev will have its correct fs_devices in both the cases.
2247          */
2248         fs_devices = srcdev->fs_devices;
2249
2250         list_del_rcu(&srcdev->dev_list);
2251         list_del(&srcdev->dev_alloc_list);
2252         fs_devices->num_devices--;
2253         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &srcdev->dev_state))
2254                 fs_devices->missing_devices--;
2255
2256         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &srcdev->dev_state))
2257                 fs_devices->rw_devices--;
2258
2259         if (srcdev->bdev)
2260                 fs_devices->open_devices--;
2261 }
2262
2263 void btrfs_rm_dev_replace_free_srcdev(struct btrfs_device *srcdev)
2264 {
2265         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = srcdev->fs_devices;
2266
2267         mutex_lock(&uuid_mutex);
2268
2269         btrfs_close_bdev(srcdev);
2270         synchronize_rcu();
2271         btrfs_free_device(srcdev);
2272
2273         /* if this is no devs we rather delete the fs_devices */
2274         if (!fs_devices->num_devices) {
2275                 /*
2276                  * On a mounted FS, num_devices can't be zero unless it's a
2277                  * seed. In case of a seed device being replaced, the replace
2278                  * target added to the sprout FS, so there will be no more
2279                  * device left under the seed FS.
2280                  */
2281                 ASSERT(fs_devices->seeding);
2282
2283                 list_del_init(&fs_devices->seed_list);
2284                 close_fs_devices(fs_devices);
2285                 free_fs_devices(fs_devices);
2286         }
2287         mutex_unlock(&uuid_mutex);
2288 }
2289
2290 void btrfs_destroy_dev_replace_tgtdev(struct btrfs_device *tgtdev)
2291 {
2292         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = tgtdev->fs_info->fs_devices;
2293
2294         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
2295
2296         btrfs_sysfs_remove_device(tgtdev);
2297
2298         if (tgtdev->bdev)
2299                 fs_devices->open_devices--;
2300
2301         fs_devices->num_devices--;
2302
2303         btrfs_assign_next_active_device(tgtdev, NULL);
2304
2305         list_del_rcu(&tgtdev->dev_list);
2306
2307         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
2308
2309         btrfs_scratch_superblocks(tgtdev->fs_info, tgtdev->bdev,
2310                                   tgtdev->name->str);
2311
2312         btrfs_close_bdev(tgtdev);
2313         synchronize_rcu();
2314         btrfs_free_device(tgtdev);
2315 }
2316
2317 /*
2318  * Populate args from device at path.
2319  *
2320  * @fs_info:    the filesystem
2321  * @args:       the args to populate
2322  * @path:       the path to the device
2323  *
2324  * This will read the super block of the device at @path and populate @args with
2325  * the devid, fsid, and uuid.  This is meant to be used for ioctls that need to
2326  * lookup a device to operate on, but need to do it before we take any locks.
2327  * This properly handles the special case of "missing" that a user may pass in,
2328  * and does some basic sanity checks.  The caller must make sure that @path is
2329  * properly NUL terminated before calling in, and must call
2330  * btrfs_put_dev_args_from_path() in order to free up the temporary fsid and
2331  * uuid buffers.
2332  *
2333  * Return: 0 for success, -errno for failure
2334  */
2335 int btrfs_get_dev_args_from_path(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2336                                  struct btrfs_dev_lookup_args *args,
2337                                  const char *path)
2338 {
2339         struct btrfs_super_block *disk_super;
2340         struct block_device *bdev;
2341         int ret;
2342
2343         if (!path || !path[0])
2344                 return -EINVAL;
2345         if (!strcmp(path, "missing")) {
2346                 args->missing = true;
2347                 return 0;
2348         }
2349
2350         args->uuid = kzalloc(BTRFS_UUID_SIZE, GFP_KERNEL);
2351         args->fsid = kzalloc(BTRFS_FSID_SIZE, GFP_KERNEL);
2352         if (!args->uuid || !args->fsid) {
2353                 btrfs_put_dev_args_from_path(args);
2354                 return -ENOMEM;
2355         }
2356
2357         ret = btrfs_get_bdev_and_sb(path, FMODE_READ, fs_info->bdev_holder, 0,
2358                                     &bdev, &disk_super);
2359         if (ret) {
2360                 btrfs_put_dev_args_from_path(args);
2361                 return ret;
2362         }
2363
2364         args->devid = btrfs_stack_device_id(&disk_super->dev_item);
2365         memcpy(args->uuid, disk_super->dev_item.uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
2366         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, METADATA_UUID))
2367                 memcpy(args->fsid, disk_super->metadata_uuid, BTRFS_FSID_SIZE);
2368         else
2369                 memcpy(args->fsid, disk_super->fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
2370         btrfs_release_disk_super(disk_super);
2371         blkdev_put(bdev, FMODE_READ);
2372         return 0;
2373 }
2374
2375 /*
2376  * Only use this jointly with btrfs_get_dev_args_from_path() because we will
2377  * allocate our ->uuid and ->fsid pointers, everybody else uses local variables
2378  * that don't need to be freed.
2379  */
2380 void btrfs_put_dev_args_from_path(struct btrfs_dev_lookup_args *args)
2381 {
2382         kfree(args->uuid);
2383         kfree(args->fsid);
2384         args->uuid = NULL;
2385         args->fsid = NULL;
2386 }
2387
2388 struct btrfs_device *btrfs_find_device_by_devspec(
2389                 struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 devid,
2390                 const char *device_path)
2391 {
2392         BTRFS_DEV_LOOKUP_ARGS(args);
2393         struct btrfs_device *device;
2394         int ret;
2395
2396         if (devid) {
2397                 args.devid = devid;
2398                 device = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
2399                 if (!device)
2400                         return ERR_PTR(-ENOENT);
2401                 return device;
2402         }
2403
2404         ret = btrfs_get_dev_args_from_path(fs_info, &args, device_path);
2405         if (ret)
2406                 return ERR_PTR(ret);
2407         device = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
2408         btrfs_put_dev_args_from_path(&args);
2409         if (!device)
2410                 return ERR_PTR(-ENOENT);
2411         return device;
2412 }
2413
2414 static struct btrfs_fs_devices *btrfs_init_sprout(struct btrfs_fs_info *fs_info)
2415 {
2416         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
2417         struct btrfs_fs_devices *old_devices;
2418         struct btrfs_fs_devices *seed_devices;
2419
2420         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
2421         if (!fs_devices->seeding)
2422                 return ERR_PTR(-EINVAL);
2423
2424         /*
2425          * Private copy of the seed devices, anchored at
2426          * fs_info->fs_devices->seed_list
2427          */
2428         seed_devices = alloc_fs_devices(NULL, NULL);
2429         if (IS_ERR(seed_devices))
2430                 return seed_devices;
2431
2432         /*
2433          * It's necessary to retain a copy of the original seed fs_devices in
2434          * fs_uuids so that filesystems which have been seeded can successfully
2435          * reference the seed device from open_seed_devices. This also supports
2436          * multiple fs seed.
2437          */
2438         old_devices = clone_fs_devices(fs_devices);
2439         if (IS_ERR(old_devices)) {
2440                 kfree(seed_devices);
2441                 return old_devices;
2442         }
2443
2444         list_add(&old_devices->fs_list, &fs_uuids);
2445
2446         memcpy(seed_devices, fs_devices, sizeof(*seed_devices));
2447         seed_devices->opened = 1;
2448         INIT_LIST_HEAD(&seed_devices->devices);
2449         INIT_LIST_HEAD(&seed_devices->alloc_list);
2450         mutex_init(&seed_devices->device_list_mutex);
2451
2452         return seed_devices;
2453 }
2454
2455 /*
2456  * Splice seed devices into the sprout fs_devices.
2457  * Generate a new fsid for the sprouted read-write filesystem.
2458  */
2459 static void btrfs_setup_sprout(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2460                                struct btrfs_fs_devices *seed_devices)
2461 {
2462         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
2463         struct btrfs_super_block *disk_super = fs_info->super_copy;
2464         struct btrfs_device *device;
2465         u64 super_flags;
2466
2467         /*
2468          * We are updating the fsid, the thread leading to device_list_add()
2469          * could race, so uuid_mutex is needed.
2470          */
2471         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
2472
2473         /*
2474          * The threads listed below may traverse dev_list but can do that without
2475          * device_list_mutex:
2476          * - All device ops and balance - as we are in btrfs_exclop_start.
2477          * - Various dev_list readers - are using RCU.
2478          * - btrfs_ioctl_fitrim() - is using RCU.
2479          *
2480          * For-read threads as below are using device_list_mutex:
2481          * - Readonly scrub btrfs_scrub_dev()
2482          * - Readonly scrub btrfs_scrub_progress()
2483          * - btrfs_get_dev_stats()
2484          */
2485         lockdep_assert_held(&fs_devices->device_list_mutex);
2486
2487         list_splice_init_rcu(&fs_devices->devices, &seed_devices->devices,
2488                               synchronize_rcu);
2489         list_for_each_entry(device, &seed_devices->devices, dev_list)
2490                 device->fs_devices = seed_devices;
2491
2492         fs_devices->seeding = false;
2493         fs_devices->num_devices = 0;
2494         fs_devices->open_devices = 0;
2495         fs_devices->missing_devices = 0;
2496         fs_devices->rotating = false;
2497         list_add(&seed_devices->seed_list, &fs_devices->seed_list);
2498
2499         generate_random_uuid(fs_devices->fsid);
2500         memcpy(fs_devices->metadata_uuid, fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
2501         memcpy(disk_super->fsid, fs_devices->fsid, BTRFS_FSID_SIZE);
2502
2503         super_flags = btrfs_super_flags(disk_super) &
2504                       ~BTRFS_SUPER_FLAG_SEEDING;
2505         btrfs_set_super_flags(disk_super, super_flags);
2506 }
2507
2508 /*
2509  * Store the expected generation for seed devices in device items.
2510  */
2511 static int btrfs_finish_sprout(struct btrfs_trans_handle *trans)
2512 {
2513         BTRFS_DEV_LOOKUP_ARGS(args);
2514         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2515         struct btrfs_root *root = fs_info->chunk_root;
2516         struct btrfs_path *path;
2517         struct extent_buffer *leaf;
2518         struct btrfs_dev_item *dev_item;
2519         struct btrfs_device *device;
2520         struct btrfs_key key;
2521         u8 fs_uuid[BTRFS_FSID_SIZE];
2522         u8 dev_uuid[BTRFS_UUID_SIZE];
2523         int ret;
2524
2525         path = btrfs_alloc_path();
2526         if (!path)
2527                 return -ENOMEM;
2528
2529         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
2530         key.offset = 0;
2531         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
2532
2533         while (1) {
2534                 btrfs_reserve_chunk_metadata(trans, false);
2535                 ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 1);
2536                 btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
2537                 if (ret < 0)
2538                         goto error;
2539
2540                 leaf = path->nodes[0];
2541 next_slot:
2542                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
2543                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
2544                         if (ret > 0)
2545                                 break;
2546                         if (ret < 0)
2547                                 goto error;
2548                         leaf = path->nodes[0];
2549                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2550                         btrfs_release_path(path);
2551                         continue;
2552                 }
2553
2554                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
2555                 if (key.objectid != BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID ||
2556                     key.type != BTRFS_DEV_ITEM_KEY)
2557                         break;
2558
2559                 dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
2560                                           struct btrfs_dev_item);
2561                 args.devid = btrfs_device_id(leaf, dev_item);
2562                 read_extent_buffer(leaf, dev_uuid, btrfs_device_uuid(dev_item),
2563                                    BTRFS_UUID_SIZE);
2564                 read_extent_buffer(leaf, fs_uuid, btrfs_device_fsid(dev_item),
2565                                    BTRFS_FSID_SIZE);
2566                 args.uuid = dev_uuid;
2567                 args.fsid = fs_uuid;
2568                 device = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
2569                 BUG_ON(!device); /* Logic error */
2570
2571                 if (device->fs_devices->seeding) {
2572                         btrfs_set_device_generation(leaf, dev_item,
2573                                                     device->generation);
2574                         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2575                 }
2576
2577                 path->slots[0]++;
2578                 goto next_slot;
2579         }
2580         ret = 0;
2581 error:
2582         btrfs_free_path(path);
2583         return ret;
2584 }
2585
2586 int btrfs_init_new_device(struct btrfs_fs_info *fs_info, const char *device_path)
2587 {
2588         struct btrfs_root *root = fs_info->dev_root;
2589         struct btrfs_trans_handle *trans;
2590         struct btrfs_device *device;
2591         struct block_device *bdev;
2592         struct super_block *sb = fs_info->sb;
2593         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
2594         struct btrfs_fs_devices *seed_devices;
2595         u64 orig_super_total_bytes;
2596         u64 orig_super_num_devices;
2597         int ret = 0;
2598         bool seeding_dev = false;
2599         bool locked = false;
2600
2601         if (sb_rdonly(sb) && !fs_devices->seeding)
2602                 return -EROFS;
2603
2604         bdev = blkdev_get_by_path(device_path, FMODE_WRITE | FMODE_EXCL,
2605                                   fs_info->bdev_holder);
2606         if (IS_ERR(bdev))
2607                 return PTR_ERR(bdev);
2608
2609         if (!btrfs_check_device_zone_type(fs_info, bdev)) {
2610                 ret = -EINVAL;
2611                 goto error;
2612         }
2613
2614         if (fs_devices->seeding) {
2615                 seeding_dev = true;
2616                 down_write(&sb->s_umount);
2617                 mutex_lock(&uuid_mutex);
2618                 locked = true;
2619         }
2620
2621         sync_blockdev(bdev);
2622
2623         rcu_read_lock();
2624         list_for_each_entry_rcu(device, &fs_devices->devices, dev_list) {
2625                 if (device->bdev == bdev) {
2626                         ret = -EEXIST;
2627                         rcu_read_unlock();
2628                         goto error;
2629                 }
2630         }
2631         rcu_read_unlock();
2632
2633         device = btrfs_alloc_device(fs_info, NULL, NULL, device_path);
2634         if (IS_ERR(device)) {
2635                 /* we can safely leave the fs_devices entry around */
2636                 ret = PTR_ERR(device);
2637                 goto error;
2638         }
2639
2640         device->fs_info = fs_info;
2641         device->bdev = bdev;
2642         ret = lookup_bdev(device_path, &device->devt);
2643         if (ret)
2644                 goto error_free_device;
2645
2646         ret = btrfs_get_dev_zone_info(device, false);
2647         if (ret)
2648                 goto error_free_device;
2649
2650         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
2651         if (IS_ERR(trans)) {
2652                 ret = PTR_ERR(trans);
2653                 goto error_free_zone;
2654         }
2655
2656         set_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state);
2657         device->generation = trans->transid;
2658         device->io_width = fs_info->sectorsize;
2659         device->io_align = fs_info->sectorsize;
2660         device->sector_size = fs_info->sectorsize;
2661         device->total_bytes =
2662                 round_down(bdev_nr_bytes(bdev), fs_info->sectorsize);
2663         device->disk_total_bytes = device->total_bytes;
2664         device->commit_total_bytes = device->total_bytes;
2665         set_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &device->dev_state);
2666         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state);
2667         device->mode = FMODE_EXCL;
2668         device->dev_stats_valid = 1;
2669         set_blocksize(device->bdev, BTRFS_BDEV_BLOCKSIZE);
2670
2671         if (seeding_dev) {
2672                 btrfs_clear_sb_rdonly(sb);
2673
2674                 /* GFP_KERNEL allocation must not be under device_list_mutex */
2675                 seed_devices = btrfs_init_sprout(fs_info);
2676                 if (IS_ERR(seed_devices)) {
2677                         ret = PTR_ERR(seed_devices);
2678                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2679                         goto error_trans;
2680                 }
2681         }
2682
2683         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
2684         if (seeding_dev) {
2685                 btrfs_setup_sprout(fs_info, seed_devices);
2686                 btrfs_assign_next_active_device(fs_info->fs_devices->latest_dev,
2687                                                 device);
2688         }
2689
2690         device->fs_devices = fs_devices;
2691
2692         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2693         list_add_rcu(&device->dev_list, &fs_devices->devices);
2694         list_add(&device->dev_alloc_list, &fs_devices->alloc_list);
2695         fs_devices->num_devices++;
2696         fs_devices->open_devices++;
2697         fs_devices->rw_devices++;
2698         fs_devices->total_devices++;
2699         fs_devices->total_rw_bytes += device->total_bytes;
2700
2701         atomic64_add(device->total_bytes, &fs_info->free_chunk_space);
2702
2703         if (!bdev_nonrot(bdev))
2704                 fs_devices->rotating = true;
2705
2706         orig_super_total_bytes = btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy);
2707         btrfs_set_super_total_bytes(fs_info->super_copy,
2708                 round_down(orig_super_total_bytes + device->total_bytes,
2709                            fs_info->sectorsize));
2710
2711         orig_super_num_devices = btrfs_super_num_devices(fs_info->super_copy);
2712         btrfs_set_super_num_devices(fs_info->super_copy,
2713                                     orig_super_num_devices + 1);
2714
2715         /*
2716          * we've got more storage, clear any full flags on the space
2717          * infos
2718          */
2719         btrfs_clear_space_info_full(fs_info);
2720
2721         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2722
2723         /* Add sysfs device entry */
2724         btrfs_sysfs_add_device(device);
2725
2726         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
2727
2728         if (seeding_dev) {
2729                 mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2730                 ret = init_first_rw_device(trans);
2731                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2732                 if (ret) {
2733                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2734                         goto error_sysfs;
2735                 }
2736         }
2737
2738         ret = btrfs_add_dev_item(trans, device);
2739         if (ret) {
2740                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2741                 goto error_sysfs;
2742         }
2743
2744         if (seeding_dev) {
2745                 ret = btrfs_finish_sprout(trans);
2746                 if (ret) {
2747                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2748                         goto error_sysfs;
2749                 }
2750
2751                 /*
2752                  * fs_devices now represents the newly sprouted filesystem and
2753                  * its fsid has been changed by btrfs_sprout_splice().
2754                  */
2755                 btrfs_sysfs_update_sprout_fsid(fs_devices);
2756         }
2757
2758         ret = btrfs_commit_transaction(trans);
2759
2760         if (seeding_dev) {
2761                 mutex_unlock(&uuid_mutex);
2762                 up_write(&sb->s_umount);
2763                 locked = false;
2764
2765                 if (ret) /* transaction commit */
2766                         return ret;
2767
2768                 ret = btrfs_relocate_sys_chunks(fs_info);
2769                 if (ret < 0)
2770                         btrfs_handle_fs_error(fs_info, ret,
2771                                     "Failed to relocate sys chunks after device initialization. This can be fixed using the \"btrfs balance\" command.");
2772                 trans = btrfs_attach_transaction(root);
2773                 if (IS_ERR(trans)) {
2774                         if (PTR_ERR(trans) == -ENOENT)
2775                                 return 0;
2776                         ret = PTR_ERR(trans);
2777                         trans = NULL;
2778                         goto error_sysfs;
2779                 }
2780                 ret = btrfs_commit_transaction(trans);
2781         }
2782
2783         /*
2784          * Now that we have written a new super block to this device, check all
2785          * other fs_devices list if device_path alienates any other scanned
2786          * device.
2787          * We can ignore the return value as it typically returns -EINVAL and
2788          * only succeeds if the device was an alien.
2789          */
2790         btrfs_forget_devices(device->devt);
2791
2792         /* Update ctime/mtime for blkid or udev */
2793         update_dev_time(device_path);
2794
2795         return ret;
2796
2797 error_sysfs:
2798         btrfs_sysfs_remove_device(device);
2799         mutex_lock(&fs_info->fs_devices->device_list_mutex);
2800         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2801         list_del_rcu(&device->dev_list);
2802         list_del(&device->dev_alloc_list);
2803         fs_info->fs_devices->num_devices--;
2804         fs_info->fs_devices->open_devices--;
2805         fs_info->fs_devices->rw_devices--;
2806         fs_info->fs_devices->total_devices--;
2807         fs_info->fs_devices->total_rw_bytes -= device->total_bytes;
2808         atomic64_sub(device->total_bytes, &fs_info->free_chunk_space);
2809         btrfs_set_super_total_bytes(fs_info->super_copy,
2810                                     orig_super_total_bytes);
2811         btrfs_set_super_num_devices(fs_info->super_copy,
2812                                     orig_super_num_devices);
2813         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2814         mutex_unlock(&fs_info->fs_devices->device_list_mutex);
2815 error_trans:
2816         if (seeding_dev)
2817                 btrfs_set_sb_rdonly(sb);
2818         if (trans)
2819                 btrfs_end_transaction(trans);
2820 error_free_zone:
2821         btrfs_destroy_dev_zone_info(device);
2822 error_free_device:
2823         btrfs_free_device(device);
2824 error:
2825         blkdev_put(bdev, FMODE_EXCL);
2826         if (locked) {
2827                 mutex_unlock(&uuid_mutex);
2828                 up_write(&sb->s_umount);
2829         }
2830         return ret;
2831 }
2832
2833 static noinline int btrfs_update_device(struct btrfs_trans_handle *trans,
2834                                         struct btrfs_device *device)
2835 {
2836         int ret;
2837         struct btrfs_path *path;
2838         struct btrfs_root *root = device->fs_info->chunk_root;
2839         struct btrfs_dev_item *dev_item;
2840         struct extent_buffer *leaf;
2841         struct btrfs_key key;
2842
2843         path = btrfs_alloc_path();
2844         if (!path)
2845                 return -ENOMEM;
2846
2847         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
2848         key.type = BTRFS_DEV_ITEM_KEY;
2849         key.offset = device->devid;
2850
2851         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, 0, 1);
2852         if (ret < 0)
2853                 goto out;
2854
2855         if (ret > 0) {
2856                 ret = -ENOENT;
2857                 goto out;
2858         }
2859
2860         leaf = path->nodes[0];
2861         dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_dev_item);
2862
2863         btrfs_set_device_id(leaf, dev_item, device->devid);
2864         btrfs_set_device_type(leaf, dev_item, device->type);
2865         btrfs_set_device_io_align(leaf, dev_item, device->io_align);
2866         btrfs_set_device_io_width(leaf, dev_item, device->io_width);
2867         btrfs_set_device_sector_size(leaf, dev_item, device->sector_size);
2868         btrfs_set_device_total_bytes(leaf, dev_item,
2869                                      btrfs_device_get_disk_total_bytes(device));
2870         btrfs_set_device_bytes_used(leaf, dev_item,
2871                                     btrfs_device_get_bytes_used(device));
2872         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2873
2874 out:
2875         btrfs_free_path(path);
2876         return ret;
2877 }
2878
2879 int btrfs_grow_device(struct btrfs_trans_handle *trans,
2880                       struct btrfs_device *device, u64 new_size)
2881 {
2882         struct btrfs_fs_info *fs_info = device->fs_info;
2883         struct btrfs_super_block *super_copy = fs_info->super_copy;
2884         u64 old_total;
2885         u64 diff;
2886         int ret;
2887
2888         if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state))
2889                 return -EACCES;
2890
2891         new_size = round_down(new_size, fs_info->sectorsize);
2892
2893         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
2894         old_total = btrfs_super_total_bytes(super_copy);
2895         diff = round_down(new_size - device->total_bytes, fs_info->sectorsize);
2896
2897         if (new_size <= device->total_bytes ||
2898             test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state)) {
2899                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2900                 return -EINVAL;
2901         }
2902
2903         btrfs_set_super_total_bytes(super_copy,
2904                         round_down(old_total + diff, fs_info->sectorsize));
2905         device->fs_devices->total_rw_bytes += diff;
2906
2907         btrfs_device_set_total_bytes(device, new_size);
2908         btrfs_device_set_disk_total_bytes(device, new_size);
2909         btrfs_clear_space_info_full(device->fs_info);
2910         if (list_empty(&device->post_commit_list))
2911                 list_add_tail(&device->post_commit_list,
2912                               &trans->transaction->dev_update_list);
2913         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
2914
2915         btrfs_reserve_chunk_metadata(trans, false);
2916         ret = btrfs_update_device(trans, device);
2917         btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
2918
2919         return ret;
2920 }
2921
2922 static int btrfs_free_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans, u64 chunk_offset)
2923 {
2924         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
2925         struct btrfs_root *root = fs_info->chunk_root;
2926         int ret;
2927         struct btrfs_path *path;
2928         struct btrfs_key key;
2929
2930         path = btrfs_alloc_path();
2931         if (!path)
2932                 return -ENOMEM;
2933
2934         key.objectid = BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID;
2935         key.offset = chunk_offset;
2936         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
2937
2938         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
2939         if (ret < 0)
2940                 goto out;
2941         else if (ret > 0) { /* Logic error or corruption */
2942                 btrfs_handle_fs_error(fs_info, -ENOENT,
2943                                       "Failed lookup while freeing chunk.");
2944                 ret = -ENOENT;
2945                 goto out;
2946         }
2947
2948         ret = btrfs_del_item(trans, root, path);
2949         if (ret < 0)
2950                 btrfs_handle_fs_error(fs_info, ret,
2951                                       "Failed to delete chunk item.");
2952 out:
2953         btrfs_free_path(path);
2954         return ret;
2955 }
2956
2957 static int btrfs_del_sys_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 chunk_offset)
2958 {
2959         struct btrfs_super_block *super_copy = fs_info->super_copy;
2960         struct btrfs_disk_key *disk_key;
2961         struct btrfs_chunk *chunk;
2962         u8 *ptr;
2963         int ret = 0;
2964         u32 num_stripes;
2965         u32 array_size;
2966         u32 len = 0;
2967         u32 cur;
2968         struct btrfs_key key;
2969
2970         lockdep_assert_held(&fs_info->chunk_mutex);
2971         array_size = btrfs_super_sys_array_size(super_copy);
2972
2973         ptr = super_copy->sys_chunk_array;
2974         cur = 0;
2975
2976         while (cur < array_size) {
2977                 disk_key = (struct btrfs_disk_key *)ptr;
2978                 btrfs_disk_key_to_cpu(&key, disk_key);
2979
2980                 len = sizeof(*disk_key);
2981
2982                 if (key.type == BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY) {
2983                         chunk = (struct btrfs_chunk *)(ptr + len);
2984                         num_stripes = btrfs_stack_chunk_num_stripes(chunk);
2985                         len += btrfs_chunk_item_size(num_stripes);
2986                 } else {
2987                         ret = -EIO;
2988                         break;
2989                 }
2990                 if (key.objectid == BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID &&
2991                     key.offset == chunk_offset) {
2992                         memmove(ptr, ptr + len, array_size - (cur + len));
2993                         array_size -= len;
2994                         btrfs_set_super_sys_array_size(super_copy, array_size);
2995                 } else {
2996                         ptr += len;
2997                         cur += len;
2998                 }
2999         }
3000         return ret;
3001 }
3002
3003 /*
3004  * btrfs_get_chunk_map() - Find the mapping containing the given logical extent.
3005  * @logical: Logical block offset in bytes.
3006  * @length: Length of extent in bytes.
3007  *
3008  * Return: Chunk mapping or ERR_PTR.
3009  */
3010 struct extent_map *btrfs_get_chunk_map(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3011                                        u64 logical, u64 length)
3012 {
3013         struct extent_map_tree *em_tree;
3014         struct extent_map *em;
3015
3016         em_tree = &fs_info->mapping_tree;
3017         read_lock(&em_tree->lock);
3018         em = lookup_extent_mapping(em_tree, logical, length);
3019         read_unlock(&em_tree->lock);
3020
3021         if (!em) {
3022                 btrfs_crit(fs_info, "unable to find logical %llu length %llu",
3023                            logical, length);
3024                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3025         }
3026
3027         if (em->start > logical || em->start + em->len < logical) {
3028                 btrfs_crit(fs_info,
3029                            "found a bad mapping, wanted %llu-%llu, found %llu-%llu",
3030                            logical, length, em->start, em->start + em->len);
3031                 free_extent_map(em);
3032                 return ERR_PTR(-EINVAL);
3033         }
3034
3035         /* callers are responsible for dropping em's ref. */
3036         return em;
3037 }
3038
3039 static int remove_chunk_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3040                              struct map_lookup *map, u64 chunk_offset)
3041 {
3042         int i;
3043
3044         /*
3045          * Removing chunk items and updating the device items in the chunks btree
3046          * requires holding the chunk_mutex.
3047          * See the comment at btrfs_chunk_alloc() for the details.
3048          */
3049         lockdep_assert_held(&trans->fs_info->chunk_mutex);
3050
3051         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
3052                 int ret;
3053
3054                 ret = btrfs_update_device(trans, map->stripes[i].dev);
3055                 if (ret)
3056                         return ret;
3057         }
3058
3059         return btrfs_free_chunk(trans, chunk_offset);
3060 }
3061
3062 int btrfs_remove_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans, u64 chunk_offset)
3063 {
3064         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
3065         struct extent_map *em;
3066         struct map_lookup *map;
3067         u64 dev_extent_len = 0;
3068         int i, ret = 0;
3069         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
3070
3071         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, chunk_offset, 1);
3072         if (IS_ERR(em)) {
3073                 /*
3074                  * This is a logic error, but we don't want to just rely on the
3075                  * user having built with ASSERT enabled, so if ASSERT doesn't
3076                  * do anything we still error out.
3077                  */
3078                 ASSERT(0);
3079                 return PTR_ERR(em);
3080         }
3081         map = em->map_lookup;
3082
3083         /*
3084          * First delete the device extent items from the devices btree.
3085          * We take the device_list_mutex to avoid racing with the finishing phase
3086          * of a device replace operation. See the comment below before acquiring
3087          * fs_info->chunk_mutex. Note that here we do not acquire the chunk_mutex
3088          * because that can result in a deadlock when deleting the device extent
3089          * items from the devices btree - COWing an extent buffer from the btree
3090          * may result in allocating a new metadata chunk, which would attempt to
3091          * lock again fs_info->chunk_mutex.
3092          */
3093         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
3094         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
3095                 struct btrfs_device *device = map->stripes[i].dev;
3096                 ret = btrfs_free_dev_extent(trans, device,
3097                                             map->stripes[i].physical,
3098                                             &dev_extent_len);
3099                 if (ret) {
3100                         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
3101                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3102                         goto out;
3103                 }
3104
3105                 if (device->bytes_used > 0) {
3106                         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
3107                         btrfs_device_set_bytes_used(device,
3108                                         device->bytes_used - dev_extent_len);
3109                         atomic64_add(dev_extent_len, &fs_info->free_chunk_space);
3110                         btrfs_clear_space_info_full(fs_info);
3111                         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
3112                 }
3113         }
3114         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
3115
3116         /*
3117          * We acquire fs_info->chunk_mutex for 2 reasons:
3118          *
3119          * 1) Just like with the first phase of the chunk allocation, we must
3120          *    reserve system space, do all chunk btree updates and deletions, and
3121          *    update the system chunk array in the superblock while holding this
3122          *    mutex. This is for similar reasons as explained on the comment at
3123          *    the top of btrfs_chunk_alloc();
3124          *
3125          * 2) Prevent races with the final phase of a device replace operation
3126          *    that replaces the device object associated with the map's stripes,
3127          *    because the device object's id can change at any time during that
3128          *    final phase of the device replace operation
3129          *    (dev-replace.c:btrfs_dev_replace_finishing()), so we could grab the
3130          *    replaced device and then see it with an ID of
3131          *    BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID, which would cause a failure when updating
3132          *    the device item, which does not exists on the chunk btree.
3133          *    The finishing phase of device replace acquires both the
3134          *    device_list_mutex and the chunk_mutex, in that order, so we are
3135          *    safe by just acquiring the chunk_mutex.
3136          */
3137         trans->removing_chunk = true;
3138         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
3139
3140         check_system_chunk(trans, map->type);
3141
3142         ret = remove_chunk_item(trans, map, chunk_offset);
3143         /*
3144          * Normally we should not get -ENOSPC since we reserved space before
3145          * through the call to check_system_chunk().
3146          *
3147          * Despite our system space_info having enough free space, we may not
3148          * be able to allocate extents from its block groups, because all have
3149          * an incompatible profile, which will force us to allocate a new system
3150          * block group with the right profile, or right after we called
3151          * check_system_space() above, a scrub turned the only system block group
3152          * with enough free space into RO mode.
3153          * This is explained with more detail at do_chunk_alloc().
3154          *
3155          * So if we get -ENOSPC, allocate a new system chunk and retry once.
3156          */
3157         if (ret == -ENOSPC) {
3158                 const u64 sys_flags = btrfs_system_alloc_profile(fs_info);
3159                 struct btrfs_block_group *sys_bg;
3160
3161                 sys_bg = btrfs_create_chunk(trans, sys_flags);
3162                 if (IS_ERR(sys_bg)) {
3163                         ret = PTR_ERR(sys_bg);
3164                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3165                         goto out;
3166                 }
3167
3168                 ret = btrfs_chunk_alloc_add_chunk_item(trans, sys_bg);
3169                 if (ret) {
3170                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3171                         goto out;
3172                 }
3173
3174                 ret = remove_chunk_item(trans, map, chunk_offset);
3175                 if (ret) {
3176                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3177                         goto out;
3178                 }
3179         } else if (ret) {
3180                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3181                 goto out;
3182         }
3183
3184         trace_btrfs_chunk_free(fs_info, map, chunk_offset, em->len);
3185
3186         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) {
3187                 ret = btrfs_del_sys_chunk(fs_info, chunk_offset);
3188                 if (ret) {
3189                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3190                         goto out;
3191                 }
3192         }
3193
3194         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
3195         trans->removing_chunk = false;
3196
3197         /*
3198          * We are done with chunk btree updates and deletions, so release the
3199          * system space we previously reserved (with check_system_chunk()).
3200          */
3201         btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
3202
3203         ret = btrfs_remove_block_group(trans, chunk_offset, em);
3204         if (ret) {
3205                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3206                 goto out;
3207         }
3208
3209 out:
3210         if (trans->removing_chunk) {
3211                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
3212                 trans->removing_chunk = false;
3213         }
3214         /* once for us */
3215         free_extent_map(em);
3216         return ret;
3217 }
3218
3219 int btrfs_relocate_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 chunk_offset)
3220 {
3221         struct btrfs_root *root = fs_info->chunk_root;
3222         struct btrfs_trans_handle *trans;
3223         struct btrfs_block_group *block_group;
3224         u64 length;
3225         int ret;
3226
3227         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, EXTENT_TREE_V2)) {
3228                 btrfs_err(fs_info,
3229                           "relocate: not supported on extent tree v2 yet");
3230                 return -EINVAL;
3231         }
3232
3233         /*
3234          * Prevent races with automatic removal of unused block groups.
3235          * After we relocate and before we remove the chunk with offset
3236          * chunk_offset, automatic removal of the block group can kick in,
3237          * resulting in a failure when calling btrfs_remove_chunk() below.
3238          *
3239          * Make sure to acquire this mutex before doing a tree search (dev
3240          * or chunk trees) to find chunks. Otherwise the cleaner kthread might
3241          * call btrfs_remove_chunk() (through btrfs_delete_unused_bgs()) after
3242          * we release the path used to search the chunk/dev tree and before
3243          * the current task acquires this mutex and calls us.
3244          */
3245         lockdep_assert_held(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3246
3247         /* step one, relocate all the extents inside this chunk */
3248         btrfs_scrub_pause(fs_info);
3249         ret = btrfs_relocate_block_group(fs_info, chunk_offset);
3250         btrfs_scrub_continue(fs_info);
3251         if (ret)
3252                 return ret;
3253
3254         block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, chunk_offset);
3255         if (!block_group)
3256                 return -ENOENT;
3257         btrfs_discard_cancel_work(&fs_info->discard_ctl, block_group);
3258         length = block_group->length;
3259         btrfs_put_block_group(block_group);
3260
3261         /*
3262          * On a zoned file system, discard the whole block group, this will
3263          * trigger a REQ_OP_ZONE_RESET operation on the device zone. If
3264          * resetting the zone fails, don't treat it as a fatal problem from the
3265          * filesystem's point of view.
3266          */
3267         if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
3268                 ret = btrfs_discard_extent(fs_info, chunk_offset, length, NULL);
3269                 if (ret)
3270                         btrfs_info(fs_info,
3271                                 "failed to reset zone %llu after relocation",
3272                                 chunk_offset);
3273         }
3274
3275         trans = btrfs_start_trans_remove_block_group(root->fs_info,
3276                                                      chunk_offset);
3277         if (IS_ERR(trans)) {
3278                 ret = PTR_ERR(trans);
3279                 btrfs_handle_fs_error(root->fs_info, ret, NULL);
3280                 return ret;
3281         }
3282
3283         /*
3284          * step two, delete the device extents and the
3285          * chunk tree entries
3286          */
3287         ret = btrfs_remove_chunk(trans, chunk_offset);
3288         btrfs_end_transaction(trans);
3289         return ret;
3290 }
3291
3292 static int btrfs_relocate_sys_chunks(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3293 {
3294         struct btrfs_root *chunk_root = fs_info->chunk_root;
3295         struct btrfs_path *path;
3296         struct extent_buffer *leaf;
3297         struct btrfs_chunk *chunk;
3298         struct btrfs_key key;
3299         struct btrfs_key found_key;
3300         u64 chunk_type;
3301         bool retried = false;
3302         int failed = 0;
3303         int ret;
3304
3305         path = btrfs_alloc_path();
3306         if (!path)
3307                 return -ENOMEM;
3308
3309 again:
3310         key.objectid = BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID;
3311         key.offset = (u64)-1;
3312         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
3313
3314         while (1) {
3315                 mutex_lock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3316                 ret = btrfs_search_slot(NULL, chunk_root, &key, path, 0, 0);
3317                 if (ret < 0) {
3318                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3319                         goto error;
3320                 }
3321                 BUG_ON(ret == 0); /* Corruption */
3322
3323                 ret = btrfs_previous_item(chunk_root, path, key.objectid,
3324                                           key.type);
3325                 if (ret)
3326                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3327                 if (ret < 0)
3328                         goto error;
3329                 if (ret > 0)
3330                         break;
3331
3332                 leaf = path->nodes[0];
3333                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3334
3335                 chunk = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3336                                        struct btrfs_chunk);
3337                 chunk_type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
3338                 btrfs_release_path(path);
3339
3340                 if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) {
3341                         ret = btrfs_relocate_chunk(fs_info, found_key.offset);
3342                         if (ret == -ENOSPC)
3343                                 failed++;
3344                         else
3345                                 BUG_ON(ret);
3346                 }
3347                 mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3348
3349                 if (found_key.offset == 0)
3350                         break;
3351                 key.offset = found_key.offset - 1;
3352         }
3353         ret = 0;
3354         if (failed && !retried) {
3355                 failed = 0;
3356                 retried = true;
3357                 goto again;
3358         } else if (WARN_ON(failed && retried)) {
3359                 ret = -ENOSPC;
3360         }
3361 error:
3362         btrfs_free_path(path);
3363         return ret;
3364 }
3365
3366 /*
3367  * return 1 : allocate a data chunk successfully,
3368  * return <0: errors during allocating a data chunk,
3369  * return 0 : no need to allocate a data chunk.
3370  */
3371 static int btrfs_may_alloc_data_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3372                                       u64 chunk_offset)
3373 {
3374         struct btrfs_block_group *cache;
3375         u64 bytes_used;
3376         u64 chunk_type;
3377
3378         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, chunk_offset);
3379         ASSERT(cache);
3380         chunk_type = cache->flags;
3381         btrfs_put_block_group(cache);
3382
3383         if (!(chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA))
3384                 return 0;
3385
3386         spin_lock(&fs_info->data_sinfo->lock);
3387         bytes_used = fs_info->data_sinfo->bytes_used;
3388         spin_unlock(&fs_info->data_sinfo->lock);
3389
3390         if (!bytes_used) {
3391                 struct btrfs_trans_handle *trans;
3392                 int ret;
3393
3394                 trans = btrfs_join_transaction(fs_info->tree_root);
3395                 if (IS_ERR(trans))
3396                         return PTR_ERR(trans);
3397
3398                 ret = btrfs_force_chunk_alloc(trans, BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA);
3399                 btrfs_end_transaction(trans);
3400                 if (ret < 0)
3401                         return ret;
3402                 return 1;
3403         }
3404
3405         return 0;
3406 }
3407
3408 static int insert_balance_item(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3409                                struct btrfs_balance_control *bctl)
3410 {
3411         struct btrfs_root *root = fs_info->tree_root;
3412         struct btrfs_trans_handle *trans;
3413         struct btrfs_balance_item *item;
3414         struct btrfs_disk_balance_args disk_bargs;
3415         struct btrfs_path *path;
3416         struct extent_buffer *leaf;
3417         struct btrfs_key key;
3418         int ret, err;
3419
3420         path = btrfs_alloc_path();
3421         if (!path)
3422                 return -ENOMEM;
3423
3424         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
3425         if (IS_ERR(trans)) {
3426                 btrfs_free_path(path);
3427                 return PTR_ERR(trans);
3428         }
3429
3430         key.objectid = BTRFS_BALANCE_OBJECTID;
3431         key.type = BTRFS_TEMPORARY_ITEM_KEY;
3432         key.offset = 0;
3433
3434         ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
3435                                       sizeof(*item));
3436         if (ret)
3437                 goto out;
3438
3439         leaf = path->nodes[0];
3440         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_balance_item);
3441
3442         memzero_extent_buffer(leaf, (unsigned long)item, sizeof(*item));
3443
3444         btrfs_cpu_balance_args_to_disk(&disk_bargs, &bctl->data);
3445         btrfs_set_balance_data(leaf, item, &disk_bargs);
3446         btrfs_cpu_balance_args_to_disk(&disk_bargs, &bctl->meta);
3447         btrfs_set_balance_meta(leaf, item, &disk_bargs);
3448         btrfs_cpu_balance_args_to_disk(&disk_bargs, &bctl->sys);
3449         btrfs_set_balance_sys(leaf, item, &disk_bargs);
3450
3451         btrfs_set_balance_flags(leaf, item, bctl->flags);
3452
3453         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
3454 out:
3455         btrfs_free_path(path);
3456         err = btrfs_commit_transaction(trans);
3457         if (err && !ret)
3458                 ret = err;
3459         return ret;
3460 }
3461
3462 static int del_balance_item(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3463 {
3464         struct btrfs_root *root = fs_info->tree_root;
3465         struct btrfs_trans_handle *trans;
3466         struct btrfs_path *path;
3467         struct btrfs_key key;
3468         int ret, err;
3469
3470         path = btrfs_alloc_path();
3471         if (!path)
3472                 return -ENOMEM;
3473
3474         trans = btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root, 0);
3475         if (IS_ERR(trans)) {
3476                 btrfs_free_path(path);
3477                 return PTR_ERR(trans);
3478         }
3479
3480         key.objectid = BTRFS_BALANCE_OBJECTID;
3481         key.type = BTRFS_TEMPORARY_ITEM_KEY;
3482         key.offset = 0;
3483
3484         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
3485         if (ret < 0)
3486                 goto out;
3487         if (ret > 0) {
3488                 ret = -ENOENT;
3489                 goto out;
3490         }
3491
3492         ret = btrfs_del_item(trans, root, path);
3493 out:
3494         btrfs_free_path(path);
3495         err = btrfs_commit_transaction(trans);
3496         if (err && !ret)
3497                 ret = err;
3498         return ret;
3499 }
3500
3501 /*
3502  * This is a heuristic used to reduce the number of chunks balanced on
3503  * resume after balance was interrupted.
3504  */
3505 static void update_balance_args(struct btrfs_balance_control *bctl)
3506 {
3507         /*
3508          * Turn on soft mode for chunk types that were being converted.
3509          */
3510         if (bctl->data.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)
3511                 bctl->data.flags |= BTRFS_BALANCE_ARGS_SOFT;
3512         if (bctl->sys.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)
3513                 bctl->sys.flags |= BTRFS_BALANCE_ARGS_SOFT;
3514         if (bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)
3515                 bctl->meta.flags |= BTRFS_BALANCE_ARGS_SOFT;
3516
3517         /*
3518          * Turn on usage filter if is not already used.  The idea is
3519          * that chunks that we have already balanced should be
3520          * reasonably full.  Don't do it for chunks that are being
3521          * converted - that will keep us from relocating unconverted
3522          * (albeit full) chunks.
3523          */
3524         if (!(bctl->data.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE) &&
3525             !(bctl->data.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE_RANGE) &&
3526             !(bctl->data.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)) {
3527                 bctl->data.flags |= BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE;
3528                 bctl->data.usage = 90;
3529         }
3530         if (!(bctl->sys.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE) &&
3531             !(bctl->sys.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE_RANGE) &&
3532             !(bctl->sys.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)) {
3533                 bctl->sys.flags |= BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE;
3534                 bctl->sys.usage = 90;
3535         }
3536         if (!(bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE) &&
3537             !(bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE_RANGE) &&
3538             !(bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)) {
3539                 bctl->meta.flags |= BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE;
3540                 bctl->meta.usage = 90;
3541         }
3542 }
3543
3544 /*
3545  * Clear the balance status in fs_info and delete the balance item from disk.
3546  */
3547 static void reset_balance_state(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3548 {
3549         struct btrfs_balance_control *bctl = fs_info->balance_ctl;
3550         int ret;
3551
3552         BUG_ON(!fs_info->balance_ctl);
3553
3554         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
3555         fs_info->balance_ctl = NULL;
3556         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
3557
3558         kfree(bctl);
3559         ret = del_balance_item(fs_info);
3560         if (ret)
3561                 btrfs_handle_fs_error(fs_info, ret, NULL);
3562 }
3563
3564 /*
3565  * Balance filters.  Return 1 if chunk should be filtered out
3566  * (should not be balanced).
3567  */
3568 static int chunk_profiles_filter(u64 chunk_type,
3569                                  struct btrfs_balance_args *bargs)
3570 {
3571         chunk_type = chunk_to_extended(chunk_type) &
3572                                 BTRFS_EXTENDED_PROFILE_MASK;
3573
3574         if (bargs->profiles & chunk_type)
3575                 return 0;
3576
3577         return 1;
3578 }
3579
3580 static int chunk_usage_range_filter(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 chunk_offset,
3581                               struct btrfs_balance_args *bargs)
3582 {
3583         struct btrfs_block_group *cache;
3584         u64 chunk_used;
3585         u64 user_thresh_min;
3586         u64 user_thresh_max;
3587         int ret = 1;
3588
3589         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, chunk_offset);
3590         chunk_used = cache->used;
3591
3592         if (bargs->usage_min == 0)
3593                 user_thresh_min = 0;
3594         else
3595                 user_thresh_min = mult_perc(cache->length, bargs->usage_min);
3596
3597         if (bargs->usage_max == 0)
3598                 user_thresh_max = 1;
3599         else if (bargs->usage_max > 100)
3600                 user_thresh_max = cache->length;
3601         else
3602                 user_thresh_max = mult_perc(cache->length, bargs->usage_max);
3603
3604         if (user_thresh_min <= chunk_used && chunk_used < user_thresh_max)
3605                 ret = 0;
3606
3607         btrfs_put_block_group(cache);
3608         return ret;
3609 }
3610
3611 static int chunk_usage_filter(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3612                 u64 chunk_offset, struct btrfs_balance_args *bargs)
3613 {
3614         struct btrfs_block_group *cache;
3615         u64 chunk_used, user_thresh;
3616         int ret = 1;
3617
3618         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, chunk_offset);
3619         chunk_used = cache->used;
3620
3621         if (bargs->usage_min == 0)
3622                 user_thresh = 1;
3623         else if (bargs->usage > 100)
3624                 user_thresh = cache->length;
3625         else
3626                 user_thresh = mult_perc(cache->length, bargs->usage);
3627
3628         if (chunk_used < user_thresh)
3629                 ret = 0;
3630
3631         btrfs_put_block_group(cache);
3632         return ret;
3633 }
3634
3635 static int chunk_devid_filter(struct extent_buffer *leaf,
3636                               struct btrfs_chunk *chunk,
3637                               struct btrfs_balance_args *bargs)
3638 {
3639         struct btrfs_stripe *stripe;
3640         int num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(leaf, chunk);
3641         int i;
3642
3643         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
3644                 stripe = btrfs_stripe_nr(chunk, i);
3645                 if (btrfs_stripe_devid(leaf, stripe) == bargs->devid)
3646                         return 0;
3647         }
3648
3649         return 1;
3650 }
3651
3652 static u64 calc_data_stripes(u64 type, int num_stripes)
3653 {
3654         const int index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(type);
3655         const int ncopies = btrfs_raid_array[index].ncopies;
3656         const int nparity = btrfs_raid_array[index].nparity;
3657
3658         return (num_stripes - nparity) / ncopies;
3659 }
3660
3661 /* [pstart, pend) */
3662 static int chunk_drange_filter(struct extent_buffer *leaf,
3663                                struct btrfs_chunk *chunk,
3664                                struct btrfs_balance_args *bargs)
3665 {
3666         struct btrfs_stripe *stripe;
3667         int num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(leaf, chunk);
3668         u64 stripe_offset;
3669         u64 stripe_length;
3670         u64 type;
3671         int factor;
3672         int i;
3673
3674         if (!(bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_DEVID))
3675                 return 0;
3676
3677         type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
3678         factor = calc_data_stripes(type, num_stripes);
3679
3680         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
3681                 stripe = btrfs_stripe_nr(chunk, i);
3682                 if (btrfs_stripe_devid(leaf, stripe) != bargs->devid)
3683                         continue;
3684
3685                 stripe_offset = btrfs_stripe_offset(leaf, stripe);
3686                 stripe_length = btrfs_chunk_length(leaf, chunk);
3687                 stripe_length = div_u64(stripe_length, factor);
3688
3689                 if (stripe_offset < bargs->pend &&
3690                     stripe_offset + stripe_length > bargs->pstart)
3691                         return 0;
3692         }
3693
3694         return 1;
3695 }
3696
3697 /* [vstart, vend) */
3698 static int chunk_vrange_filter(struct extent_buffer *leaf,
3699                                struct btrfs_chunk *chunk,
3700                                u64 chunk_offset,
3701                                struct btrfs_balance_args *bargs)
3702 {
3703         if (chunk_offset < bargs->vend &&
3704             chunk_offset + btrfs_chunk_length(leaf, chunk) > bargs->vstart)
3705                 /* at least part of the chunk is inside this vrange */
3706                 return 0;
3707
3708         return 1;
3709 }
3710
3711 static int chunk_stripes_range_filter(struct extent_buffer *leaf,
3712                                struct btrfs_chunk *chunk,
3713                                struct btrfs_balance_args *bargs)
3714 {
3715         int num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(leaf, chunk);
3716
3717         if (bargs->stripes_min <= num_stripes
3718                         && num_stripes <= bargs->stripes_max)
3719                 return 0;
3720
3721         return 1;
3722 }
3723
3724 static int chunk_soft_convert_filter(u64 chunk_type,
3725                                      struct btrfs_balance_args *bargs)
3726 {
3727         if (!(bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT))
3728                 return 0;
3729
3730         chunk_type = chunk_to_extended(chunk_type) &
3731                                 BTRFS_EXTENDED_PROFILE_MASK;
3732
3733         if (bargs->target == chunk_type)
3734                 return 1;
3735
3736         return 0;
3737 }
3738
3739 static int should_balance_chunk(struct extent_buffer *leaf,
3740                                 struct btrfs_chunk *chunk, u64 chunk_offset)
3741 {
3742         struct btrfs_fs_info *fs_info = leaf->fs_info;
3743         struct btrfs_balance_control *bctl = fs_info->balance_ctl;
3744         struct btrfs_balance_args *bargs = NULL;
3745         u64 chunk_type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
3746
3747         /* type filter */
3748         if (!((chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK) &
3749               (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_TYPE_MASK))) {
3750                 return 0;
3751         }
3752
3753         if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA)
3754                 bargs = &bctl->data;
3755         else if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)
3756                 bargs = &bctl->sys;
3757         else if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA)
3758                 bargs = &bctl->meta;
3759
3760         /* profiles filter */
3761         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_PROFILES) &&
3762             chunk_profiles_filter(chunk_type, bargs)) {
3763                 return 0;
3764         }
3765
3766         /* usage filter */
3767         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE) &&
3768             chunk_usage_filter(fs_info, chunk_offset, bargs)) {
3769                 return 0;
3770         } else if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE_RANGE) &&
3771             chunk_usage_range_filter(fs_info, chunk_offset, bargs)) {
3772                 return 0;
3773         }
3774
3775         /* devid filter */
3776         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_DEVID) &&
3777             chunk_devid_filter(leaf, chunk, bargs)) {
3778                 return 0;
3779         }
3780
3781         /* drange filter, makes sense only with devid filter */
3782         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_DRANGE) &&
3783             chunk_drange_filter(leaf, chunk, bargs)) {
3784                 return 0;
3785         }
3786
3787         /* vrange filter */
3788         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_VRANGE) &&
3789             chunk_vrange_filter(leaf, chunk, chunk_offset, bargs)) {
3790                 return 0;
3791         }
3792
3793         /* stripes filter */
3794         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_STRIPES_RANGE) &&
3795             chunk_stripes_range_filter(leaf, chunk, bargs)) {
3796                 return 0;
3797         }
3798
3799         /* soft profile changing mode */
3800         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_SOFT) &&
3801             chunk_soft_convert_filter(chunk_type, bargs)) {
3802                 return 0;
3803         }
3804
3805         /*
3806          * limited by count, must be the last filter
3807          */
3808         if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_LIMIT)) {
3809                 if (bargs->limit == 0)
3810                         return 0;
3811                 else
3812                         bargs->limit--;
3813         } else if ((bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_LIMIT_RANGE)) {
3814                 /*
3815                  * Same logic as the 'limit' filter; the minimum cannot be
3816                  * determined here because we do not have the global information
3817                  * about the count of all chunks that satisfy the filters.
3818                  */
3819                 if (bargs->limit_max == 0)
3820                         return 0;
3821                 else
3822                         bargs->limit_max--;
3823         }
3824
3825         return 1;
3826 }
3827
3828 static int __btrfs_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3829 {
3830         struct btrfs_balance_control *bctl = fs_info->balance_ctl;
3831         struct btrfs_root *chunk_root = fs_info->chunk_root;
3832         u64 chunk_type;
3833         struct btrfs_chunk *chunk;
3834         struct btrfs_path *path = NULL;
3835         struct btrfs_key key;
3836         struct btrfs_key found_key;
3837         struct extent_buffer *leaf;
3838         int slot;
3839         int ret;
3840         int enospc_errors = 0;
3841         bool counting = true;
3842         /* The single value limit and min/max limits use the same bytes in the */
3843         u64 limit_data = bctl->data.limit;
3844         u64 limit_meta = bctl->meta.limit;
3845         u64 limit_sys = bctl->sys.limit;
3846         u32 count_data = 0;
3847         u32 count_meta = 0;
3848         u32 count_sys = 0;
3849         int chunk_reserved = 0;
3850
3851         path = btrfs_alloc_path();
3852         if (!path) {
3853                 ret = -ENOMEM;
3854                 goto error;
3855         }
3856
3857         /* zero out stat counters */
3858         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
3859         memset(&bctl->stat, 0, sizeof(bctl->stat));
3860         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
3861 again:
3862         if (!counting) {
3863                 /*
3864                  * The single value limit and min/max limits use the same bytes
3865                  * in the
3866                  */
3867                 bctl->data.limit = limit_data;
3868                 bctl->meta.limit = limit_meta;
3869                 bctl->sys.limit = limit_sys;
3870         }
3871         key.objectid = BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID;
3872         key.offset = (u64)-1;
3873         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
3874
3875         while (1) {
3876                 if ((!counting && atomic_read(&fs_info->balance_pause_req)) ||
3877                     atomic_read(&fs_info->balance_cancel_req)) {
3878                         ret = -ECANCELED;
3879                         goto error;
3880                 }
3881
3882                 mutex_lock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3883                 ret = btrfs_search_slot(NULL, chunk_root, &key, path, 0, 0);
3884                 if (ret < 0) {
3885                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3886                         goto error;
3887                 }
3888
3889                 /*
3890                  * this shouldn't happen, it means the last relocate
3891                  * failed
3892                  */
3893                 if (ret == 0)
3894                         BUG(); /* FIXME break ? */
3895
3896                 ret = btrfs_previous_item(chunk_root, path, 0,
3897                                           BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY);
3898                 if (ret) {
3899                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3900                         ret = 0;
3901                         break;
3902                 }
3903
3904                 leaf = path->nodes[0];
3905                 slot = path->slots[0];
3906                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3907
3908                 if (found_key.objectid != key.objectid) {
3909                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3910                         break;
3911                 }
3912
3913                 chunk = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_chunk);
3914                 chunk_type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
3915
3916                 if (!counting) {
3917                         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
3918                         bctl->stat.considered++;
3919                         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
3920                 }
3921
3922                 ret = should_balance_chunk(leaf, chunk, found_key.offset);
3923
3924                 btrfs_release_path(path);
3925                 if (!ret) {
3926                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3927                         goto loop;
3928                 }
3929
3930                 if (counting) {
3931                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3932                         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
3933                         bctl->stat.expected++;
3934                         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
3935
3936                         if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA)
3937                                 count_data++;
3938                         else if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)
3939                                 count_sys++;
3940                         else if (chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA)
3941                                 count_meta++;
3942
3943                         goto loop;
3944                 }
3945
3946                 /*
3947                  * Apply limit_min filter, no need to check if the LIMITS
3948                  * filter is used, limit_min is 0 by default
3949                  */
3950                 if (((chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA) &&
3951                                         count_data < bctl->data.limit_min)
3952                                 || ((chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA) &&
3953                                         count_meta < bctl->meta.limit_min)
3954                                 || ((chunk_type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) &&
3955                                         count_sys < bctl->sys.limit_min)) {
3956                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3957                         goto loop;
3958                 }
3959
3960                 if (!chunk_reserved) {
3961                         /*
3962                          * We may be relocating the only data chunk we have,
3963                          * which could potentially end up with losing data's
3964                          * raid profile, so lets allocate an empty one in
3965                          * advance.
3966                          */
3967                         ret = btrfs_may_alloc_data_chunk(fs_info,
3968                                                          found_key.offset);
3969                         if (ret < 0) {
3970                                 mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3971                                 goto error;
3972                         } else if (ret == 1) {
3973                                 chunk_reserved = 1;
3974                         }
3975                 }
3976
3977                 ret = btrfs_relocate_chunk(fs_info, found_key.offset);
3978                 mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
3979                 if (ret == -ENOSPC) {
3980                         enospc_errors++;
3981                 } else if (ret == -ETXTBSY) {
3982                         btrfs_info(fs_info,
3983            "skipping relocation of block group %llu due to active swapfile",
3984                                    found_key.offset);
3985                         ret = 0;
3986                 } else if (ret) {
3987                         goto error;
3988                 } else {
3989                         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
3990                         bctl->stat.completed++;
3991                         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
3992                 }
3993 loop:
3994                 if (found_key.offset == 0)
3995                         break;
3996                 key.offset = found_key.offset - 1;
3997         }
3998
3999         if (counting) {
4000                 btrfs_release_path(path);
4001                 counting = false;
4002                 goto again;
4003         }
4004 error:
4005         btrfs_free_path(path);
4006         if (enospc_errors) {
4007                 btrfs_info(fs_info, "%d enospc errors during balance",
4008                            enospc_errors);
4009                 if (!ret)
4010                         ret = -ENOSPC;
4011         }
4012
4013         return ret;
4014 }
4015
4016 /*
4017  * See if a given profile is valid and reduced.
4018  *
4019  * @flags:     profile to validate
4020  * @extended:  if true @flags is treated as an extended profile
4021  */
4022 static int alloc_profile_is_valid(u64 flags, int extended)
4023 {
4024         u64 mask = (extended ? BTRFS_EXTENDED_PROFILE_MASK :
4025                                BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK);
4026
4027         flags &= ~BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK;
4028
4029         /* 1) check that all other bits are zeroed */
4030         if (flags & ~mask)
4031                 return 0;
4032
4033         /* 2) see if profile is reduced */
4034         if (flags == 0)
4035                 return !extended; /* "0" is valid for usual profiles */
4036
4037         return has_single_bit_set(flags);
4038 }
4039
4040 static inline int balance_need_close(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4041 {
4042         /* cancel requested || normal exit path */
4043         return atomic_read(&fs_info->balance_cancel_req) ||
4044                 (atomic_read(&fs_info->balance_pause_req) == 0 &&
4045                  atomic_read(&fs_info->balance_cancel_req) == 0);
4046 }
4047
4048 /*
4049  * Validate target profile against allowed profiles and return true if it's OK.
4050  * Otherwise print the error message and return false.
4051  */
4052 static inline int validate_convert_profile(struct btrfs_fs_info *fs_info,
4053                 const struct btrfs_balance_args *bargs,
4054                 u64 allowed, const char *type)
4055 {
4056         if (!(bargs->flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT))
4057                 return true;
4058
4059         /* Profile is valid and does not have bits outside of the allowed set */
4060         if (alloc_profile_is_valid(bargs->target, 1) &&
4061             (bargs->target & ~allowed) == 0)
4062                 return true;
4063
4064         btrfs_err(fs_info, "balance: invalid convert %s profile %s",
4065                         type, btrfs_bg_type_to_raid_name(bargs->target));
4066         return false;
4067 }
4068
4069 /*
4070  * Fill @buf with textual description of balance filter flags @bargs, up to
4071  * @size_buf including the terminating null. The output may be trimmed if it
4072  * does not fit into the provided buffer.
4073  */
4074 static void describe_balance_args(struct btrfs_balance_args *bargs, char *buf,
4075                                  u32 size_buf)
4076 {
4077         int ret;
4078         u32 size_bp = size_buf;
4079         char *bp = buf;
4080         u64 flags = bargs->flags;
4081         char tmp_buf[128] = {'\0'};
4082
4083         if (!flags)
4084                 return;
4085
4086 #define CHECK_APPEND_NOARG(a)                                           \
4087         do {                                                            \
4088                 ret = snprintf(bp, size_bp, (a));                       \
4089                 if (ret < 0 || ret >= size_bp)                          \
4090                         goto out_overflow;                              \
4091                 size_bp -= ret;                                         \
4092                 bp += ret;                                              \
4093         } while (0)
4094
4095 #define CHECK_APPEND_1ARG(a, v1)                                        \
4096         do {                                                            \
4097                 ret = snprintf(bp, size_bp, (a), (v1));                 \
4098                 if (ret < 0 || ret >= size_bp)                          \
4099                         goto out_overflow;                              \
4100                 size_bp -= ret;                                         \
4101                 bp += ret;                                              \
4102         } while (0)
4103
4104 #define CHECK_APPEND_2ARG(a, v1, v2)                                    \
4105         do {                                                            \
4106                 ret = snprintf(bp, size_bp, (a), (v1), (v2));           \
4107                 if (ret < 0 || ret >= size_bp)                          \
4108                         goto out_overflow;                              \
4109                 size_bp -= ret;                                         \
4110                 bp += ret;                                              \
4111         } while (0)
4112
4113         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT)
4114                 CHECK_APPEND_1ARG("convert=%s,",
4115                                   btrfs_bg_type_to_raid_name(bargs->target));
4116
4117         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_SOFT)
4118                 CHECK_APPEND_NOARG("soft,");
4119
4120         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_PROFILES) {
4121                 btrfs_describe_block_groups(bargs->profiles, tmp_buf,
4122                                             sizeof(tmp_buf));
4123                 CHECK_APPEND_1ARG("profiles=%s,", tmp_buf);
4124         }
4125
4126         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE)
4127                 CHECK_APPEND_1ARG("usage=%llu,", bargs->usage);
4128
4129         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_USAGE_RANGE)
4130                 CHECK_APPEND_2ARG("usage=%u..%u,",
4131                                   bargs->usage_min, bargs->usage_max);
4132
4133         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_DEVID)
4134                 CHECK_APPEND_1ARG("devid=%llu,", bargs->devid);
4135
4136         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_DRANGE)
4137                 CHECK_APPEND_2ARG("drange=%llu..%llu,",
4138                                   bargs->pstart, bargs->pend);
4139
4140         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_VRANGE)
4141                 CHECK_APPEND_2ARG("vrange=%llu..%llu,",
4142                                   bargs->vstart, bargs->vend);
4143
4144         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_LIMIT)
4145                 CHECK_APPEND_1ARG("limit=%llu,", bargs->limit);
4146
4147         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_LIMIT_RANGE)
4148                 CHECK_APPEND_2ARG("limit=%u..%u,",
4149                                 bargs->limit_min, bargs->limit_max);
4150
4151         if (flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_STRIPES_RANGE)
4152                 CHECK_APPEND_2ARG("stripes=%u..%u,",
4153                                   bargs->stripes_min, bargs->stripes_max);
4154
4155 #undef CHECK_APPEND_2ARG
4156 #undef CHECK_APPEND_1ARG
4157 #undef CHECK_APPEND_NOARG
4158
4159 out_overflow:
4160
4161         if (size_bp < size_buf)
4162                 buf[size_buf - size_bp - 1] = '\0'; /* remove last , */
4163         else
4164                 buf[0] = '\0';
4165 }
4166
4167 static void describe_balance_start_or_resume(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4168 {
4169         u32 size_buf = 1024;
4170         char tmp_buf[192] = {'\0'};
4171         char *buf;
4172         char *bp;
4173         u32 size_bp = size_buf;
4174         int ret;
4175         struct btrfs_balance_control *bctl = fs_info->balance_ctl;
4176
4177         buf = kzalloc(size_buf, GFP_KERNEL);
4178         if (!buf)
4179                 return;
4180
4181         bp = buf;
4182
4183 #define CHECK_APPEND_1ARG(a, v1)                                        \
4184         do {                                                            \
4185                 ret = snprintf(bp, size_bp, (a), (v1));                 \
4186                 if (ret < 0 || ret >= size_bp)                          \
4187                         goto out_overflow;                              \
4188                 size_bp -= ret;                                         \
4189                 bp += ret;                                              \
4190         } while (0)
4191
4192         if (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_FORCE)
4193                 CHECK_APPEND_1ARG("%s", "-f ");
4194
4195         if (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_DATA) {
4196                 describe_balance_args(&bctl->data, tmp_buf, sizeof(tmp_buf));
4197                 CHECK_APPEND_1ARG("-d%s ", tmp_buf);
4198         }
4199
4200         if (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_METADATA) {
4201                 describe_balance_args(&bctl->meta, tmp_buf, sizeof(tmp_buf));
4202                 CHECK_APPEND_1ARG("-m%s ", tmp_buf);
4203         }
4204
4205         if (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_SYSTEM) {
4206                 describe_balance_args(&bctl->sys, tmp_buf, sizeof(tmp_buf));
4207                 CHECK_APPEND_1ARG("-s%s ", tmp_buf);
4208         }
4209
4210 #undef CHECK_APPEND_1ARG
4211
4212 out_overflow:
4213
4214         if (size_bp < size_buf)
4215                 buf[size_buf - size_bp - 1] = '\0'; /* remove last " " */
4216         btrfs_info(fs_info, "balance: %s %s",
4217                    (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_RESUME) ?
4218                    "resume" : "start", buf);
4219
4220         kfree(buf);
4221 }
4222
4223 /*
4224  * Should be called with balance mutexe held
4225  */
4226 int btrfs_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info,
4227                   struct btrfs_balance_control *bctl,
4228                   struct btrfs_ioctl_balance_args *bargs)
4229 {
4230         u64 meta_target, data_target;
4231         u64 allowed;
4232         int mixed = 0;
4233         int ret;
4234         u64 num_devices;
4235         unsigned seq;
4236         bool reducing_redundancy;
4237         int i;
4238
4239         if (btrfs_fs_closing(fs_info) ||
4240             atomic_read(&fs_info->balance_pause_req) ||
4241             btrfs_should_cancel_balance(fs_info)) {
4242                 ret = -EINVAL;
4243                 goto out;
4244         }
4245
4246         allowed = btrfs_super_incompat_flags(fs_info->super_copy);
4247         if (allowed & BTRFS_FEATURE_INCOMPAT_MIXED_GROUPS)
4248                 mixed = 1;
4249
4250         /*
4251          * In case of mixed groups both data and meta should be picked,
4252          * and identical options should be given for both of them.
4253          */
4254         allowed = BTRFS_BALANCE_DATA | BTRFS_BALANCE_METADATA;
4255         if (mixed && (bctl->flags & allowed)) {
4256                 if (!(bctl->flags & BTRFS_BALANCE_DATA) ||
4257                     !(bctl->flags & BTRFS_BALANCE_METADATA) ||
4258                     memcmp(&bctl->data, &bctl->meta, sizeof(bctl->data))) {
4259                         btrfs_err(fs_info,
4260           "balance: mixed groups data and metadata options must be the same");
4261                         ret = -EINVAL;
4262                         goto out;
4263                 }
4264         }
4265
4266         /*
4267          * rw_devices will not change at the moment, device add/delete/replace
4268          * are exclusive
4269          */
4270         num_devices = fs_info->fs_devices->rw_devices;
4271
4272         /*
4273          * SINGLE profile on-disk has no profile bit, but in-memory we have a
4274          * special bit for it, to make it easier to distinguish.  Thus we need
4275          * to set it manually, or balance would refuse the profile.
4276          */
4277         allowed = BTRFS_AVAIL_ALLOC_BIT_SINGLE;
4278         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btrfs_raid_array); i++)
4279                 if (num_devices >= btrfs_raid_array[i].devs_min)
4280                         allowed |= btrfs_raid_array[i].bg_flag;
4281
4282         if (!validate_convert_profile(fs_info, &bctl->data, allowed, "data") ||
4283             !validate_convert_profile(fs_info, &bctl->meta, allowed, "metadata") ||
4284             !validate_convert_profile(fs_info, &bctl->sys,  allowed, "system")) {
4285                 ret = -EINVAL;
4286                 goto out;
4287         }
4288
4289         /*
4290          * Allow to reduce metadata or system integrity only if force set for
4291          * profiles with redundancy (copies, parity)
4292          */
4293         allowed = 0;
4294         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(btrfs_raid_array); i++) {
4295                 if (btrfs_raid_array[i].ncopies >= 2 ||
4296                     btrfs_raid_array[i].tolerated_failures >= 1)
4297                         allowed |= btrfs_raid_array[i].bg_flag;
4298         }
4299         do {
4300                 seq = read_seqbegin(&fs_info->profiles_lock);
4301
4302                 if (((bctl->sys.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT) &&
4303                      (fs_info->avail_system_alloc_bits & allowed) &&
4304                      !(bctl->sys.target & allowed)) ||
4305                     ((bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT) &&
4306                      (fs_info->avail_metadata_alloc_bits & allowed) &&
4307                      !(bctl->meta.target & allowed)))
4308                         reducing_redundancy = true;
4309                 else
4310                         reducing_redundancy = false;
4311
4312                 /* if we're not converting, the target field is uninitialized */
4313                 meta_target = (bctl->meta.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT) ?
4314                         bctl->meta.target : fs_info->avail_metadata_alloc_bits;
4315                 data_target = (bctl->data.flags & BTRFS_BALANCE_ARGS_CONVERT) ?
4316                         bctl->data.target : fs_info->avail_data_alloc_bits;
4317         } while (read_seqretry(&fs_info->profiles_lock, seq));
4318
4319         if (reducing_redundancy) {
4320                 if (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_FORCE) {
4321                         btrfs_info(fs_info,
4322                            "balance: force reducing metadata redundancy");
4323                 } else {
4324                         btrfs_err(fs_info,
4325         "balance: reduces metadata redundancy, use --force if you want this");
4326                         ret = -EINVAL;
4327                         goto out;
4328                 }
4329         }
4330
4331         if (btrfs_get_num_tolerated_disk_barrier_failures(meta_target) <
4332                 btrfs_get_num_tolerated_disk_barrier_failures(data_target)) {
4333                 btrfs_warn(fs_info,
4334         "balance: metadata profile %s has lower redundancy than data profile %s",
4335                                 btrfs_bg_type_to_raid_name(meta_target),
4336                                 btrfs_bg_type_to_raid_name(data_target));
4337         }
4338
4339         ret = insert_balance_item(fs_info, bctl);
4340         if (ret && ret != -EEXIST)
4341                 goto out;
4342
4343         if (!(bctl->flags & BTRFS_BALANCE_RESUME)) {
4344                 BUG_ON(ret == -EEXIST);
4345                 BUG_ON(fs_info->balance_ctl);
4346                 spin_lock(&fs_info->balance_lock);
4347                 fs_info->balance_ctl = bctl;
4348                 spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
4349         } else {
4350                 BUG_ON(ret != -EEXIST);
4351                 spin_lock(&fs_info->balance_lock);
4352                 update_balance_args(bctl);
4353                 spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
4354         }
4355
4356         ASSERT(!test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags));
4357         set_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags);
4358         describe_balance_start_or_resume(fs_info);
4359         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4360
4361         ret = __btrfs_balance(fs_info);
4362
4363         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4364         if (ret == -ECANCELED && atomic_read(&fs_info->balance_pause_req)) {
4365                 btrfs_info(fs_info, "balance: paused");
4366                 btrfs_exclop_balance(fs_info, BTRFS_EXCLOP_BALANCE_PAUSED);
4367         }
4368         /*
4369          * Balance can be canceled by:
4370          *
4371          * - Regular cancel request
4372          *   Then ret == -ECANCELED and balance_cancel_req > 0
4373          *
4374          * - Fatal signal to "btrfs" process
4375          *   Either the signal caught by wait_reserve_ticket() and callers
4376          *   got -EINTR, or caught by btrfs_should_cancel_balance() and
4377          *   got -ECANCELED.
4378          *   Either way, in this case balance_cancel_req = 0, and
4379          *   ret == -EINTR or ret == -ECANCELED.
4380          *
4381          * So here we only check the return value to catch canceled balance.
4382          */
4383         else if (ret == -ECANCELED || ret == -EINTR)
4384                 btrfs_info(fs_info, "balance: canceled");
4385         else
4386                 btrfs_info(fs_info, "balance: ended with status: %d", ret);
4387
4388         clear_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags);
4389
4390         if (bargs) {
4391                 memset(bargs, 0, sizeof(*bargs));
4392                 btrfs_update_ioctl_balance_args(fs_info, bargs);
4393         }
4394
4395         if ((ret && ret != -ECANCELED && ret != -ENOSPC) ||
4396             balance_need_close(fs_info)) {
4397                 reset_balance_state(fs_info);
4398                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
4399         }
4400
4401         wake_up(&fs_info->balance_wait_q);
4402
4403         return ret;
4404 out:
4405         if (bctl->flags & BTRFS_BALANCE_RESUME)
4406                 reset_balance_state(fs_info);
4407         else
4408                 kfree(bctl);
4409         btrfs_exclop_finish(fs_info);
4410
4411         return ret;
4412 }
4413
4414 static int balance_kthread(void *data)
4415 {
4416         struct btrfs_fs_info *fs_info = data;
4417         int ret = 0;
4418
4419         sb_start_write(fs_info->sb);
4420         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4421         if (fs_info->balance_ctl)
4422                 ret = btrfs_balance(fs_info, fs_info->balance_ctl, NULL);
4423         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4424         sb_end_write(fs_info->sb);
4425
4426         return ret;
4427 }
4428
4429 int btrfs_resume_balance_async(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4430 {
4431         struct task_struct *tsk;
4432
4433         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4434         if (!fs_info->balance_ctl) {
4435                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4436                 return 0;
4437         }
4438         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4439
4440         if (btrfs_test_opt(fs_info, SKIP_BALANCE)) {
4441                 btrfs_info(fs_info, "balance: resume skipped");
4442                 return 0;
4443         }
4444
4445         spin_lock(&fs_info->super_lock);
4446         ASSERT(fs_info->exclusive_operation == BTRFS_EXCLOP_BALANCE_PAUSED);
4447         fs_info->exclusive_operation = BTRFS_EXCLOP_BALANCE;
4448         spin_unlock(&fs_info->super_lock);
4449         /*
4450          * A ro->rw remount sequence should continue with the paused balance
4451          * regardless of who pauses it, system or the user as of now, so set
4452          * the resume flag.
4453          */
4454         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
4455         fs_info->balance_ctl->flags |= BTRFS_BALANCE_RESUME;
4456         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
4457
4458         tsk = kthread_run(balance_kthread, fs_info, "btrfs-balance");
4459         return PTR_ERR_OR_ZERO(tsk);
4460 }
4461
4462 int btrfs_recover_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4463 {
4464         struct btrfs_balance_control *bctl;
4465         struct btrfs_balance_item *item;
4466         struct btrfs_disk_balance_args disk_bargs;
4467         struct btrfs_path *path;
4468         struct extent_buffer *leaf;
4469         struct btrfs_key key;
4470         int ret;
4471
4472         path = btrfs_alloc_path();
4473         if (!path)
4474                 return -ENOMEM;
4475
4476         key.objectid = BTRFS_BALANCE_OBJECTID;
4477         key.type = BTRFS_TEMPORARY_ITEM_KEY;
4478         key.offset = 0;
4479
4480         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4481         if (ret < 0)
4482                 goto out;
4483         if (ret > 0) { /* ret = -ENOENT; */
4484                 ret = 0;
4485                 goto out;
4486         }
4487
4488         bctl = kzalloc(sizeof(*bctl), GFP_NOFS);
4489         if (!bctl) {
4490                 ret = -ENOMEM;
4491                 goto out;
4492         }
4493
4494         leaf = path->nodes[0];
4495         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_balance_item);
4496
4497         bctl->flags = btrfs_balance_flags(leaf, item);
4498         bctl->flags |= BTRFS_BALANCE_RESUME;
4499
4500         btrfs_balance_data(leaf, item, &disk_bargs);
4501         btrfs_disk_balance_args_to_cpu(&bctl->data, &disk_bargs);
4502         btrfs_balance_meta(leaf, item, &disk_bargs);
4503         btrfs_disk_balance_args_to_cpu(&bctl->meta, &disk_bargs);
4504         btrfs_balance_sys(leaf, item, &disk_bargs);
4505         btrfs_disk_balance_args_to_cpu(&bctl->sys, &disk_bargs);
4506
4507         /*
4508          * This should never happen, as the paused balance state is recovered
4509          * during mount without any chance of other exclusive ops to collide.
4510          *
4511          * This gives the exclusive op status to balance and keeps in paused
4512          * state until user intervention (cancel or umount). If the ownership
4513          * cannot be assigned, show a message but do not fail. The balance
4514          * is in a paused state and must have fs_info::balance_ctl properly
4515          * set up.
4516          */
4517         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_BALANCE_PAUSED))
4518                 btrfs_warn(fs_info,
4519         "balance: cannot set exclusive op status, resume manually");
4520
4521         btrfs_release_path(path);
4522
4523         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4524         BUG_ON(fs_info->balance_ctl);
4525         spin_lock(&fs_info->balance_lock);
4526         fs_info->balance_ctl = bctl;
4527         spin_unlock(&fs_info->balance_lock);
4528         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4529 out:
4530         btrfs_free_path(path);
4531         return ret;
4532 }
4533
4534 int btrfs_pause_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4535 {
4536         int ret = 0;
4537
4538         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4539         if (!fs_info->balance_ctl) {
4540                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4541                 return -ENOTCONN;
4542         }
4543
4544         if (test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags)) {
4545                 atomic_inc(&fs_info->balance_pause_req);
4546                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4547
4548                 wait_event(fs_info->balance_wait_q,
4549                            !test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags));
4550
4551                 mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4552                 /* we are good with balance_ctl ripped off from under us */
4553                 BUG_ON(test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags));
4554                 atomic_dec(&fs_info->balance_pause_req);
4555         } else {
4556                 ret = -ENOTCONN;
4557         }
4558
4559         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4560         return ret;
4561 }
4562
4563 int btrfs_cancel_balance(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4564 {
4565         mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4566         if (!fs_info->balance_ctl) {
4567                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4568                 return -ENOTCONN;
4569         }
4570
4571         /*
4572          * A paused balance with the item stored on disk can be resumed at
4573          * mount time if the mount is read-write. Otherwise it's still paused
4574          * and we must not allow cancelling as it deletes the item.
4575          */
4576         if (sb_rdonly(fs_info->sb)) {
4577                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4578                 return -EROFS;
4579         }
4580
4581         atomic_inc(&fs_info->balance_cancel_req);
4582         /*
4583          * if we are running just wait and return, balance item is
4584          * deleted in btrfs_balance in this case
4585          */
4586         if (test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags)) {
4587                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4588                 wait_event(fs_info->balance_wait_q,
4589                            !test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags));
4590                 mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4591         } else {
4592                 mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4593                 /*
4594                  * Lock released to allow other waiters to continue, we'll
4595                  * reexamine the status again.
4596                  */
4597                 mutex_lock(&fs_info->balance_mutex);
4598
4599                 if (fs_info->balance_ctl) {
4600                         reset_balance_state(fs_info);
4601                         btrfs_exclop_finish(fs_info);
4602                         btrfs_info(fs_info, "balance: canceled");
4603                 }
4604         }
4605
4606         BUG_ON(fs_info->balance_ctl ||
4607                 test_bit(BTRFS_FS_BALANCE_RUNNING, &fs_info->flags));
4608         atomic_dec(&fs_info->balance_cancel_req);
4609         mutex_unlock(&fs_info->balance_mutex);
4610         return 0;
4611 }
4612
4613 int btrfs_uuid_scan_kthread(void *data)
4614 {
4615         struct btrfs_fs_info *fs_info = data;
4616         struct btrfs_root *root = fs_info->tree_root;
4617         struct btrfs_key key;
4618         struct btrfs_path *path = NULL;
4619         int ret = 0;
4620         struct extent_buffer *eb;
4621         int slot;
4622         struct btrfs_root_item root_item;
4623         u32 item_size;
4624         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
4625         bool closing = false;
4626
4627         path = btrfs_alloc_path();
4628         if (!path) {
4629                 ret = -ENOMEM;
4630                 goto out;
4631         }
4632
4633         key.objectid = 0;
4634         key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
4635         key.offset = 0;
4636
4637         while (1) {
4638                 if (btrfs_fs_closing(fs_info)) {
4639                         closing = true;
4640                         break;
4641                 }
4642                 ret = btrfs_search_forward(root, &key, path,
4643                                 BTRFS_OLDEST_GENERATION);
4644                 if (ret) {
4645                         if (ret > 0)
4646                                 ret = 0;
4647                         break;
4648                 }
4649
4650                 if (key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY ||
4651                     (key.objectid < BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID &&
4652                      key.objectid != BTRFS_FS_TREE_OBJECTID) ||
4653                     key.objectid > BTRFS_LAST_FREE_OBJECTID)
4654                         goto skip;
4655
4656                 eb = path->nodes[0];
4657                 slot = path->slots[0];
4658                 item_size = btrfs_item_size(eb, slot);
4659                 if (item_size < sizeof(root_item))
4660                         goto skip;
4661
4662                 read_extent_buffer(eb, &root_item,
4663                                    btrfs_item_ptr_offset(eb, slot),
4664                                    (int)sizeof(root_item));
4665                 if (btrfs_root_refs(&root_item) == 0)
4666                         goto skip;
4667
4668                 if (!btrfs_is_empty_uuid(root_item.uuid) ||
4669                     !btrfs_is_empty_uuid(root_item.received_uuid)) {
4670                         if (trans)
4671                                 goto update_tree;
4672
4673                         btrfs_release_path(path);
4674                         /*
4675                          * 1 - subvol uuid item
4676                          * 1 - received_subvol uuid item
4677                          */
4678                         trans = btrfs_start_transaction(fs_info->uuid_root, 2);
4679                         if (IS_ERR(trans)) {
4680                                 ret = PTR_ERR(trans);
4681                                 break;
4682                         }
4683                         continue;
4684                 } else {
4685                         goto skip;
4686                 }
4687 update_tree:
4688                 btrfs_release_path(path);
4689                 if (!btrfs_is_empty_uuid(root_item.uuid)) {
4690                         ret = btrfs_uuid_tree_add(trans, root_item.uuid,
4691                                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4692                                                   key.objectid);
4693                         if (ret < 0) {
4694                                 btrfs_warn(fs_info, "uuid_tree_add failed %d",
4695                                         ret);
4696                                 break;
4697                         }
4698                 }
4699
4700                 if (!btrfs_is_empty_uuid(root_item.received_uuid)) {
4701                         ret = btrfs_uuid_tree_add(trans,
4702                                                   root_item.received_uuid,
4703                                                  BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4704                                                   key.objectid);
4705                         if (ret < 0) {
4706                                 btrfs_warn(fs_info, "uuid_tree_add failed %d",
4707                                         ret);
4708                                 break;
4709                         }
4710                 }
4711
4712 skip:
4713                 btrfs_release_path(path);
4714                 if (trans) {
4715                         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4716                         trans = NULL;
4717                         if (ret)
4718                                 break;
4719                 }
4720
4721                 if (key.offset < (u64)-1) {
4722                         key.offset++;
4723                 } else if (key.type < BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
4724                         key.offset = 0;
4725                         key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
4726                 } else if (key.objectid < (u64)-1) {
4727                         key.offset = 0;
4728                         key.type = BTRFS_ROOT_ITEM_KEY;
4729                         key.objectid++;
4730                 } else {
4731                         break;
4732                 }
4733                 cond_resched();
4734         }
4735
4736 out:
4737         btrfs_free_path(path);
4738         if (trans && !IS_ERR(trans))
4739                 btrfs_end_transaction(trans);
4740         if (ret)
4741                 btrfs_warn(fs_info, "btrfs_uuid_scan_kthread failed %d", ret);
4742         else if (!closing)
4743                 set_bit(BTRFS_FS_UPDATE_UUID_TREE_GEN, &fs_info->flags);
4744         up(&fs_info->uuid_tree_rescan_sem);
4745         return 0;
4746 }
4747
4748 int btrfs_create_uuid_tree(struct btrfs_fs_info *fs_info)
4749 {
4750         struct btrfs_trans_handle *trans;
4751         struct btrfs_root *tree_root = fs_info->tree_root;
4752         struct btrfs_root *uuid_root;
4753         struct task_struct *task;
4754         int ret;
4755
4756         /*
4757          * 1 - root node
4758          * 1 - root item
4759          */
4760         trans = btrfs_start_transaction(tree_root, 2);
4761         if (IS_ERR(trans))
4762                 return PTR_ERR(trans);
4763
4764         uuid_root = btrfs_create_tree(trans, BTRFS_UUID_TREE_OBJECTID);
4765         if (IS_ERR(uuid_root)) {
4766                 ret = PTR_ERR(uuid_root);
4767                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4768                 btrfs_end_transaction(trans);
4769                 return ret;
4770         }
4771
4772         fs_info->uuid_root = uuid_root;
4773
4774         ret = btrfs_commit_transaction(trans);
4775         if (ret)
4776                 return ret;
4777
4778         down(&fs_info->uuid_tree_rescan_sem);
4779         task = kthread_run(btrfs_uuid_scan_kthread, fs_info, "btrfs-uuid");
4780         if (IS_ERR(task)) {
4781                 /* fs_info->update_uuid_tree_gen remains 0 in all error case */
4782                 btrfs_warn(fs_info, "failed to start uuid_scan task");
4783                 up(&fs_info->uuid_tree_rescan_sem);
4784                 return PTR_ERR(task);
4785         }
4786
4787         return 0;
4788 }
4789
4790 /*
4791  * shrinking a device means finding all of the device extents past
4792  * the new size, and then following the back refs to the chunks.
4793  * The chunk relocation code actually frees the device extent
4794  */
4795 int btrfs_shrink_device(struct btrfs_device *device, u64 new_size)
4796 {
4797         struct btrfs_fs_info *fs_info = device->fs_info;
4798         struct btrfs_root *root = fs_info->dev_root;
4799         struct btrfs_trans_handle *trans;
4800         struct btrfs_dev_extent *dev_extent = NULL;
4801         struct btrfs_path *path;
4802         u64 length;
4803         u64 chunk_offset;
4804         int ret;
4805         int slot;
4806         int failed = 0;
4807         bool retried = false;
4808         struct extent_buffer *l;
4809         struct btrfs_key key;
4810         struct btrfs_super_block *super_copy = fs_info->super_copy;
4811         u64 old_total = btrfs_super_total_bytes(super_copy);
4812         u64 old_size = btrfs_device_get_total_bytes(device);
4813         u64 diff;
4814         u64 start;
4815
4816         new_size = round_down(new_size, fs_info->sectorsize);
4817         start = new_size;
4818         diff = round_down(old_size - new_size, fs_info->sectorsize);
4819
4820         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state))
4821                 return -EINVAL;
4822
4823         path = btrfs_alloc_path();
4824         if (!path)
4825                 return -ENOMEM;
4826
4827         path->reada = READA_BACK;
4828
4829         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4830         if (IS_ERR(trans)) {
4831                 btrfs_free_path(path);
4832                 return PTR_ERR(trans);
4833         }
4834
4835         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
4836
4837         btrfs_device_set_total_bytes(device, new_size);
4838         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
4839                 device->fs_devices->total_rw_bytes -= diff;
4840                 atomic64_sub(diff, &fs_info->free_chunk_space);
4841         }
4842
4843         /*
4844          * Once the device's size has been set to the new size, ensure all
4845          * in-memory chunks are synced to disk so that the loop below sees them
4846          * and relocates them accordingly.
4847          */
4848         if (contains_pending_extent(device, &start, diff)) {
4849                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
4850                 ret = btrfs_commit_transaction(trans);
4851                 if (ret)
4852                         goto done;
4853         } else {
4854                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
4855                 btrfs_end_transaction(trans);
4856         }
4857
4858 again:
4859         key.objectid = device->devid;
4860         key.offset = (u64)-1;
4861         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
4862
4863         do {
4864                 mutex_lock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4865                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
4866                 if (ret < 0) {
4867                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4868                         goto done;
4869                 }
4870
4871                 ret = btrfs_previous_item(root, path, 0, key.type);
4872                 if (ret) {
4873                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4874                         if (ret < 0)
4875                                 goto done;
4876                         ret = 0;
4877                         btrfs_release_path(path);
4878                         break;
4879                 }
4880
4881                 l = path->nodes[0];
4882                 slot = path->slots[0];
4883                 btrfs_item_key_to_cpu(l, &key, path->slots[0]);
4884
4885                 if (key.objectid != device->devid) {
4886                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4887                         btrfs_release_path(path);
4888                         break;
4889                 }
4890
4891                 dev_extent = btrfs_item_ptr(l, slot, struct btrfs_dev_extent);
4892                 length = btrfs_dev_extent_length(l, dev_extent);
4893
4894                 if (key.offset + length <= new_size) {
4895                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4896                         btrfs_release_path(path);
4897                         break;
4898                 }
4899
4900                 chunk_offset = btrfs_dev_extent_chunk_offset(l, dev_extent);
4901                 btrfs_release_path(path);
4902
4903                 /*
4904                  * We may be relocating the only data chunk we have,
4905                  * which could potentially end up with losing data's
4906                  * raid profile, so lets allocate an empty one in
4907                  * advance.
4908                  */
4909                 ret = btrfs_may_alloc_data_chunk(fs_info, chunk_offset);
4910                 if (ret < 0) {
4911                         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4912                         goto done;
4913                 }
4914
4915                 ret = btrfs_relocate_chunk(fs_info, chunk_offset);
4916                 mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
4917                 if (ret == -ENOSPC) {
4918                         failed++;
4919                 } else if (ret) {
4920                         if (ret == -ETXTBSY) {
4921                                 btrfs_warn(fs_info,
4922                    "could not shrink block group %llu due to active swapfile",
4923                                            chunk_offset);
4924                         }
4925                         goto done;
4926                 }
4927         } while (key.offset-- > 0);
4928
4929         if (failed && !retried) {
4930                 failed = 0;
4931                 retried = true;
4932                 goto again;
4933         } else if (failed && retried) {
4934                 ret = -ENOSPC;
4935                 goto done;
4936         }
4937
4938         /* Shrinking succeeded, else we would be at "done". */
4939         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4940         if (IS_ERR(trans)) {
4941                 ret = PTR_ERR(trans);
4942                 goto done;
4943         }
4944
4945         mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
4946         /* Clear all state bits beyond the shrunk device size */
4947         clear_extent_bits(&device->alloc_state, new_size, (u64)-1,
4948                           CHUNK_STATE_MASK);
4949
4950         btrfs_device_set_disk_total_bytes(device, new_size);
4951         if (list_empty(&device->post_commit_list))
4952                 list_add_tail(&device->post_commit_list,
4953                               &trans->transaction->dev_update_list);
4954
4955         WARN_ON(diff > old_total);
4956         btrfs_set_super_total_bytes(super_copy,
4957                         round_down(old_total - diff, fs_info->sectorsize));
4958         mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
4959
4960         btrfs_reserve_chunk_metadata(trans, false);
4961         /* Now btrfs_update_device() will change the on-disk size. */
4962         ret = btrfs_update_device(trans, device);
4963         btrfs_trans_release_chunk_metadata(trans);
4964         if (ret < 0) {
4965                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4966                 btrfs_end_transaction(trans);
4967         } else {
4968                 ret = btrfs_commit_transaction(trans);
4969         }
4970 done:
4971         btrfs_free_path(path);
4972         if (ret) {
4973                 mutex_lock(&fs_info->chunk_mutex);
4974                 btrfs_device_set_total_bytes(device, old_size);
4975                 if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state))
4976                         device->fs_devices->total_rw_bytes += diff;
4977                 atomic64_add(diff, &fs_info->free_chunk_space);
4978                 mutex_unlock(&fs_info->chunk_mutex);
4979         }
4980         return ret;
4981 }
4982
4983 static int btrfs_add_system_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info,
4984                            struct btrfs_key *key,
4985                            struct btrfs_chunk *chunk, int item_size)
4986 {
4987         struct btrfs_super_block *super_copy = fs_info->super_copy;
4988         struct btrfs_disk_key disk_key;
4989         u32 array_size;
4990         u8 *ptr;
4991
4992         lockdep_assert_held(&fs_info->chunk_mutex);
4993
4994         array_size = btrfs_super_sys_array_size(super_copy);
4995         if (array_size + item_size + sizeof(disk_key)
4996                         > BTRFS_SYSTEM_CHUNK_ARRAY_SIZE)
4997                 return -EFBIG;
4998
4999         ptr = super_copy->sys_chunk_array + array_size;
5000         btrfs_cpu_key_to_disk(&disk_key, key);
5001         memcpy(ptr, &disk_key, sizeof(disk_key));
5002         ptr += sizeof(disk_key);
5003         memcpy(ptr, chunk, item_size);
5004         item_size += sizeof(disk_key);
5005         btrfs_set_super_sys_array_size(super_copy, array_size + item_size);
5006
5007         return 0;
5008 }
5009
5010 /*
5011  * sort the devices in descending order by max_avail, total_avail
5012  */
5013 static int btrfs_cmp_device_info(const void *a, const void *b)
5014 {
5015         const struct btrfs_device_info *di_a = a;
5016         const struct btrfs_device_info *di_b = b;
5017
5018         if (di_a->max_avail > di_b->max_avail)
5019                 return -1;
5020         if (di_a->max_avail < di_b->max_avail)
5021                 return 1;
5022         if (di_a->total_avail > di_b->total_avail)
5023                 return -1;
5024         if (di_a->total_avail < di_b->total_avail)
5025                 return 1;
5026         return 0;
5027 }
5028
5029 static void check_raid56_incompat_flag(struct btrfs_fs_info *info, u64 type)
5030 {
5031         if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK))
5032                 return;
5033
5034         btrfs_set_fs_incompat(info, RAID56);
5035 }
5036
5037 static void check_raid1c34_incompat_flag(struct btrfs_fs_info *info, u64 type)
5038 {
5039         if (!(type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1C3 | BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1C4)))
5040                 return;
5041
5042         btrfs_set_fs_incompat(info, RAID1C34);
5043 }
5044
5045 /*
5046  * Structure used internally for btrfs_create_chunk() function.
5047  * Wraps needed parameters.
5048  */
5049 struct alloc_chunk_ctl {
5050         u64 start;
5051         u64 type;
5052         /* Total number of stripes to allocate */
5053         int num_stripes;
5054         /* sub_stripes info for map */
5055         int sub_stripes;
5056         /* Stripes per device */
5057         int dev_stripes;
5058         /* Maximum number of devices to use */
5059         int devs_max;
5060         /* Minimum number of devices to use */
5061         int devs_min;
5062         /* ndevs has to be a multiple of this */
5063         int devs_increment;
5064         /* Number of copies */
5065         int ncopies;
5066         /* Number of stripes worth of bytes to store parity information */
5067         int nparity;
5068         u64 max_stripe_size;
5069         u64 max_chunk_size;
5070         u64 dev_extent_min;
5071         u64 stripe_size;
5072         u64 chunk_size;
5073         int ndevs;
5074 };
5075
5076 static void init_alloc_chunk_ctl_policy_regular(
5077                                 struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
5078                                 struct alloc_chunk_ctl *ctl)
5079 {
5080         struct btrfs_space_info *space_info;
5081
5082         space_info = btrfs_find_space_info(fs_devices->fs_info, ctl->type);
5083         ASSERT(space_info);
5084
5085         ctl->max_chunk_size = READ_ONCE(space_info->chunk_size);
5086         ctl->max_stripe_size = ctl->max_chunk_size;
5087
5088         if (ctl->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM)
5089                 ctl->devs_max = min_t(int, ctl->devs_max, BTRFS_MAX_DEVS_SYS_CHUNK);
5090
5091         /* We don't want a chunk larger than 10% of writable space */
5092         ctl->max_chunk_size = min(mult_perc(fs_devices->total_rw_bytes, 10),
5093                                   ctl->max_chunk_size);
5094         ctl->dev_extent_min = BTRFS_STRIPE_LEN * ctl->dev_stripes;
5095 }
5096
5097 static void init_alloc_chunk_ctl_policy_zoned(
5098                                       struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
5099                                       struct alloc_chunk_ctl *ctl)
5100 {
5101         u64 zone_size = fs_devices->fs_info->zone_size;
5102         u64 limit;
5103         int min_num_stripes = ctl->devs_min * ctl->dev_stripes;
5104         int min_data_stripes = (min_num_stripes - ctl->nparity) / ctl->ncopies;
5105         u64 min_chunk_size = min_data_stripes * zone_size;
5106         u64 type = ctl->type;
5107
5108         ctl->max_stripe_size = zone_size;
5109         if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DATA) {
5110                 ctl->max_chunk_size = round_down(BTRFS_MAX_DATA_CHUNK_SIZE,
5111                                                  zone_size);
5112         } else if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA) {
5113                 ctl->max_chunk_size = ctl->max_stripe_size;
5114         } else if (type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) {
5115                 ctl->max_chunk_size = 2 * ctl->max_stripe_size;
5116                 ctl->devs_max = min_t(int, ctl->devs_max,
5117                                       BTRFS_MAX_DEVS_SYS_CHUNK);
5118         } else {
5119                 BUG();
5120         }
5121
5122         /* We don't want a chunk larger than 10% of writable space */
5123         limit = max(round_down(mult_perc(fs_devices->total_rw_bytes, 10),
5124                                zone_size),
5125                     min_chunk_size);
5126         ctl->max_chunk_size = min(limit, ctl->max_chunk_size);
5127         ctl->dev_extent_min = zone_size * ctl->dev_stripes;
5128 }
5129
5130 static void init_alloc_chunk_ctl(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
5131                                  struct alloc_chunk_ctl *ctl)
5132 {
5133         int index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(ctl->type);
5134
5135         ctl->sub_stripes = btrfs_raid_array[index].sub_stripes;
5136         ctl->dev_stripes = btrfs_raid_array[index].dev_stripes;
5137         ctl->devs_max = btrfs_raid_array[index].devs_max;
5138         if (!ctl->devs_max)
5139                 ctl->devs_max = BTRFS_MAX_DEVS(fs_devices->fs_info);
5140         ctl->devs_min = btrfs_raid_array[index].devs_min;
5141         ctl->devs_increment = btrfs_raid_array[index].devs_increment;
5142         ctl->ncopies = btrfs_raid_array[index].ncopies;
5143         ctl->nparity = btrfs_raid_array[index].nparity;
5144         ctl->ndevs = 0;
5145
5146         switch (fs_devices->chunk_alloc_policy) {
5147         case BTRFS_CHUNK_ALLOC_REGULAR:
5148                 init_alloc_chunk_ctl_policy_regular(fs_devices, ctl);
5149                 break;
5150         case BTRFS_CHUNK_ALLOC_ZONED:
5151                 init_alloc_chunk_ctl_policy_zoned(fs_devices, ctl);
5152                 break;
5153         default:
5154                 BUG();
5155         }
5156 }
5157
5158 static int gather_device_info(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
5159                               struct alloc_chunk_ctl *ctl,
5160                               struct btrfs_device_info *devices_info)
5161 {
5162         struct btrfs_fs_info *info = fs_devices->fs_info;
5163         struct btrfs_device *device;
5164         u64 total_avail;
5165         u64 dev_extent_want = ctl->max_stripe_size * ctl->dev_stripes;
5166         int ret;
5167         int ndevs = 0;
5168         u64 max_avail;
5169         u64 dev_offset;
5170
5171         /*
5172          * in the first pass through the devices list, we gather information
5173          * about the available holes on each device.
5174          */
5175         list_for_each_entry(device, &fs_devices->alloc_list, dev_alloc_list) {
5176                 if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state)) {
5177                         WARN(1, KERN_ERR
5178                                "BTRFS: read-only device in alloc_list\n");
5179                         continue;
5180                 }
5181
5182                 if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA,
5183                                         &device->dev_state) ||
5184                     test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state))
5185                         continue;
5186
5187                 if (device->total_bytes > device->bytes_used)
5188                         total_avail = device->total_bytes - device->bytes_used;
5189                 else
5190                         total_avail = 0;
5191
5192                 /* If there is no space on this device, skip it. */
5193                 if (total_avail < ctl->dev_extent_min)
5194                         continue;
5195
5196                 ret = find_free_dev_extent(device, dev_extent_want, &dev_offset,
5197                                            &max_avail);
5198                 if (ret && ret != -ENOSPC)
5199                         return ret;
5200
5201                 if (ret == 0)
5202                         max_avail = dev_extent_want;
5203
5204                 if (max_avail < ctl->dev_extent_min) {
5205                         if (btrfs_test_opt(info, ENOSPC_DEBUG))
5206                                 btrfs_debug(info,
5207                         "%s: devid %llu has no free space, have=%llu want=%llu",
5208                                             __func__, device->devid, max_avail,
5209                                             ctl->dev_extent_min);
5210                         continue;
5211                 }
5212
5213                 if (ndevs == fs_devices->rw_devices) {
5214                         WARN(1, "%s: found more than %llu devices\n",
5215                              __func__, fs_devices->rw_devices);
5216                         break;
5217                 }
5218                 devices_info[ndevs].dev_offset = dev_offset;
5219                 devices_info[ndevs].max_avail = max_avail;
5220                 devices_info[ndevs].total_avail = total_avail;
5221                 devices_info[ndevs].dev = device;
5222                 ++ndevs;
5223         }
5224         ctl->ndevs = ndevs;
5225
5226         /*
5227          * now sort the devices by hole size / available space
5228          */
5229         sort(devices_info, ndevs, sizeof(struct btrfs_device_info),
5230              btrfs_cmp_device_info, NULL);
5231
5232         return 0;
5233 }
5234
5235 static int decide_stripe_size_regular(struct alloc_chunk_ctl *ctl,
5236                                       struct btrfs_device_info *devices_info)
5237 {
5238         /* Number of stripes that count for block group size */
5239         int data_stripes;
5240
5241         /*
5242          * The primary goal is to maximize the number of stripes, so use as
5243          * many devices as possible, even if the stripes are not maximum sized.
5244          *
5245          * The DUP profile stores more than one stripe per device, the
5246          * max_avail is the total size so we have to adjust.
5247          */
5248         ctl->stripe_size = div_u64(devices_info[ctl->ndevs - 1].max_avail,
5249                                    ctl->dev_stripes);
5250         ctl->num_stripes = ctl->ndevs * ctl->dev_stripes;
5251
5252         /* This will have to be fixed for RAID1 and RAID10 over more drives */
5253         data_stripes = (ctl->num_stripes - ctl->nparity) / ctl->ncopies;
5254
5255         /*
5256          * Use the number of data stripes to figure out how big this chunk is
5257          * really going to be in terms of logical address space, and compare
5258          * that answer with the max chunk size. If it's higher, we try to
5259          * reduce stripe_size.
5260          */
5261         if (ctl->stripe_size * data_stripes > ctl->max_chunk_size) {
5262                 /*
5263                  * Reduce stripe_size, round it up to a 16MB boundary again and
5264                  * then use it, unless it ends up being even bigger than the
5265                  * previous value we had already.
5266                  */
5267                 ctl->stripe_size = min(round_up(div_u64(ctl->max_chunk_size,
5268                                                         data_stripes), SZ_16M),
5269                                        ctl->stripe_size);
5270         }
5271
5272         /* Stripe size should not go beyond 1G. */
5273         ctl->stripe_size = min_t(u64, ctl->stripe_size, SZ_1G);
5274
5275         /* Align to BTRFS_STRIPE_LEN */
5276         ctl->stripe_size = round_down(ctl->stripe_size, BTRFS_STRIPE_LEN);
5277         ctl->chunk_size = ctl->stripe_size * data_stripes;
5278
5279         return 0;
5280 }
5281
5282 static int decide_stripe_size_zoned(struct alloc_chunk_ctl *ctl,
5283                                     struct btrfs_device_info *devices_info)
5284 {
5285         u64 zone_size = devices_info[0].dev->zone_info->zone_size;
5286         /* Number of stripes that count for block group size */
5287         int data_stripes;
5288
5289         /*
5290          * It should hold because:
5291          *    dev_extent_min == dev_extent_want == zone_size * dev_stripes
5292          */
5293         ASSERT(devices_info[ctl->ndevs - 1].max_avail == ctl->dev_extent_min);
5294
5295         ctl->stripe_size = zone_size;
5296         ctl->num_stripes = ctl->ndevs * ctl->dev_stripes;
5297         data_stripes = (ctl->num_stripes - ctl->nparity) / ctl->ncopies;
5298
5299         /* stripe_size is fixed in zoned filesysmte. Reduce ndevs instead. */
5300         if (ctl->stripe_size * data_stripes > ctl->max_chunk_size) {
5301                 ctl->ndevs = div_u64(div_u64(ctl->max_chunk_size * ctl->ncopies,
5302                                              ctl->stripe_size) + ctl->nparity,
5303                                      ctl->dev_stripes);
5304                 ctl->num_stripes = ctl->ndevs * ctl->dev_stripes;
5305                 data_stripes = (ctl->num_stripes - ctl->nparity) / ctl->ncopies;
5306                 ASSERT(ctl->stripe_size * data_stripes <= ctl->max_chunk_size);
5307         }
5308
5309         ctl->chunk_size = ctl->stripe_size * data_stripes;
5310
5311         return 0;
5312 }
5313
5314 static int decide_stripe_size(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
5315                               struct alloc_chunk_ctl *ctl,
5316                               struct btrfs_device_info *devices_info)
5317 {
5318         struct btrfs_fs_info *info = fs_devices->fs_info;
5319
5320         /*
5321          * Round down to number of usable stripes, devs_increment can be any
5322          * number so we can't use round_down() that requires power of 2, while
5323          * rounddown is safe.
5324          */
5325         ctl->ndevs = rounddown(ctl->ndevs, ctl->devs_increment);
5326
5327         if (ctl->ndevs < ctl->devs_min) {
5328                 if (btrfs_test_opt(info, ENOSPC_DEBUG)) {
5329                         btrfs_debug(info,
5330         "%s: not enough devices with free space: have=%d minimum required=%d",
5331                                     __func__, ctl->ndevs, ctl->devs_min);
5332                 }
5333                 return -ENOSPC;
5334         }
5335
5336         ctl->ndevs = min(ctl->ndevs, ctl->devs_max);
5337
5338         switch (fs_devices->chunk_alloc_policy) {
5339         case BTRFS_CHUNK_ALLOC_REGULAR:
5340                 return decide_stripe_size_regular(ctl, devices_info);
5341         case BTRFS_CHUNK_ALLOC_ZONED:
5342                 return decide_stripe_size_zoned(ctl, devices_info);
5343         default:
5344                 BUG();
5345         }
5346 }
5347
5348 static struct btrfs_block_group *create_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans,
5349                         struct alloc_chunk_ctl *ctl,
5350                         struct btrfs_device_info *devices_info)
5351 {
5352         struct btrfs_fs_info *info = trans->fs_info;
5353         struct map_lookup *map = NULL;
5354         struct extent_map_tree *em_tree;
5355         struct btrfs_block_group *block_group;
5356         struct extent_map *em;
5357         u64 start = ctl->start;
5358         u64 type = ctl->type;
5359         int ret;
5360         int i;
5361         int j;
5362
5363         map = kmalloc(map_lookup_size(ctl->num_stripes), GFP_NOFS);
5364         if (!map)
5365                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5366         map->num_stripes = ctl->num_stripes;
5367
5368         for (i = 0; i < ctl->ndevs; ++i) {
5369                 for (j = 0; j < ctl->dev_stripes; ++j) {
5370                         int s = i * ctl->dev_stripes + j;
5371                         map->stripes[s].dev = devices_info[i].dev;
5372                         map->stripes[s].physical = devices_info[i].dev_offset +
5373                                                    j * ctl->stripe_size;
5374                 }
5375         }
5376         map->stripe_len = BTRFS_STRIPE_LEN;
5377         map->io_align = BTRFS_STRIPE_LEN;
5378         map->io_width = BTRFS_STRIPE_LEN;
5379         map->type = type;
5380         map->sub_stripes = ctl->sub_stripes;
5381
5382         trace_btrfs_chunk_alloc(info, map, start, ctl->chunk_size);
5383
5384         em = alloc_extent_map();
5385         if (!em) {
5386                 kfree(map);
5387                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5388         }
5389         set_bit(EXTENT_FLAG_FS_MAPPING, &em->flags);
5390         em->map_lookup = map;
5391         em->start = start;
5392         em->len = ctl->chunk_size;
5393         em->block_start = 0;
5394         em->block_len = em->len;
5395         em->orig_block_len = ctl->stripe_size;
5396
5397         em_tree = &info->mapping_tree;
5398         write_lock(&em_tree->lock);
5399         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 0);
5400         if (ret) {
5401                 write_unlock(&em_tree->lock);
5402                 free_extent_map(em);
5403                 return ERR_PTR(ret);
5404         }
5405         write_unlock(&em_tree->lock);
5406
5407         block_group = btrfs_make_block_group(trans, 0, type, start, ctl->chunk_size);
5408         if (IS_ERR(block_group))
5409                 goto error_del_extent;
5410
5411         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
5412                 struct btrfs_device *dev = map->stripes[i].dev;
5413
5414                 btrfs_device_set_bytes_used(dev,
5415                                             dev->bytes_used + ctl->stripe_size);
5416                 if (list_empty(&dev->post_commit_list))
5417                         list_add_tail(&dev->post_commit_list,
5418                                       &trans->transaction->dev_update_list);
5419         }
5420
5421         atomic64_sub(ctl->stripe_size * map->num_stripes,
5422                      &info->free_chunk_space);
5423
5424         free_extent_map(em);
5425         check_raid56_incompat_flag(info, type);
5426         check_raid1c34_incompat_flag(info, type);
5427
5428         return block_group;
5429
5430 error_del_extent:
5431         write_lock(&em_tree->lock);
5432         remove_extent_mapping(em_tree, em);
5433         write_unlock(&em_tree->lock);
5434
5435         /* One for our allocation */
5436         free_extent_map(em);
5437         /* One for the tree reference */
5438         free_extent_map(em);
5439
5440         return block_group;
5441 }
5442
5443 struct btrfs_block_group *btrfs_create_chunk(struct btrfs_trans_handle *trans,
5444                                             u64 type)
5445 {
5446         struct btrfs_fs_info *info = trans->fs_info;
5447         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = info->fs_devices;
5448         struct btrfs_device_info *devices_info = NULL;
5449         struct alloc_chunk_ctl ctl;
5450         struct btrfs_block_group *block_group;
5451         int ret;
5452
5453         lockdep_assert_held(&info->chunk_mutex);
5454
5455         if (!alloc_profile_is_valid(type, 0)) {
5456                 ASSERT(0);
5457                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5458         }
5459
5460         if (list_empty(&fs_devices->alloc_list)) {
5461                 if (btrfs_test_opt(info, ENOSPC_DEBUG))
5462                         btrfs_debug(info, "%s: no writable device", __func__);
5463                 return ERR_PTR(-ENOSPC);
5464         }
5465
5466         if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_TYPE_MASK)) {
5467                 btrfs_err(info, "invalid chunk type 0x%llx requested", type);
5468                 ASSERT(0);
5469                 return ERR_PTR(-EINVAL);
5470         }
5471
5472         ctl.start = find_next_chunk(info);
5473         ctl.type = type;
5474         init_alloc_chunk_ctl(fs_devices, &ctl);
5475
5476         devices_info = kcalloc(fs_devices->rw_devices, sizeof(*devices_info),
5477                                GFP_NOFS);
5478         if (!devices_info)
5479                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5480
5481         ret = gather_device_info(fs_devices, &ctl, devices_info);
5482         if (ret < 0) {
5483                 block_group = ERR_PTR(ret);
5484                 goto out;
5485         }
5486
5487         ret = decide_stripe_size(fs_devices, &ctl, devices_info);
5488         if (ret < 0) {
5489                 block_group = ERR_PTR(ret);
5490                 goto out;
5491         }
5492
5493         block_group = create_chunk(trans, &ctl, devices_info);
5494
5495 out:
5496         kfree(devices_info);
5497         return block_group;
5498 }
5499
5500 /*
5501  * This function, btrfs_chunk_alloc_add_chunk_item(), typically belongs to the
5502  * phase 1 of chunk allocation. It belongs to phase 2 only when allocating system
5503  * chunks.
5504  *
5505  * See the comment at btrfs_chunk_alloc() for details about the chunk allocation
5506  * phases.
5507  */
5508 int btrfs_chunk_alloc_add_chunk_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
5509                                      struct btrfs_block_group *bg)
5510 {
5511         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
5512         struct btrfs_root *chunk_root = fs_info->chunk_root;
5513         struct btrfs_key key;
5514         struct btrfs_chunk *chunk;
5515         struct btrfs_stripe *stripe;
5516         struct extent_map *em;
5517         struct map_lookup *map;
5518         size_t item_size;
5519         int i;
5520         int ret;
5521
5522         /*
5523          * We take the chunk_mutex for 2 reasons:
5524          *
5525          * 1) Updates and insertions in the chunk btree must be done while holding
5526          *    the chunk_mutex, as well as updating the system chunk array in the
5527          *    superblock. See the comment on top of btrfs_chunk_alloc() for the
5528          *    details;
5529          *
5530          * 2) To prevent races with the final phase of a device replace operation
5531          *    that replaces the device object associated with the map's stripes,
5532          *    because the device object's id can change at any time during that
5533          *    final phase of the device replace operation
5534          *    (dev-replace.c:btrfs_dev_replace_finishing()), so we could grab the
5535          *    replaced device and then see it with an ID of BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID,
5536          *    which would cause a failure when updating the device item, which does
5537          *    not exists, or persisting a stripe of the chunk item with such ID.
5538          *    Here we can't use the device_list_mutex because our caller already
5539          *    has locked the chunk_mutex, and the final phase of device replace
5540          *    acquires both mutexes - first the device_list_mutex and then the
5541          *    chunk_mutex. Using any of those two mutexes protects us from a
5542          *    concurrent device replace.
5543          */
5544         lockdep_assert_held(&fs_info->chunk_mutex);
5545
5546         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, bg->start, bg->length);
5547         if (IS_ERR(em)) {
5548                 ret = PTR_ERR(em);
5549                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5550                 return ret;
5551         }
5552
5553         map = em->map_lookup;
5554         item_size = btrfs_chunk_item_size(map->num_stripes);
5555
5556         chunk = kzalloc(item_size, GFP_NOFS);
5557         if (!chunk) {
5558                 ret = -ENOMEM;
5559                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5560                 goto out;
5561         }
5562
5563         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
5564                 struct btrfs_device *device = map->stripes[i].dev;
5565
5566                 ret = btrfs_update_device(trans, device);
5567                 if (ret)
5568                         goto out;
5569         }
5570
5571         stripe = &chunk->stripe;
5572         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
5573                 struct btrfs_device *device = map->stripes[i].dev;
5574                 const u64 dev_offset = map->stripes[i].physical;
5575
5576                 btrfs_set_stack_stripe_devid(stripe, device->devid);
5577                 btrfs_set_stack_stripe_offset(stripe, dev_offset);
5578                 memcpy(stripe->dev_uuid, device->uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
5579                 stripe++;
5580         }
5581
5582         btrfs_set_stack_chunk_length(chunk, bg->length);
5583         btrfs_set_stack_chunk_owner(chunk, BTRFS_EXTENT_TREE_OBJECTID);
5584         btrfs_set_stack_chunk_stripe_len(chunk, map->stripe_len);
5585         btrfs_set_stack_chunk_type(chunk, map->type);
5586         btrfs_set_stack_chunk_num_stripes(chunk, map->num_stripes);
5587         btrfs_set_stack_chunk_io_align(chunk, map->stripe_len);
5588         btrfs_set_stack_chunk_io_width(chunk, map->stripe_len);
5589         btrfs_set_stack_chunk_sector_size(chunk, fs_info->sectorsize);
5590         btrfs_set_stack_chunk_sub_stripes(chunk, map->sub_stripes);
5591
5592         key.objectid = BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID;
5593         key.type = BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY;
5594         key.offset = bg->start;
5595
5596         ret = btrfs_insert_item(trans, chunk_root, &key, chunk, item_size);
5597         if (ret)
5598                 goto out;
5599
5600         set_bit(BLOCK_GROUP_FLAG_CHUNK_ITEM_INSERTED, &bg->runtime_flags);
5601
5602         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) {
5603                 ret = btrfs_add_system_chunk(fs_info, &key, chunk, item_size);
5604                 if (ret)
5605                         goto out;
5606         }
5607
5608 out:
5609         kfree(chunk);
5610         free_extent_map(em);
5611         return ret;
5612 }
5613
5614 static noinline int init_first_rw_device(struct btrfs_trans_handle *trans)
5615 {
5616         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
5617         u64 alloc_profile;
5618         struct btrfs_block_group *meta_bg;
5619         struct btrfs_block_group *sys_bg;
5620
5621         /*
5622          * When adding a new device for sprouting, the seed device is read-only
5623          * so we must first allocate a metadata and a system chunk. But before
5624          * adding the block group items to the extent, device and chunk btrees,
5625          * we must first:
5626          *
5627          * 1) Create both chunks without doing any changes to the btrees, as
5628          *    otherwise we would get -ENOSPC since the block groups from the
5629          *    seed device are read-only;
5630          *
5631          * 2) Add the device item for the new sprout device - finishing the setup
5632          *    of a new block group requires updating the device item in the chunk
5633          *    btree, so it must exist when we attempt to do it. The previous step
5634          *    ensures this does not fail with -ENOSPC.
5635          *
5636          * After that we can add the block group items to their btrees:
5637          * update existing device item in the chunk btree, add a new block group
5638          * item to the extent btree, add a new chunk item to the chunk btree and
5639          * finally add the new device extent items to the devices btree.
5640          */
5641
5642         alloc_profile = btrfs_metadata_alloc_profile(fs_info);
5643         meta_bg = btrfs_create_chunk(trans, alloc_profile);
5644         if (IS_ERR(meta_bg))
5645                 return PTR_ERR(meta_bg);
5646
5647         alloc_profile = btrfs_system_alloc_profile(fs_info);
5648         sys_bg = btrfs_create_chunk(trans, alloc_profile);
5649         if (IS_ERR(sys_bg))
5650                 return PTR_ERR(sys_bg);
5651
5652         return 0;
5653 }
5654
5655 static inline int btrfs_chunk_max_errors(struct map_lookup *map)
5656 {
5657         const int index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(map->type);
5658
5659         return btrfs_raid_array[index].tolerated_failures;
5660 }
5661
5662 bool btrfs_chunk_writeable(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 chunk_offset)
5663 {
5664         struct extent_map *em;
5665         struct map_lookup *map;
5666         int miss_ndevs = 0;
5667         int i;
5668         bool ret = true;
5669
5670         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, chunk_offset, 1);
5671         if (IS_ERR(em))
5672                 return false;
5673
5674         map = em->map_lookup;
5675         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
5676                 if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING,
5677                                         &map->stripes[i].dev->dev_state)) {
5678                         miss_ndevs++;
5679                         continue;
5680                 }
5681                 if (!test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE,
5682                                         &map->stripes[i].dev->dev_state)) {
5683                         ret = false;
5684                         goto end;
5685                 }
5686         }
5687
5688         /*
5689          * If the number of missing devices is larger than max errors, we can
5690          * not write the data into that chunk successfully.
5691          */
5692         if (miss_ndevs > btrfs_chunk_max_errors(map))
5693                 ret = false;
5694 end:
5695         free_extent_map(em);
5696         return ret;
5697 }
5698
5699 void btrfs_mapping_tree_free(struct extent_map_tree *tree)
5700 {
5701         struct extent_map *em;
5702
5703         while (1) {
5704                 write_lock(&tree->lock);
5705                 em = lookup_extent_mapping(tree, 0, (u64)-1);
5706                 if (em)
5707                         remove_extent_mapping(tree, em);
5708                 write_unlock(&tree->lock);
5709                 if (!em)
5710                         break;
5711                 /* once for us */
5712                 free_extent_map(em);
5713                 /* once for the tree */
5714                 free_extent_map(em);
5715         }
5716 }
5717
5718 int btrfs_num_copies(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical, u64 len)
5719 {
5720         struct extent_map *em;
5721         struct map_lookup *map;
5722         enum btrfs_raid_types index;
5723         int ret = 1;
5724
5725         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, len);
5726         if (IS_ERR(em))
5727                 /*
5728                  * We could return errors for these cases, but that could get
5729                  * ugly and we'd probably do the same thing which is just not do
5730                  * anything else and exit, so return 1 so the callers don't try
5731                  * to use other copies.
5732                  */
5733                 return 1;
5734
5735         map = em->map_lookup;
5736         index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(map->type);
5737
5738         /* Non-RAID56, use their ncopies from btrfs_raid_array. */
5739         if (!(map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK))
5740                 ret = btrfs_raid_array[index].ncopies;
5741         else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID5)
5742                 ret = 2;
5743         else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6)
5744                 /*
5745                  * There could be two corrupted data stripes, we need
5746                  * to loop retry in order to rebuild the correct data.
5747                  *
5748                  * Fail a stripe at a time on every retry except the
5749                  * stripe under reconstruction.
5750                  */
5751                 ret = map->num_stripes;
5752         free_extent_map(em);
5753
5754         down_read(&fs_info->dev_replace.rwsem);
5755         if (btrfs_dev_replace_is_ongoing(&fs_info->dev_replace) &&
5756             fs_info->dev_replace.tgtdev)
5757                 ret++;
5758         up_read(&fs_info->dev_replace.rwsem);
5759
5760         return ret;
5761 }
5762
5763 unsigned long btrfs_full_stripe_len(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5764                                     u64 logical)
5765 {
5766         struct extent_map *em;
5767         struct map_lookup *map;
5768         unsigned long len = fs_info->sectorsize;
5769
5770         if (!btrfs_fs_incompat(fs_info, RAID56))
5771                 return len;
5772
5773         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, len);
5774
5775         if (!WARN_ON(IS_ERR(em))) {
5776                 map = em->map_lookup;
5777                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK)
5778                         len = map->stripe_len * nr_data_stripes(map);
5779                 free_extent_map(em);
5780         }
5781         return len;
5782 }
5783
5784 int btrfs_is_parity_mirror(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical, u64 len)
5785 {
5786         struct extent_map *em;
5787         struct map_lookup *map;
5788         int ret = 0;
5789
5790         if (!btrfs_fs_incompat(fs_info, RAID56))
5791                 return 0;
5792
5793         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, len);
5794
5795         if(!WARN_ON(IS_ERR(em))) {
5796                 map = em->map_lookup;
5797                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK)
5798                         ret = 1;
5799                 free_extent_map(em);
5800         }
5801         return ret;
5802 }
5803
5804 static int find_live_mirror(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5805                             struct map_lookup *map, int first,
5806                             int dev_replace_is_ongoing)
5807 {
5808         int i;
5809         int num_stripes;
5810         int preferred_mirror;
5811         int tolerance;
5812         struct btrfs_device *srcdev;
5813
5814         ASSERT((map->type &
5815                  (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1_MASK | BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)));
5816
5817         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)
5818                 num_stripes = map->sub_stripes;
5819         else
5820                 num_stripes = map->num_stripes;
5821
5822         switch (fs_info->fs_devices->read_policy) {
5823         default:
5824                 /* Shouldn't happen, just warn and use pid instead of failing */
5825                 btrfs_warn_rl(fs_info,
5826                               "unknown read_policy type %u, reset to pid",
5827                               fs_info->fs_devices->read_policy);
5828                 fs_info->fs_devices->read_policy = BTRFS_READ_POLICY_PID;
5829                 fallthrough;
5830         case BTRFS_READ_POLICY_PID:
5831                 preferred_mirror = first + (current->pid % num_stripes);
5832                 break;
5833         }
5834
5835         if (dev_replace_is_ongoing &&
5836             fs_info->dev_replace.cont_reading_from_srcdev_mode ==
5837              BTRFS_DEV_REPLACE_ITEM_CONT_READING_FROM_SRCDEV_MODE_AVOID)
5838                 srcdev = fs_info->dev_replace.srcdev;
5839         else
5840                 srcdev = NULL;
5841
5842         /*
5843          * try to avoid the drive that is the source drive for a
5844          * dev-replace procedure, only choose it if no other non-missing
5845          * mirror is available
5846          */
5847         for (tolerance = 0; tolerance < 2; tolerance++) {
5848                 if (map->stripes[preferred_mirror].dev->bdev &&
5849                     (tolerance || map->stripes[preferred_mirror].dev != srcdev))
5850                         return preferred_mirror;
5851                 for (i = first; i < first + num_stripes; i++) {
5852                         if (map->stripes[i].dev->bdev &&
5853                             (tolerance || map->stripes[i].dev != srcdev))
5854                                 return i;
5855                 }
5856         }
5857
5858         /* we couldn't find one that doesn't fail.  Just return something
5859          * and the io error handling code will clean up eventually
5860          */
5861         return preferred_mirror;
5862 }
5863
5864 /* Bubble-sort the stripe set to put the parity/syndrome stripes last */
5865 static void sort_parity_stripes(struct btrfs_io_context *bioc, int num_stripes)
5866 {
5867         int i;
5868         int again = 1;
5869
5870         while (again) {
5871                 again = 0;
5872                 for (i = 0; i < num_stripes - 1; i++) {
5873                         /* Swap if parity is on a smaller index */
5874                         if (bioc->raid_map[i] > bioc->raid_map[i + 1]) {
5875                                 swap(bioc->stripes[i], bioc->stripes[i + 1]);
5876                                 swap(bioc->raid_map[i], bioc->raid_map[i + 1]);
5877                                 again = 1;
5878                         }
5879                 }
5880         }
5881 }
5882
5883 static struct btrfs_io_context *alloc_btrfs_io_context(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5884                                                        int total_stripes,
5885                                                        int real_stripes)
5886 {
5887         struct btrfs_io_context *bioc = kzalloc(
5888                  /* The size of btrfs_io_context */
5889                 sizeof(struct btrfs_io_context) +
5890                 /* Plus the variable array for the stripes */
5891                 sizeof(struct btrfs_io_stripe) * (total_stripes) +
5892                 /* Plus the variable array for the tgt dev */
5893                 sizeof(int) * (real_stripes) +
5894                 /*
5895                  * Plus the raid_map, which includes both the tgt dev
5896                  * and the stripes.
5897                  */
5898                 sizeof(u64) * (total_stripes),
5899                 GFP_NOFS);
5900
5901         if (!bioc)
5902                 return NULL;
5903
5904         refcount_set(&bioc->refs, 1);
5905
5906         bioc->fs_info = fs_info;
5907         bioc->tgtdev_map = (int *)(bioc->stripes + total_stripes);
5908         bioc->raid_map = (u64 *)(bioc->tgtdev_map + real_stripes);
5909
5910         return bioc;
5911 }
5912
5913 void btrfs_get_bioc(struct btrfs_io_context *bioc)
5914 {
5915         WARN_ON(!refcount_read(&bioc->refs));
5916         refcount_inc(&bioc->refs);
5917 }
5918
5919 void btrfs_put_bioc(struct btrfs_io_context *bioc)
5920 {
5921         if (!bioc)
5922                 return;
5923         if (refcount_dec_and_test(&bioc->refs))
5924                 kfree(bioc);
5925 }
5926
5927 /*
5928  * Please note that, discard won't be sent to target device of device
5929  * replace.
5930  */
5931 struct btrfs_discard_stripe *btrfs_map_discard(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5932                                                u64 logical, u64 *length_ret,
5933                                                u32 *num_stripes)
5934 {
5935         struct extent_map *em;
5936         struct map_lookup *map;
5937         struct btrfs_discard_stripe *stripes;
5938         u64 length = *length_ret;
5939         u64 offset;
5940         u64 stripe_nr;
5941         u64 stripe_nr_end;
5942         u64 stripe_end_offset;
5943         u64 stripe_cnt;
5944         u64 stripe_len;
5945         u64 stripe_offset;
5946         u32 stripe_index;
5947         u32 factor = 0;
5948         u32 sub_stripes = 0;
5949         u64 stripes_per_dev = 0;
5950         u32 remaining_stripes = 0;
5951         u32 last_stripe = 0;
5952         int ret;
5953         int i;
5954
5955         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, length);
5956         if (IS_ERR(em))
5957                 return ERR_CAST(em);
5958
5959         map = em->map_lookup;
5960
5961         /* we don't discard raid56 yet */
5962         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK) {
5963                 ret = -EOPNOTSUPP;
5964                 goto out_free_map;
5965 }
5966
5967         offset = logical - em->start;
5968         length = min_t(u64, em->start + em->len - logical, length);
5969         *length_ret = length;
5970
5971         stripe_len = map->stripe_len;
5972         /*
5973          * stripe_nr counts the total number of stripes we have to stride
5974          * to get to this block
5975          */
5976         stripe_nr = div64_u64(offset, stripe_len);
5977
5978         /* stripe_offset is the offset of this block in its stripe */
5979         stripe_offset = offset - stripe_nr * stripe_len;
5980
5981         stripe_nr_end = round_up(offset + length, map->stripe_len);
5982         stripe_nr_end = div64_u64(stripe_nr_end, map->stripe_len);
5983         stripe_cnt = stripe_nr_end - stripe_nr;
5984         stripe_end_offset = stripe_nr_end * map->stripe_len -
5985                             (offset + length);
5986         /*
5987          * after this, stripe_nr is the number of stripes on this
5988          * device we have to walk to find the data, and stripe_index is
5989          * the number of our device in the stripe array
5990          */
5991         *num_stripes = 1;
5992         stripe_index = 0;
5993         if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0 |
5994                          BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)) {
5995                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0)
5996                         sub_stripes = 1;
5997                 else
5998                         sub_stripes = map->sub_stripes;
5999
6000                 factor = map->num_stripes / sub_stripes;
6001                 *num_stripes = min_t(u64, map->num_stripes,
6002                                     sub_stripes * stripe_cnt);
6003                 stripe_nr = div_u64_rem(stripe_nr, factor, &stripe_index);
6004                 stripe_index *= sub_stripes;
6005                 stripes_per_dev = div_u64_rem(stripe_cnt, factor,
6006                                               &remaining_stripes);
6007                 div_u64_rem(stripe_nr_end - 1, factor, &last_stripe);
6008                 last_stripe *= sub_stripes;
6009         } else if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1_MASK |
6010                                 BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP)) {
6011                 *num_stripes = map->num_stripes;
6012         } else {
6013                 stripe_nr = div_u64_rem(stripe_nr, map->num_stripes,
6014                                         &stripe_index);
6015         }
6016
6017         stripes = kcalloc(*num_stripes, sizeof(*stripes), GFP_NOFS);
6018         if (!stripes) {
6019                 ret = -ENOMEM;
6020                 goto out_free_map;
6021         }
6022
6023         for (i = 0; i < *num_stripes; i++) {
6024                 stripes[i].physical =
6025                         map->stripes[stripe_index].physical +
6026                         stripe_offset + stripe_nr * map->stripe_len;
6027                 stripes[i].dev = map->stripes[stripe_index].dev;
6028
6029                 if (map->type & (BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0 |
6030                                  BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10)) {
6031                         stripes[i].length = stripes_per_dev * map->stripe_len;
6032
6033                         if (i / sub_stripes < remaining_stripes)
6034                                 stripes[i].length += map->stripe_len;
6035
6036                         /*
6037                          * Special for the first stripe and
6038                          * the last stripe:
6039                          *
6040                          * |-------|...|-------|
6041                          *     |----------|
6042                          *    off     end_off
6043                          */
6044                         if (i < sub_stripes)
6045                                 stripes[i].length -= stripe_offset;
6046
6047                         if (stripe_index >= last_stripe &&
6048                             stripe_index <= (last_stripe +
6049                                              sub_stripes - 1))
6050                                 stripes[i].length -= stripe_end_offset;
6051
6052                         if (i == sub_stripes - 1)
6053                                 stripe_offset = 0;
6054                 } else {
6055                         stripes[i].length = length;
6056                 }
6057
6058                 stripe_index++;
6059                 if (stripe_index == map->num_stripes) {
6060                         stripe_index = 0;
6061                         stripe_nr++;
6062                 }
6063         }
6064
6065         free_extent_map(em);
6066         return stripes;
6067 out_free_map:
6068         free_extent_map(em);
6069         return ERR_PTR(ret);
6070 }
6071
6072 /*
6073  * In dev-replace case, for repair case (that's the only case where the mirror
6074  * is selected explicitly when calling btrfs_map_block), blocks left of the
6075  * left cursor can also be read from the target drive.
6076  *
6077  * For REQ_GET_READ_MIRRORS, the target drive is added as the last one to the
6078  * array of stripes.
6079  * For READ, it also needs to be supported using the same mirror number.
6080  *
6081  * If the requested block is not left of the left cursor, EIO is returned. This
6082  * can happen because btrfs_num_copies() returns one more in the dev-replace
6083  * case.
6084  */
6085 static int get_extra_mirror_from_replace(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6086                                          u64 logical, u64 length,
6087                                          u64 srcdev_devid, int *mirror_num,
6088                                          u64 *physical)
6089 {
6090         struct btrfs_io_context *bioc = NULL;
6091         int num_stripes;
6092         int index_srcdev = 0;
6093         int found = 0;
6094         u64 physical_of_found = 0;
6095         int i;
6096         int ret = 0;
6097
6098         ret = __btrfs_map_block(fs_info, BTRFS_MAP_GET_READ_MIRRORS,
6099                                 logical, &length, &bioc, NULL, NULL, 0);
6100         if (ret) {
6101                 ASSERT(bioc == NULL);
6102                 return ret;
6103         }
6104
6105         num_stripes = bioc->num_stripes;
6106         if (*mirror_num > num_stripes) {
6107                 /*
6108                  * BTRFS_MAP_GET_READ_MIRRORS does not contain this mirror,
6109                  * that means that the requested area is not left of the left
6110                  * cursor
6111                  */
6112                 btrfs_put_bioc(bioc);
6113                 return -EIO;
6114         }
6115
6116         /*
6117          * process the rest of the function using the mirror_num of the source
6118          * drive. Therefore look it up first.  At the end, patch the device
6119          * pointer to the one of the target drive.
6120          */
6121         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
6122                 if (bioc->stripes[i].dev->devid != srcdev_devid)
6123                         continue;
6124
6125                 /*
6126                  * In case of DUP, in order to keep it simple, only add the
6127                  * mirror with the lowest physical address
6128                  */
6129                 if (found &&
6130                     physical_of_found <= bioc->stripes[i].physical)
6131                         continue;
6132
6133                 index_srcdev = i;
6134                 found = 1;
6135                 physical_of_found = bioc->stripes[i].physical;
6136         }
6137
6138         btrfs_put_bioc(bioc);
6139
6140         ASSERT(found);
6141         if (!found)
6142                 return -EIO;
6143
6144         *mirror_num = index_srcdev + 1;
6145         *physical = physical_of_found;
6146         return ret;
6147 }
6148
6149 static bool is_block_group_to_copy(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical)
6150 {
6151         struct btrfs_block_group *cache;
6152         bool ret;
6153
6154         /* Non zoned filesystem does not use "to_copy" flag */
6155         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
6156                 return false;
6157
6158         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical);
6159
6160         ret = test_bit(BLOCK_GROUP_FLAG_TO_COPY, &cache->runtime_flags);
6161
6162         btrfs_put_block_group(cache);
6163         return ret;
6164 }
6165
6166 static void handle_ops_on_dev_replace(enum btrfs_map_op op,
6167                                       struct btrfs_io_context **bioc_ret,
6168                                       struct btrfs_dev_replace *dev_replace,
6169                                       u64 logical,
6170                                       int *num_stripes_ret, int *max_errors_ret)
6171 {
6172         struct btrfs_io_context *bioc = *bioc_ret;
6173         u64 srcdev_devid = dev_replace->srcdev->devid;
6174         int tgtdev_indexes = 0;
6175         int num_stripes = *num_stripes_ret;
6176         int max_errors = *max_errors_ret;
6177         int i;
6178
6179         if (op == BTRFS_MAP_WRITE) {
6180                 int index_where_to_add;
6181
6182                 /*
6183                  * A block group which have "to_copy" set will eventually
6184                  * copied by dev-replace process. We can avoid cloning IO here.
6185                  */
6186                 if (is_block_group_to_copy(dev_replace->srcdev->fs_info, logical))
6187                         return;
6188
6189                 /*
6190                  * duplicate the write operations while the dev replace
6191                  * procedure is running. Since the copying of the old disk to
6192                  * the new disk takes place at run time while the filesystem is
6193                  * mounted writable, the regular write operations to the old
6194                  * disk have to be duplicated to go to the new disk as well.
6195                  *
6196                  * Note that device->missing is handled by the caller, and that
6197                  * the write to the old disk is already set up in the stripes
6198                  * array.
6199                  */
6200                 index_where_to_add = num_stripes;
6201                 for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
6202                         if (bioc->stripes[i].dev->devid == srcdev_devid) {
6203                                 /* write to new disk, too */
6204                                 struct btrfs_io_stripe *new =
6205                                         bioc->stripes + index_where_to_add;
6206                                 struct btrfs_io_stripe *old =
6207                                         bioc->stripes + i;
6208
6209                                 new->physical = old->physical;
6210                                 new->dev = dev_replace->tgtdev;
6211                                 bioc->tgtdev_map[i] = index_where_to_add;
6212                                 index_where_to_add++;
6213                                 max_errors++;
6214                                 tgtdev_indexes++;
6215                         }
6216                 }
6217                 num_stripes = index_where_to_add;
6218         } else if (op == BTRFS_MAP_GET_READ_MIRRORS) {
6219                 int index_srcdev = 0;
6220                 int found = 0;
6221                 u64 physical_of_found = 0;
6222
6223                 /*
6224                  * During the dev-replace procedure, the target drive can also
6225                  * be used to read data in case it is needed to repair a corrupt
6226                  * block elsewhere. This is possible if the requested area is
6227                  * left of the left cursor. In this area, the target drive is a
6228                  * full copy of the source drive.
6229                  */
6230                 for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
6231                         if (bioc->stripes[i].dev->devid == srcdev_devid) {
6232                                 /*
6233                                  * In case of DUP, in order to keep it simple,
6234                                  * only add the mirror with the lowest physical
6235                                  * address
6236                                  */
6237                                 if (found &&
6238                                     physical_of_found <= bioc->stripes[i].physical)
6239                                         continue;
6240                                 index_srcdev = i;
6241                                 found = 1;
6242                                 physical_of_found = bioc->stripes[i].physical;
6243                         }
6244                 }
6245                 if (found) {
6246                         struct btrfs_io_stripe *tgtdev_stripe =
6247                                 bioc->stripes + num_stripes;
6248
6249                         tgtdev_stripe->physical = physical_of_found;
6250                         tgtdev_stripe->dev = dev_replace->tgtdev;
6251                         bioc->tgtdev_map[index_srcdev] = num_stripes;
6252
6253                         tgtdev_indexes++;
6254                         num_stripes++;
6255                 }
6256         }
6257
6258         *num_stripes_ret = num_stripes;
6259         *max_errors_ret = max_errors;
6260         bioc->num_tgtdevs = tgtdev_indexes;
6261         *bioc_ret = bioc;
6262 }
6263
6264 static bool need_full_stripe(enum btrfs_map_op op)
6265 {
6266         return (op == BTRFS_MAP_WRITE || op == BTRFS_MAP_GET_READ_MIRRORS);
6267 }
6268
6269 /*
6270  * Calculate the geometry of a particular (address, len) tuple. This
6271  * information is used to calculate how big a particular bio can get before it
6272  * straddles a stripe.
6273  *
6274  * @fs_info: the filesystem
6275  * @em:      mapping containing the logical extent
6276  * @op:      type of operation - write or read
6277  * @logical: address that we want to figure out the geometry of
6278  * @io_geom: pointer used to return values
6279  *
6280  * Returns < 0 in case a chunk for the given logical address cannot be found,
6281  * usually shouldn't happen unless @logical is corrupted, 0 otherwise.
6282  */
6283 int btrfs_get_io_geometry(struct btrfs_fs_info *fs_info, struct extent_map *em,
6284                           enum btrfs_map_op op, u64 logical,
6285                           struct btrfs_io_geometry *io_geom)
6286 {
6287         struct map_lookup *map;
6288         u64 len;
6289         u64 offset;
6290         u64 stripe_offset;
6291         u64 stripe_nr;
6292         u32 stripe_len;
6293         u64 raid56_full_stripe_start = (u64)-1;
6294         int data_stripes;
6295
6296         ASSERT(op != BTRFS_MAP_DISCARD);
6297
6298         map = em->map_lookup;
6299         /* Offset of this logical address in the chunk */
6300         offset = logical - em->start;
6301         /* Len of a stripe in a chunk */
6302         stripe_len = map->stripe_len;
6303         /*
6304          * Stripe_nr is where this block falls in
6305          * stripe_offset is the offset of this block in its stripe.
6306          */
6307         stripe_nr = div64_u64_rem(offset, stripe_len, &stripe_offset);
6308         ASSERT(stripe_offset < U32_MAX);
6309
6310         data_stripes = nr_data_stripes(map);
6311
6312         /* Only stripe based profiles needs to check against stripe length. */
6313         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_STRIPE_MASK) {
6314                 u64 max_len = stripe_len - stripe_offset;
6315
6316                 /*
6317                  * In case of raid56, we need to know the stripe aligned start
6318                  */
6319                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK) {
6320                         unsigned long full_stripe_len = stripe_len * data_stripes;
6321                         raid56_full_stripe_start = offset;
6322
6323                         /*
6324                          * Allow a write of a full stripe, but make sure we
6325                          * don't allow straddling of stripes
6326                          */
6327                         raid56_full_stripe_start = div64_u64(raid56_full_stripe_start,
6328                                         full_stripe_len);
6329                         raid56_full_stripe_start *= full_stripe_len;
6330
6331                         /*
6332                          * For writes to RAID[56], allow a full stripeset across
6333                          * all disks. For other RAID types and for RAID[56]
6334                          * reads, just allow a single stripe (on a single disk).
6335                          */
6336                         if (op == BTRFS_MAP_WRITE) {
6337                                 max_len = stripe_len * data_stripes -
6338                                           (offset - raid56_full_stripe_start);
6339                         }
6340                 }
6341                 len = min_t(u64, em->len - offset, max_len);
6342         } else {
6343                 len = em->len - offset;
6344         }
6345
6346         io_geom->len = len;
6347         io_geom->offset = offset;
6348         io_geom->stripe_len = stripe_len;
6349         io_geom->stripe_nr = stripe_nr;
6350         io_geom->stripe_offset = stripe_offset;
6351         io_geom->raid56_stripe_offset = raid56_full_stripe_start;
6352
6353         return 0;
6354 }
6355
6356 static void set_io_stripe(struct btrfs_io_stripe *dst, const struct map_lookup *map,
6357                           u32 stripe_index, u64 stripe_offset, u64 stripe_nr)
6358 {
6359         dst->dev = map->stripes[stripe_index].dev;
6360         dst->physical = map->stripes[stripe_index].physical +
6361                         stripe_offset + stripe_nr * map->stripe_len;
6362 }
6363
6364 int __btrfs_map_block(struct btrfs_fs_info *fs_info, enum btrfs_map_op op,
6365                       u64 logical, u64 *length,
6366                       struct btrfs_io_context **bioc_ret,
6367                       struct btrfs_io_stripe *smap, int *mirror_num_ret,
6368                       int need_raid_map)
6369 {
6370         struct extent_map *em;
6371         struct map_lookup *map;
6372         u64 stripe_offset;
6373         u64 stripe_nr;
6374         u64 stripe_len;
6375         u32 stripe_index;
6376         int data_stripes;
6377         int i;
6378         int ret = 0;
6379         int mirror_num = (mirror_num_ret ? *mirror_num_ret : 0);
6380         int num_stripes;
6381         int max_errors = 0;
6382         int tgtdev_indexes = 0;
6383         struct btrfs_io_context *bioc = NULL;
6384         struct btrfs_dev_replace *dev_replace = &fs_info->dev_replace;
6385         int dev_replace_is_ongoing = 0;
6386         int num_alloc_stripes;
6387         int patch_the_first_stripe_for_dev_replace = 0;
6388         u64 physical_to_patch_in_first_stripe = 0;
6389         u64 raid56_full_stripe_start = (u64)-1;
6390         struct btrfs_io_geometry geom;
6391
6392         ASSERT(bioc_ret);
6393         ASSERT(op != BTRFS_MAP_DISCARD);
6394
6395         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, *length);
6396         ASSERT(!IS_ERR(em));
6397
6398         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, op, logical, &geom);
6399         if (ret < 0)
6400                 return ret;
6401
6402         map = em->map_lookup;
6403
6404         *length = geom.len;
6405         stripe_len = geom.stripe_len;
6406         stripe_nr = geom.stripe_nr;
6407         stripe_offset = geom.stripe_offset;
6408         raid56_full_stripe_start = geom.raid56_stripe_offset;
6409         data_stripes = nr_data_stripes(map);
6410
6411         down_read(&dev_replace->rwsem);
6412         dev_replace_is_ongoing = btrfs_dev_replace_is_ongoing(dev_replace);
6413         /*
6414          * Hold the semaphore for read during the whole operation, write is
6415          * requested at commit time but must wait.
6416          */
6417         if (!dev_replace_is_ongoing)
6418                 up_read(&dev_replace->rwsem);
6419
6420         if (dev_replace_is_ongoing && mirror_num == map->num_stripes + 1 &&
6421             !need_full_stripe(op) && dev_replace->tgtdev != NULL) {
6422                 ret = get_extra_mirror_from_replace(fs_info, logical, *length,
6423                                                     dev_replace->srcdev->devid,
6424                                                     &mirror_num,
6425                                             &physical_to_patch_in_first_stripe);
6426                 if (ret)
6427                         goto out;
6428                 else
6429                         patch_the_first_stripe_for_dev_replace = 1;
6430         } else if (mirror_num > map->num_stripes) {
6431                 mirror_num = 0;
6432         }
6433
6434         num_stripes = 1;
6435         stripe_index = 0;
6436         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID0) {
6437                 stripe_nr = div_u64_rem(stripe_nr, map->num_stripes,
6438                                 &stripe_index);
6439                 if (!need_full_stripe(op))
6440                         mirror_num = 1;
6441         } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID1_MASK) {
6442                 if (need_full_stripe(op))
6443                         num_stripes = map->num_stripes;
6444                 else if (mirror_num)
6445                         stripe_index = mirror_num - 1;
6446                 else {
6447                         stripe_index = find_live_mirror(fs_info, map, 0,
6448                                             dev_replace_is_ongoing);
6449                         mirror_num = stripe_index + 1;
6450                 }
6451
6452         } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_DUP) {
6453                 if (need_full_stripe(op)) {
6454                         num_stripes = map->num_stripes;
6455                 } else if (mirror_num) {
6456                         stripe_index = mirror_num - 1;
6457                 } else {
6458                         mirror_num = 1;
6459                 }
6460
6461         } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID10) {
6462                 u32 factor = map->num_stripes / map->sub_stripes;
6463
6464                 stripe_nr = div_u64_rem(stripe_nr, factor, &stripe_index);
6465                 stripe_index *= map->sub_stripes;
6466
6467                 if (need_full_stripe(op))
6468                         num_stripes = map->sub_stripes;
6469                 else if (mirror_num)
6470                         stripe_index += mirror_num - 1;
6471                 else {
6472                         int old_stripe_index = stripe_index;
6473                         stripe_index = find_live_mirror(fs_info, map,
6474                                               stripe_index,
6475                                               dev_replace_is_ongoing);
6476                         mirror_num = stripe_index - old_stripe_index + 1;
6477                 }
6478
6479         } else if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK) {
6480                 ASSERT(map->stripe_len == BTRFS_STRIPE_LEN);
6481                 if (need_raid_map && (need_full_stripe(op) || mirror_num > 1)) {
6482                         /* push stripe_nr back to the start of the full stripe */
6483                         stripe_nr = div64_u64(raid56_full_stripe_start,
6484                                         stripe_len * data_stripes);
6485
6486                         /* RAID[56] write or recovery. Return all stripes */
6487                         num_stripes = map->num_stripes;
6488                         max_errors = btrfs_chunk_max_errors(map);
6489
6490                         /* Return the length to the full stripe end */
6491                         *length = min(logical + *length,
6492                                       raid56_full_stripe_start + em->start +
6493                                       data_stripes * stripe_len) - logical;
6494                         stripe_index = 0;
6495                         stripe_offset = 0;
6496                 } else {
6497                         /*
6498                          * Mirror #0 or #1 means the original data block.
6499                          * Mirror #2 is RAID5 parity block.
6500                          * Mirror #3 is RAID6 Q block.
6501                          */
6502                         stripe_nr = div_u64_rem(stripe_nr,
6503                                         data_stripes, &stripe_index);
6504                         if (mirror_num > 1)
6505                                 stripe_index = data_stripes + mirror_num - 2;
6506
6507                         /* We distribute the parity blocks across stripes */
6508                         div_u64_rem(stripe_nr + stripe_index, map->num_stripes,
6509                                         &stripe_index);
6510                         if (!need_full_stripe(op) && mirror_num <= 1)
6511                                 mirror_num = 1;
6512                 }
6513         } else {
6514                 /*
6515                  * after this, stripe_nr is the number of stripes on this
6516                  * device we have to walk to find the data, and stripe_index is
6517                  * the number of our device in the stripe array
6518                  */
6519                 stripe_nr = div_u64_rem(stripe_nr, map->num_stripes,
6520                                 &stripe_index);
6521                 mirror_num = stripe_index + 1;
6522         }
6523         if (stripe_index >= map->num_stripes) {
6524                 btrfs_crit(fs_info,
6525                            "stripe index math went horribly wrong, got stripe_index=%u, num_stripes=%u",
6526                            stripe_index, map->num_stripes);
6527                 ret = -EINVAL;
6528                 goto out;
6529         }
6530
6531         num_alloc_stripes = num_stripes;
6532         if (dev_replace_is_ongoing && dev_replace->tgtdev != NULL) {
6533                 if (op == BTRFS_MAP_WRITE)
6534                         num_alloc_stripes <<= 1;
6535                 if (op == BTRFS_MAP_GET_READ_MIRRORS)
6536                         num_alloc_stripes++;
6537                 tgtdev_indexes = num_stripes;
6538         }
6539
6540         /*
6541          * If this I/O maps to a single device, try to return the device and
6542          * physical block information on the stack instead of allocating an
6543          * I/O context structure.
6544          */
6545         if (smap && num_alloc_stripes == 1 &&
6546             !((map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK) && mirror_num > 1) &&
6547             (!need_full_stripe(op) || !dev_replace_is_ongoing ||
6548              !dev_replace->tgtdev)) {
6549                 if (patch_the_first_stripe_for_dev_replace) {
6550                         smap->dev = dev_replace->tgtdev;
6551                         smap->physical = physical_to_patch_in_first_stripe;
6552                         *mirror_num_ret = map->num_stripes + 1;
6553                 } else {
6554                         set_io_stripe(smap, map, stripe_index, stripe_offset,
6555                                       stripe_nr);
6556                         *mirror_num_ret = mirror_num;
6557                 }
6558                 *bioc_ret = NULL;
6559                 ret = 0;
6560                 goto out;
6561         }
6562
6563         bioc = alloc_btrfs_io_context(fs_info, num_alloc_stripes, tgtdev_indexes);
6564         if (!bioc) {
6565                 ret = -ENOMEM;
6566                 goto out;
6567         }
6568
6569         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
6570                 set_io_stripe(&bioc->stripes[i], map, stripe_index, stripe_offset,
6571                               stripe_nr);
6572                 stripe_index++;
6573         }
6574
6575         /* Build raid_map */
6576         if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK && need_raid_map &&
6577             (need_full_stripe(op) || mirror_num > 1)) {
6578                 u64 tmp;
6579                 unsigned rot;
6580
6581                 /* Work out the disk rotation on this stripe-set */
6582                 div_u64_rem(stripe_nr, num_stripes, &rot);
6583
6584                 /* Fill in the logical address of each stripe */
6585                 tmp = stripe_nr * data_stripes;
6586                 for (i = 0; i < data_stripes; i++)
6587                         bioc->raid_map[(i + rot) % num_stripes] =
6588                                 em->start + (tmp + i) * map->stripe_len;
6589
6590                 bioc->raid_map[(i + rot) % map->num_stripes] = RAID5_P_STRIPE;
6591                 if (map->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID6)
6592                         bioc->raid_map[(i + rot + 1) % num_stripes] =
6593                                 RAID6_Q_STRIPE;
6594
6595                 sort_parity_stripes(bioc, num_stripes);
6596         }
6597
6598         if (need_full_stripe(op))
6599                 max_errors = btrfs_chunk_max_errors(map);
6600
6601         if (dev_replace_is_ongoing && dev_replace->tgtdev != NULL &&
6602             need_full_stripe(op)) {
6603                 handle_ops_on_dev_replace(op, &bioc, dev_replace, logical,
6604                                           &num_stripes, &max_errors);
6605         }
6606
6607         *bioc_ret = bioc;
6608         bioc->map_type = map->type;
6609         bioc->num_stripes = num_stripes;
6610         bioc->max_errors = max_errors;
6611         bioc->mirror_num = mirror_num;
6612
6613         /*
6614          * this is the case that REQ_READ && dev_replace_is_ongoing &&
6615          * mirror_num == num_stripes + 1 && dev_replace target drive is
6616          * available as a mirror
6617          */
6618         if (patch_the_first_stripe_for_dev_replace && num_stripes > 0) {
6619                 WARN_ON(num_stripes > 1);
6620                 bioc->stripes[0].dev = dev_replace->tgtdev;
6621                 bioc->stripes[0].physical = physical_to_patch_in_first_stripe;
6622                 bioc->mirror_num = map->num_stripes + 1;
6623         }
6624 out:
6625         if (dev_replace_is_ongoing) {
6626                 lockdep_assert_held(&dev_replace->rwsem);
6627                 /* Unlock and let waiting writers proceed */
6628                 up_read(&dev_replace->rwsem);
6629         }
6630         free_extent_map(em);
6631         return ret;
6632 }
6633
6634 int btrfs_map_block(struct btrfs_fs_info *fs_info, enum btrfs_map_op op,
6635                       u64 logical, u64 *length,
6636                       struct btrfs_io_context **bioc_ret, int mirror_num)
6637 {
6638         return __btrfs_map_block(fs_info, op, logical, length, bioc_ret,
6639                                  NULL, &mirror_num, 0);
6640 }
6641
6642 /* For Scrub/replace */
6643 int btrfs_map_sblock(struct btrfs_fs_info *fs_info, enum btrfs_map_op op,
6644                      u64 logical, u64 *length,
6645                      struct btrfs_io_context **bioc_ret)
6646 {
6647         return __btrfs_map_block(fs_info, op, logical, length, bioc_ret,
6648                                  NULL, NULL, 1);
6649 }
6650
6651 static bool dev_args_match_fs_devices(const struct btrfs_dev_lookup_args *args,
6652                                       const struct btrfs_fs_devices *fs_devices)
6653 {
6654         if (args->fsid == NULL)
6655                 return true;
6656         if (memcmp(fs_devices->metadata_uuid, args->fsid, BTRFS_FSID_SIZE) == 0)
6657                 return true;
6658         return false;
6659 }
6660
6661 static bool dev_args_match_device(const struct btrfs_dev_lookup_args *args,
6662                                   const struct btrfs_device *device)
6663 {
6664         if (args->missing) {
6665                 if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &device->dev_state) &&
6666                     !device->bdev)
6667                         return true;
6668                 return false;
6669         }
6670
6671         if (device->devid != args->devid)
6672                 return false;
6673         if (args->uuid && memcmp(device->uuid, args->uuid, BTRFS_UUID_SIZE) != 0)
6674                 return false;
6675         return true;
6676 }
6677
6678 /*
6679  * Find a device specified by @devid or @uuid in the list of @fs_devices, or
6680  * return NULL.
6681  *
6682  * If devid and uuid are both specified, the match must be exact, otherwise
6683  * only devid is used.
6684  */
6685 struct btrfs_device *btrfs_find_device(const struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
6686                                        const struct btrfs_dev_lookup_args *args)
6687 {
6688         struct btrfs_device *device;
6689         struct btrfs_fs_devices *seed_devs;
6690
6691         if (dev_args_match_fs_devices(args, fs_devices)) {
6692                 list_for_each_entry(device, &fs_devices->devices, dev_list) {
6693                         if (dev_args_match_device(args, device))
6694                                 return device;
6695                 }
6696         }
6697
6698         list_for_each_entry(seed_devs, &fs_devices->seed_list, seed_list) {
6699                 if (!dev_args_match_fs_devices(args, seed_devs))
6700                         continue;
6701                 list_for_each_entry(device, &seed_devs->devices, dev_list) {
6702                         if (dev_args_match_device(args, device))
6703                                 return device;
6704                 }
6705         }
6706
6707         return NULL;
6708 }
6709
6710 static struct btrfs_device *add_missing_dev(struct btrfs_fs_devices *fs_devices,
6711                                             u64 devid, u8 *dev_uuid)
6712 {
6713         struct btrfs_device *device;
6714         unsigned int nofs_flag;
6715
6716         /*
6717          * We call this under the chunk_mutex, so we want to use NOFS for this
6718          * allocation, however we don't want to change btrfs_alloc_device() to
6719          * always do NOFS because we use it in a lot of other GFP_KERNEL safe
6720          * places.
6721          */
6722
6723         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
6724         device = btrfs_alloc_device(NULL, &devid, dev_uuid, NULL);
6725         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
6726         if (IS_ERR(device))
6727                 return device;
6728
6729         list_add(&device->dev_list, &fs_devices->devices);
6730         device->fs_devices = fs_devices;
6731         fs_devices->num_devices++;
6732
6733         set_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state);
6734         fs_devices->missing_devices++;
6735
6736         return device;
6737 }
6738
6739 /*
6740  * Allocate new device struct, set up devid and UUID.
6741  *
6742  * @fs_info:    used only for generating a new devid, can be NULL if
6743  *              devid is provided (i.e. @devid != NULL).
6744  * @devid:      a pointer to devid for this device.  If NULL a new devid
6745  *              is generated.
6746  * @uuid:       a pointer to UUID for this device.  If NULL a new UUID
6747  *              is generated.
6748  * @path:       a pointer to device path if available, NULL otherwise.
6749  *
6750  * Return: a pointer to a new &struct btrfs_device on success; ERR_PTR()
6751  * on error.  Returned struct is not linked onto any lists and must be
6752  * destroyed with btrfs_free_device.
6753  */
6754 struct btrfs_device *btrfs_alloc_device(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6755                                         const u64 *devid, const u8 *uuid,
6756                                         const char *path)
6757 {
6758         struct btrfs_device *dev;
6759         u64 tmp;
6760
6761         if (WARN_ON(!devid && !fs_info))
6762                 return ERR_PTR(-EINVAL);
6763
6764         dev = kzalloc(sizeof(*dev), GFP_KERNEL);
6765         if (!dev)
6766                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6767
6768         INIT_LIST_HEAD(&dev->dev_list);
6769         INIT_LIST_HEAD(&dev->dev_alloc_list);
6770         INIT_LIST_HEAD(&dev->post_commit_list);
6771
6772         atomic_set(&dev->dev_stats_ccnt, 0);
6773         btrfs_device_data_ordered_init(dev);
6774         extent_io_tree_init(fs_info, &dev->alloc_state, IO_TREE_DEVICE_ALLOC_STATE);
6775
6776         if (devid)
6777                 tmp = *devid;
6778         else {
6779                 int ret;
6780
6781                 ret = find_next_devid(fs_info, &tmp);
6782                 if (ret) {
6783                         btrfs_free_device(dev);
6784                         return ERR_PTR(ret);
6785                 }
6786         }
6787         dev->devid = tmp;
6788
6789         if (uuid)
6790                 memcpy(dev->uuid, uuid, BTRFS_UUID_SIZE);
6791         else
6792                 generate_random_uuid(dev->uuid);
6793
6794         if (path) {
6795                 struct rcu_string *name;
6796
6797                 name = rcu_string_strdup(path, GFP_KERNEL);
6798                 if (!name) {
6799                         btrfs_free_device(dev);
6800                         return ERR_PTR(-ENOMEM);
6801                 }
6802                 rcu_assign_pointer(dev->name, name);
6803         }
6804
6805         return dev;
6806 }
6807
6808 static void btrfs_report_missing_device(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6809                                         u64 devid, u8 *uuid, bool error)
6810 {
6811         if (error)
6812                 btrfs_err_rl(fs_info, "devid %llu uuid %pU is missing",
6813                               devid, uuid);
6814         else
6815                 btrfs_warn_rl(fs_info, "devid %llu uuid %pU is missing",
6816                               devid, uuid);
6817 }
6818
6819 u64 btrfs_calc_stripe_length(const struct extent_map *em)
6820 {
6821         const struct map_lookup *map = em->map_lookup;
6822         const int data_stripes = calc_data_stripes(map->type, map->num_stripes);
6823
6824         return div_u64(em->len, data_stripes);
6825 }
6826
6827 #if BITS_PER_LONG == 32
6828 /*
6829  * Due to page cache limit, metadata beyond BTRFS_32BIT_MAX_FILE_SIZE
6830  * can't be accessed on 32bit systems.
6831  *
6832  * This function do mount time check to reject the fs if it already has
6833  * metadata chunk beyond that limit.
6834  */
6835 static int check_32bit_meta_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6836                                   u64 logical, u64 length, u64 type)
6837 {
6838         if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA))
6839                 return 0;
6840
6841         if (logical + length < MAX_LFS_FILESIZE)
6842                 return 0;
6843
6844         btrfs_err_32bit_limit(fs_info);
6845         return -EOVERFLOW;
6846 }
6847
6848 /*
6849  * This is to give early warning for any metadata chunk reaching
6850  * BTRFS_32BIT_EARLY_WARN_THRESHOLD.
6851  * Although we can still access the metadata, it's not going to be possible
6852  * once the limit is reached.
6853  */
6854 static void warn_32bit_meta_chunk(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6855                                   u64 logical, u64 length, u64 type)
6856 {
6857         if (!(type & BTRFS_BLOCK_GROUP_METADATA))
6858                 return;
6859
6860         if (logical + length < BTRFS_32BIT_EARLY_WARN_THRESHOLD)
6861                 return;
6862
6863         btrfs_warn_32bit_limit(fs_info);
6864 }
6865 #endif
6866
6867 static struct btrfs_device *handle_missing_device(struct btrfs_fs_info *fs_info,
6868                                                   u64 devid, u8 *uuid)
6869 {
6870         struct btrfs_device *dev;
6871
6872         if (!btrfs_test_opt(fs_info, DEGRADED)) {
6873                 btrfs_report_missing_device(fs_info, devid, uuid, true);
6874                 return ERR_PTR(-ENOENT);
6875         }
6876
6877         dev = add_missing_dev(fs_info->fs_devices, devid, uuid);
6878         if (IS_ERR(dev)) {
6879                 btrfs_err(fs_info, "failed to init missing device %llu: %ld",
6880                           devid, PTR_ERR(dev));
6881                 return dev;
6882         }
6883         btrfs_report_missing_device(fs_info, devid, uuid, false);
6884
6885         return dev;
6886 }
6887
6888 static int read_one_chunk(struct btrfs_key *key, struct extent_buffer *leaf,
6889                           struct btrfs_chunk *chunk)
6890 {
6891         BTRFS_DEV_LOOKUP_ARGS(args);
6892         struct btrfs_fs_info *fs_info = leaf->fs_info;
6893         struct extent_map_tree *map_tree = &fs_info->mapping_tree;
6894         struct map_lookup *map;
6895         struct extent_map *em;
6896         u64 logical;
6897         u64 length;
6898         u64 devid;
6899         u64 type;
6900         u8 uuid[BTRFS_UUID_SIZE];
6901         int index;
6902         int num_stripes;
6903         int ret;
6904         int i;
6905
6906         logical = key->offset;
6907         length = btrfs_chunk_length(leaf, chunk);
6908         type = btrfs_chunk_type(leaf, chunk);
6909         index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(type);
6910         num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(leaf, chunk);
6911
6912 #if BITS_PER_LONG == 32
6913         ret = check_32bit_meta_chunk(fs_info, logical, length, type);
6914         if (ret < 0)
6915                 return ret;
6916         warn_32bit_meta_chunk(fs_info, logical, length, type);
6917 #endif
6918
6919         /*
6920          * Only need to verify chunk item if we're reading from sys chunk array,
6921          * as chunk item in tree block is already verified by tree-checker.
6922          */
6923         if (leaf->start == BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET) {
6924                 ret = btrfs_check_chunk_valid(leaf, chunk, logical);
6925                 if (ret)
6926                         return ret;
6927         }
6928
6929         read_lock(&map_tree->lock);
6930         em = lookup_extent_mapping(map_tree, logical, 1);
6931         read_unlock(&map_tree->lock);
6932
6933         /* already mapped? */
6934         if (em && em->start <= logical && em->start + em->len > logical) {
6935                 free_extent_map(em);
6936                 return 0;
6937         } else if (em) {
6938                 free_extent_map(em);
6939         }
6940
6941         em = alloc_extent_map();
6942         if (!em)
6943                 return -ENOMEM;
6944         map = kmalloc(map_lookup_size(num_stripes), GFP_NOFS);
6945         if (!map) {
6946                 free_extent_map(em);
6947                 return -ENOMEM;
6948         }
6949
6950         set_bit(EXTENT_FLAG_FS_MAPPING, &em->flags);
6951         em->map_lookup = map;
6952         em->start = logical;
6953         em->len = length;
6954         em->orig_start = 0;
6955         em->block_start = 0;
6956         em->block_len = em->len;
6957
6958         map->num_stripes = num_stripes;
6959         map->io_width = btrfs_chunk_io_width(leaf, chunk);
6960         map->io_align = btrfs_chunk_io_align(leaf, chunk);
6961         map->stripe_len = btrfs_chunk_stripe_len(leaf, chunk);
6962         map->type = type;
6963         /*
6964          * We can't use the sub_stripes value, as for profiles other than
6965          * RAID10, they may have 0 as sub_stripes for filesystems created by
6966          * older mkfs (<v5.4).
6967          * In that case, it can cause divide-by-zero errors later.
6968          * Since currently sub_stripes is fixed for each profile, let's
6969          * use the trusted value instead.
6970          */
6971         map->sub_stripes = btrfs_raid_array[index].sub_stripes;
6972         map->verified_stripes = 0;
6973         em->orig_block_len = btrfs_calc_stripe_length(em);
6974         for (i = 0; i < num_stripes; i++) {
6975                 map->stripes[i].physical =
6976                         btrfs_stripe_offset_nr(leaf, chunk, i);
6977                 devid = btrfs_stripe_devid_nr(leaf, chunk, i);
6978                 args.devid = devid;
6979                 read_extent_buffer(leaf, uuid, (unsigned long)
6980                                    btrfs_stripe_dev_uuid_nr(chunk, i),
6981                                    BTRFS_UUID_SIZE);
6982                 args.uuid = uuid;
6983                 map->stripes[i].dev = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
6984                 if (!map->stripes[i].dev) {
6985                         map->stripes[i].dev = handle_missing_device(fs_info,
6986                                                                     devid, uuid);
6987                         if (IS_ERR(map->stripes[i].dev)) {
6988                                 ret = PTR_ERR(map->stripes[i].dev);
6989                                 free_extent_map(em);
6990                                 return ret;
6991                         }
6992                 }
6993
6994                 set_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA,
6995                                 &(map->stripes[i].dev->dev_state));
6996         }
6997
6998         write_lock(&map_tree->lock);
6999         ret = add_extent_mapping(map_tree, em, 0);
7000         write_unlock(&map_tree->lock);
7001         if (ret < 0) {
7002                 btrfs_err(fs_info,
7003                           "failed to add chunk map, start=%llu len=%llu: %d",
7004                           em->start, em->len, ret);
7005         }
7006         free_extent_map(em);
7007
7008         return ret;
7009 }
7010
7011 static void fill_device_from_item(struct extent_buffer *leaf,
7012                                  struct btrfs_dev_item *dev_item,
7013                                  struct btrfs_device *device)
7014 {
7015         unsigned long ptr;
7016
7017         device->devid = btrfs_device_id(leaf, dev_item);
7018         device->disk_total_bytes = btrfs_device_total_bytes(leaf, dev_item);
7019         device->total_bytes = device->disk_total_bytes;
7020         device->commit_total_bytes = device->disk_total_bytes;
7021         device->bytes_used = btrfs_device_bytes_used(leaf, dev_item);
7022         device->commit_bytes_used = device->bytes_used;
7023         device->type = btrfs_device_type(leaf, dev_item);
7024         device->io_align = btrfs_device_io_align(leaf, dev_item);
7025         device->io_width = btrfs_device_io_width(leaf, dev_item);
7026         device->sector_size = btrfs_device_sector_size(leaf, dev_item);
7027         WARN_ON(device->devid == BTRFS_DEV_REPLACE_DEVID);
7028         clear_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state);
7029
7030         ptr = btrfs_device_uuid(dev_item);
7031         read_extent_buffer(leaf, device->uuid, ptr, BTRFS_UUID_SIZE);
7032 }
7033
7034 static struct btrfs_fs_devices *open_seed_devices(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7035                                                   u8 *fsid)
7036 {
7037         struct btrfs_fs_devices *fs_devices;
7038         int ret;
7039
7040         lockdep_assert_held(&uuid_mutex);
7041         ASSERT(fsid);
7042
7043         /* This will match only for multi-device seed fs */
7044         list_for_each_entry(fs_devices, &fs_info->fs_devices->seed_list, seed_list)
7045                 if (!memcmp(fs_devices->fsid, fsid, BTRFS_FSID_SIZE))
7046                         return fs_devices;
7047
7048
7049         fs_devices = find_fsid(fsid, NULL);
7050         if (!fs_devices) {
7051                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, DEGRADED))
7052                         return ERR_PTR(-ENOENT);
7053
7054                 fs_devices = alloc_fs_devices(fsid, NULL);
7055                 if (IS_ERR(fs_devices))
7056                         return fs_devices;
7057
7058                 fs_devices->seeding = true;
7059                 fs_devices->opened = 1;
7060                 return fs_devices;
7061         }
7062
7063         /*
7064          * Upon first call for a seed fs fsid, just create a private copy of the
7065          * respective fs_devices and anchor it at fs_info->fs_devices->seed_list
7066          */
7067         fs_devices = clone_fs_devices(fs_devices);
7068         if (IS_ERR(fs_devices))
7069                 return fs_devices;
7070
7071         ret = open_fs_devices(fs_devices, FMODE_READ, fs_info->bdev_holder);
7072         if (ret) {
7073                 free_fs_devices(fs_devices);
7074                 return ERR_PTR(ret);
7075         }
7076
7077         if (!fs_devices->seeding) {
7078                 close_fs_devices(fs_devices);
7079                 free_fs_devices(fs_devices);
7080                 return ERR_PTR(-EINVAL);
7081         }
7082
7083         list_add(&fs_devices->seed_list, &fs_info->fs_devices->seed_list);
7084
7085         return fs_devices;
7086 }
7087
7088 static int read_one_dev(struct extent_buffer *leaf,
7089                         struct btrfs_dev_item *dev_item)
7090 {
7091         BTRFS_DEV_LOOKUP_ARGS(args);
7092         struct btrfs_fs_info *fs_info = leaf->fs_info;
7093         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
7094         struct btrfs_device *device;
7095         u64 devid;
7096         int ret;
7097         u8 fs_uuid[BTRFS_FSID_SIZE];
7098         u8 dev_uuid[BTRFS_UUID_SIZE];
7099
7100         devid = btrfs_device_id(leaf, dev_item);
7101         args.devid = devid;
7102         read_extent_buffer(leaf, dev_uuid, btrfs_device_uuid(dev_item),
7103                            BTRFS_UUID_SIZE);
7104         read_extent_buffer(leaf, fs_uuid, btrfs_device_fsid(dev_item),
7105                            BTRFS_FSID_SIZE);
7106         args.uuid = dev_uuid;
7107         args.fsid = fs_uuid;
7108
7109         if (memcmp(fs_uuid, fs_devices->metadata_uuid, BTRFS_FSID_SIZE)) {
7110                 fs_devices = open_seed_devices(fs_info, fs_uuid);
7111                 if (IS_ERR(fs_devices))
7112                         return PTR_ERR(fs_devices);
7113         }
7114
7115         device = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
7116         if (!device) {
7117                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, DEGRADED)) {
7118                         btrfs_report_missing_device(fs_info, devid,
7119                                                         dev_uuid, true);
7120                         return -ENOENT;
7121                 }
7122
7123                 device = add_missing_dev(fs_devices, devid, dev_uuid);
7124                 if (IS_ERR(device)) {
7125                         btrfs_err(fs_info,
7126                                 "failed to add missing dev %llu: %ld",
7127                                 devid, PTR_ERR(device));
7128                         return PTR_ERR(device);
7129                 }
7130                 btrfs_report_missing_device(fs_info, devid, dev_uuid, false);
7131         } else {
7132                 if (!device->bdev) {
7133                         if (!btrfs_test_opt(fs_info, DEGRADED)) {
7134                                 btrfs_report_missing_device(fs_info,
7135                                                 devid, dev_uuid, true);
7136                                 return -ENOENT;
7137                         }
7138                         btrfs_report_missing_device(fs_info, devid,
7139                                                         dev_uuid, false);
7140                 }
7141
7142                 if (!device->bdev &&
7143                     !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state)) {
7144                         /*
7145                          * this happens when a device that was properly setup
7146                          * in the device info lists suddenly goes bad.
7147                          * device->bdev is NULL, and so we have to set
7148                          * device->missing to one here
7149                          */
7150                         device->fs_devices->missing_devices++;
7151                         set_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &device->dev_state);
7152                 }
7153
7154                 /* Move the device to its own fs_devices */
7155                 if (device->fs_devices != fs_devices) {
7156                         ASSERT(test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING,
7157                                                         &device->dev_state));
7158
7159                         list_move(&device->dev_list, &fs_devices->devices);
7160                         device->fs_devices->num_devices--;
7161                         fs_devices->num_devices++;
7162
7163                         device->fs_devices->missing_devices--;
7164                         fs_devices->missing_devices++;
7165
7166                         device->fs_devices = fs_devices;
7167                 }
7168         }
7169
7170         if (device->fs_devices != fs_info->fs_devices) {
7171                 BUG_ON(test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state));
7172                 if (device->generation !=
7173                     btrfs_device_generation(leaf, dev_item))
7174                         return -EINVAL;
7175         }
7176
7177         fill_device_from_item(leaf, dev_item, device);
7178         if (device->bdev) {
7179                 u64 max_total_bytes = bdev_nr_bytes(device->bdev);
7180
7181                 if (device->total_bytes > max_total_bytes) {
7182                         btrfs_err(fs_info,
7183                         "device total_bytes should be at most %llu but found %llu",
7184                                   max_total_bytes, device->total_bytes);
7185                         return -EINVAL;
7186                 }
7187         }
7188         set_bit(BTRFS_DEV_STATE_IN_FS_METADATA, &device->dev_state);
7189         if (test_bit(BTRFS_DEV_STATE_WRITEABLE, &device->dev_state) &&
7190            !test_bit(BTRFS_DEV_STATE_REPLACE_TGT, &device->dev_state)) {
7191                 device->fs_devices->total_rw_bytes += device->total_bytes;
7192                 atomic64_add(device->total_bytes - device->bytes_used,
7193                                 &fs_info->free_chunk_space);
7194         }
7195         ret = 0;
7196         return ret;
7197 }
7198
7199 int btrfs_read_sys_array(struct btrfs_fs_info *fs_info)
7200 {
7201         struct btrfs_super_block *super_copy = fs_info->super_copy;
7202         struct extent_buffer *sb;
7203         struct btrfs_disk_key *disk_key;
7204         struct btrfs_chunk *chunk;
7205         u8 *array_ptr;
7206         unsigned long sb_array_offset;
7207         int ret = 0;
7208         u32 num_stripes;
7209         u32 array_size;
7210         u32 len = 0;
7211         u32 cur_offset;
7212         u64 type;
7213         struct btrfs_key key;
7214
7215         ASSERT(BTRFS_SUPER_INFO_SIZE <= fs_info->nodesize);
7216
7217         /*
7218          * We allocated a dummy extent, just to use extent buffer accessors.
7219          * There will be unused space after BTRFS_SUPER_INFO_SIZE, but
7220          * that's fine, we will not go beyond system chunk array anyway.
7221          */
7222         sb = alloc_dummy_extent_buffer(fs_info, BTRFS_SUPER_INFO_OFFSET);
7223         if (!sb)
7224                 return -ENOMEM;
7225         set_extent_buffer_uptodate(sb);
7226
7227         write_extent_buffer(sb, super_copy, 0, BTRFS_SUPER_INFO_SIZE);
7228         array_size = btrfs_super_sys_array_size(super_copy);
7229
7230         array_ptr = super_copy->sys_chunk_array;
7231         sb_array_offset = offsetof(struct btrfs_super_block, sys_chunk_array);
7232         cur_offset = 0;
7233
7234         while (cur_offset < array_size) {
7235                 disk_key = (struct btrfs_disk_key *)array_ptr;
7236                 len = sizeof(*disk_key);
7237                 if (cur_offset + len > array_size)
7238                         goto out_short_read;
7239
7240                 btrfs_disk_key_to_cpu(&key, disk_key);
7241
7242                 array_ptr += len;
7243                 sb_array_offset += len;
7244                 cur_offset += len;
7245
7246                 if (key.type != BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY) {
7247                         btrfs_err(fs_info,
7248                             "unexpected item type %u in sys_array at offset %u",
7249                                   (u32)key.type, cur_offset);
7250                         ret = -EIO;
7251                         break;
7252                 }
7253
7254                 chunk = (struct btrfs_chunk *)sb_array_offset;
7255                 /*
7256                  * At least one btrfs_chunk with one stripe must be present,
7257                  * exact stripe count check comes afterwards
7258                  */
7259                 len = btrfs_chunk_item_size(1);
7260                 if (cur_offset + len > array_size)
7261                         goto out_short_read;
7262
7263                 num_stripes = btrfs_chunk_num_stripes(sb, chunk);
7264                 if (!num_stripes) {
7265                         btrfs_err(fs_info,
7266                         "invalid number of stripes %u in sys_array at offset %u",
7267                                   num_stripes, cur_offset);
7268                         ret = -EIO;
7269                         break;
7270                 }
7271
7272                 type = btrfs_chunk_type(sb, chunk);
7273                 if ((type & BTRFS_BLOCK_GROUP_SYSTEM) == 0) {
7274                         btrfs_err(fs_info,
7275                         "invalid chunk type %llu in sys_array at offset %u",
7276                                   type, cur_offset);
7277                         ret = -EIO;
7278                         break;
7279                 }
7280
7281                 len = btrfs_chunk_item_size(num_stripes);
7282                 if (cur_offset + len > array_size)
7283                         goto out_short_read;
7284
7285                 ret = read_one_chunk(&key, sb, chunk);
7286                 if (ret)
7287                         break;
7288
7289                 array_ptr += len;
7290                 sb_array_offset += len;
7291                 cur_offset += len;
7292         }
7293         clear_extent_buffer_uptodate(sb);
7294         free_extent_buffer_stale(sb);
7295         return ret;
7296
7297 out_short_read:
7298         btrfs_err(fs_info, "sys_array too short to read %u bytes at offset %u",
7299                         len, cur_offset);
7300         clear_extent_buffer_uptodate(sb);
7301         free_extent_buffer_stale(sb);
7302         return -EIO;
7303 }
7304
7305 /*
7306  * Check if all chunks in the fs are OK for read-write degraded mount
7307  *
7308  * If the @failing_dev is specified, it's accounted as missing.
7309  *
7310  * Return true if all chunks meet the minimal RW mount requirements.
7311  * Return false if any chunk doesn't meet the minimal RW mount requirements.
7312  */
7313 bool btrfs_check_rw_degradable(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7314                                         struct btrfs_device *failing_dev)
7315 {
7316         struct extent_map_tree *map_tree = &fs_info->mapping_tree;
7317         struct extent_map *em;
7318         u64 next_start = 0;
7319         bool ret = true;
7320
7321         read_lock(&map_tree->lock);
7322         em = lookup_extent_mapping(map_tree, 0, (u64)-1);
7323         read_unlock(&map_tree->lock);
7324         /* No chunk at all? Return false anyway */
7325         if (!em) {
7326                 ret = false;
7327                 goto out;
7328         }
7329         while (em) {
7330                 struct map_lookup *map;
7331                 int missing = 0;
7332                 int max_tolerated;
7333                 int i;
7334
7335                 map = em->map_lookup;
7336                 max_tolerated =
7337                         btrfs_get_num_tolerated_disk_barrier_failures(
7338                                         map->type);
7339                 for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
7340                         struct btrfs_device *dev = map->stripes[i].dev;
7341
7342                         if (!dev || !dev->bdev ||
7343                             test_bit(BTRFS_DEV_STATE_MISSING, &dev->dev_state) ||
7344                             dev->last_flush_error)
7345                                 missing++;
7346                         else if (failing_dev && failing_dev == dev)
7347                                 missing++;
7348                 }
7349                 if (missing > max_tolerated) {
7350                         if (!failing_dev)
7351                                 btrfs_warn(fs_info,
7352         "chunk %llu missing %d devices, max tolerance is %d for writable mount",
7353                                    em->start, missing, max_tolerated);
7354                         free_extent_map(em);
7355                         ret = false;
7356                         goto out;
7357                 }
7358                 next_start = extent_map_end(em);
7359                 free_extent_map(em);
7360
7361                 read_lock(&map_tree->lock);
7362                 em = lookup_extent_mapping(map_tree, next_start,
7363                                            (u64)(-1) - next_start);
7364                 read_unlock(&map_tree->lock);
7365         }
7366 out:
7367         return ret;
7368 }
7369
7370 static void readahead_tree_node_children(struct extent_buffer *node)
7371 {
7372         int i;
7373         const int nr_items = btrfs_header_nritems(node);
7374
7375         for (i = 0; i < nr_items; i++)
7376                 btrfs_readahead_node_child(node, i);
7377 }
7378
7379 int btrfs_read_chunk_tree(struct btrfs_fs_info *fs_info)
7380 {
7381         struct btrfs_root *root = fs_info->chunk_root;
7382         struct btrfs_path *path;
7383         struct extent_buffer *leaf;
7384         struct btrfs_key key;
7385         struct btrfs_key found_key;
7386         int ret;
7387         int slot;
7388         int iter_ret = 0;
7389         u64 total_dev = 0;
7390         u64 last_ra_node = 0;
7391
7392         path = btrfs_alloc_path();
7393         if (!path)
7394                 return -ENOMEM;
7395
7396         /*
7397          * uuid_mutex is needed only if we are mounting a sprout FS
7398          * otherwise we don't need it.
7399          */
7400         mutex_lock(&uuid_mutex);
7401
7402         /*
7403          * It is possible for mount and umount to race in such a way that
7404          * we execute this code path, but open_fs_devices failed to clear
7405          * total_rw_bytes. We certainly want it cleared before reading the
7406          * device items, so clear it here.
7407          */
7408         fs_info->fs_devices->total_rw_bytes = 0;
7409
7410         /*
7411          * Lockdep complains about possible circular locking dependency between
7412          * a disk's open_mutex (struct gendisk.open_mutex), the rw semaphores
7413          * used for freeze procection of a fs (struct super_block.s_writers),
7414          * which we take when starting a transaction, and extent buffers of the
7415          * chunk tree if we call read_one_dev() while holding a lock on an
7416          * extent buffer of the chunk tree. Since we are mounting the filesystem
7417          * and at this point there can't be any concurrent task modifying the
7418          * chunk tree, to keep it simple, just skip locking on the chunk tree.
7419          */
7420         ASSERT(!test_bit(BTRFS_FS_OPEN, &fs_info->flags));
7421         path->skip_locking = 1;
7422
7423         /*
7424          * Read all device items, and then all the chunk items. All
7425          * device items are found before any chunk item (their object id
7426          * is smaller than the lowest possible object id for a chunk
7427          * item - BTRFS_FIRST_CHUNK_TREE_OBJECTID).
7428          */
7429         key.objectid = BTRFS_DEV_ITEMS_OBJECTID;
7430         key.offset = 0;
7431         key.type = 0;
7432         btrfs_for_each_slot(root, &key, &found_key, path, iter_ret) {
7433                 struct extent_buffer *node = path->nodes[1];
7434
7435                 leaf = path->nodes[0];
7436                 slot = path->slots[0];
7437
7438                 if (node) {
7439                         if (last_ra_node != node->start) {
7440                                 readahead_tree_node_children(node);
7441                                 last_ra_node = node->start;
7442                         }
7443                 }
7444                 if (found_key.type == BTRFS_DEV_ITEM_KEY) {
7445                         struct btrfs_dev_item *dev_item;
7446                         dev_item = btrfs_item_ptr(leaf, slot,
7447                                                   struct btrfs_dev_item);
7448                         ret = read_one_dev(leaf, dev_item);
7449                         if (ret)
7450                                 goto error;
7451                         total_dev++;
7452                 } else if (found_key.type == BTRFS_CHUNK_ITEM_KEY) {
7453                         struct btrfs_chunk *chunk;
7454
7455                         /*
7456                          * We are only called at mount time, so no need to take
7457                          * fs_info->chunk_mutex. Plus, to avoid lockdep warnings,
7458                          * we always lock first fs_info->chunk_mutex before
7459                          * acquiring any locks on the chunk tree. This is a
7460                          * requirement for chunk allocation, see the comment on
7461                          * top of btrfs_chunk_alloc() for details.
7462                          */
7463                         chunk = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_chunk);
7464                         ret = read_one_chunk(&found_key, leaf, chunk);
7465                         if (ret)
7466                                 goto error;
7467                 }
7468         }
7469         /* Catch error found during iteration */
7470         if (iter_ret < 0) {
7471                 ret = iter_ret;
7472                 goto error;
7473         }
7474
7475         /*
7476          * After loading chunk tree, we've got all device information,
7477          * do another round of validation checks.
7478          */
7479         if (total_dev != fs_info->fs_devices->total_devices) {
7480                 btrfs_warn(fs_info,
7481 "super block num_devices %llu mismatch with DEV_ITEM count %llu, will be repaired on next transaction commit",
7482                           btrfs_super_num_devices(fs_info->super_copy),
7483                           total_dev);
7484                 fs_info->fs_devices->total_devices = total_dev;
7485                 btrfs_set_super_num_devices(fs_info->super_copy, total_dev);
7486         }
7487         if (btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy) <
7488             fs_info->fs_devices->total_rw_bytes) {
7489                 btrfs_err(fs_info,
7490         "super_total_bytes %llu mismatch with fs_devices total_rw_bytes %llu",
7491                           btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy),
7492                           fs_info->fs_devices->total_rw_bytes);
7493                 ret = -EINVAL;
7494                 goto error;
7495         }
7496         ret = 0;
7497 error:
7498         mutex_unlock(&uuid_mutex);
7499
7500         btrfs_free_path(path);
7501         return ret;
7502 }
7503
7504 int btrfs_init_devices_late(struct btrfs_fs_info *fs_info)
7505 {
7506         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices, *seed_devs;
7507         struct btrfs_device *device;
7508         int ret = 0;
7509
7510         fs_devices->fs_info = fs_info;
7511
7512         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
7513         list_for_each_entry(device, &fs_devices->devices, dev_list)
7514                 device->fs_info = fs_info;
7515
7516         list_for_each_entry(seed_devs, &fs_devices->seed_list, seed_list) {
7517                 list_for_each_entry(device, &seed_devs->devices, dev_list) {
7518                         device->fs_info = fs_info;
7519                         ret = btrfs_get_dev_zone_info(device, false);
7520                         if (ret)
7521                                 break;
7522                 }
7523
7524                 seed_devs->fs_info = fs_info;
7525         }
7526         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
7527
7528         return ret;
7529 }
7530
7531 static u64 btrfs_dev_stats_value(const struct extent_buffer *eb,
7532                                  const struct btrfs_dev_stats_item *ptr,
7533                                  int index)
7534 {
7535         u64 val;
7536
7537         read_extent_buffer(eb, &val,
7538                            offsetof(struct btrfs_dev_stats_item, values) +
7539                             ((unsigned long)ptr) + (index * sizeof(u64)),
7540                            sizeof(val));
7541         return val;
7542 }
7543
7544 static void btrfs_set_dev_stats_value(struct extent_buffer *eb,
7545                                       struct btrfs_dev_stats_item *ptr,
7546                                       int index, u64 val)
7547 {
7548         write_extent_buffer(eb, &val,
7549                             offsetof(struct btrfs_dev_stats_item, values) +
7550                              ((unsigned long)ptr) + (index * sizeof(u64)),
7551                             sizeof(val));
7552 }
7553
7554 static int btrfs_device_init_dev_stats(struct btrfs_device *device,
7555                                        struct btrfs_path *path)
7556 {
7557         struct btrfs_dev_stats_item *ptr;
7558         struct extent_buffer *eb;
7559         struct btrfs_key key;
7560         int item_size;
7561         int i, ret, slot;
7562
7563         if (!device->fs_info->dev_root)
7564                 return 0;
7565
7566         key.objectid = BTRFS_DEV_STATS_OBJECTID;
7567         key.type = BTRFS_PERSISTENT_ITEM_KEY;
7568         key.offset = device->devid;
7569         ret = btrfs_search_slot(NULL, device->fs_info->dev_root, &key, path, 0, 0);
7570         if (ret) {
7571                 for (i = 0; i < BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX; i++)
7572                         btrfs_dev_stat_set(device, i, 0);
7573                 device->dev_stats_valid = 1;
7574                 btrfs_release_path(path);
7575                 return ret < 0 ? ret : 0;
7576         }
7577         slot = path->slots[0];
7578         eb = path->nodes[0];
7579         item_size = btrfs_item_size(eb, slot);
7580
7581         ptr = btrfs_item_ptr(eb, slot, struct btrfs_dev_stats_item);
7582
7583         for (i = 0; i < BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX; i++) {
7584                 if (item_size >= (1 + i) * sizeof(__le64))
7585                         btrfs_dev_stat_set(device, i,
7586                                            btrfs_dev_stats_value(eb, ptr, i));
7587                 else
7588                         btrfs_dev_stat_set(device, i, 0);
7589         }
7590
7591         device->dev_stats_valid = 1;
7592         btrfs_dev_stat_print_on_load(device);
7593         btrfs_release_path(path);
7594
7595         return 0;
7596 }
7597
7598 int btrfs_init_dev_stats(struct btrfs_fs_info *fs_info)
7599 {
7600         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices, *seed_devs;
7601         struct btrfs_device *device;
7602         struct btrfs_path *path = NULL;
7603         int ret = 0;
7604
7605         path = btrfs_alloc_path();
7606         if (!path)
7607                 return -ENOMEM;
7608
7609         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
7610         list_for_each_entry(device, &fs_devices->devices, dev_list) {
7611                 ret = btrfs_device_init_dev_stats(device, path);
7612                 if (ret)
7613                         goto out;
7614         }
7615         list_for_each_entry(seed_devs, &fs_devices->seed_list, seed_list) {
7616                 list_for_each_entry(device, &seed_devs->devices, dev_list) {
7617                         ret = btrfs_device_init_dev_stats(device, path);
7618                         if (ret)
7619                                 goto out;
7620                 }
7621         }
7622 out:
7623         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
7624
7625         btrfs_free_path(path);
7626         return ret;
7627 }
7628
7629 static int update_dev_stat_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
7630                                 struct btrfs_device *device)
7631 {
7632         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
7633         struct btrfs_root *dev_root = fs_info->dev_root;
7634         struct btrfs_path *path;
7635         struct btrfs_key key;
7636         struct extent_buffer *eb;
7637         struct btrfs_dev_stats_item *ptr;
7638         int ret;
7639         int i;
7640
7641         key.objectid = BTRFS_DEV_STATS_OBJECTID;
7642         key.type = BTRFS_PERSISTENT_ITEM_KEY;
7643         key.offset = device->devid;
7644
7645         path = btrfs_alloc_path();
7646         if (!path)
7647                 return -ENOMEM;
7648         ret = btrfs_search_slot(trans, dev_root, &key, path, -1, 1);
7649         if (ret < 0) {
7650                 btrfs_warn_in_rcu(fs_info,
7651                         "error %d while searching for dev_stats item for device %s",
7652                                   ret, btrfs_dev_name(device));
7653                 goto out;
7654         }
7655
7656         if (ret == 0 &&
7657             btrfs_item_size(path->nodes[0], path->slots[0]) < sizeof(*ptr)) {
7658                 /* need to delete old one and insert a new one */
7659                 ret = btrfs_del_item(trans, dev_root, path);
7660                 if (ret != 0) {
7661                         btrfs_warn_in_rcu(fs_info,
7662                                 "delete too small dev_stats item for device %s failed %d",
7663                                           btrfs_dev_name(device), ret);
7664                         goto out;
7665                 }
7666                 ret = 1;
7667         }
7668
7669         if (ret == 1) {
7670                 /* need to insert a new item */
7671                 btrfs_release_path(path);
7672                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, dev_root, path,
7673                                               &key, sizeof(*ptr));
7674                 if (ret < 0) {
7675                         btrfs_warn_in_rcu(fs_info,
7676                                 "insert dev_stats item for device %s failed %d",
7677                                 btrfs_dev_name(device), ret);
7678                         goto out;
7679                 }
7680         }
7681
7682         eb = path->nodes[0];
7683         ptr = btrfs_item_ptr(eb, path->slots[0], struct btrfs_dev_stats_item);
7684         for (i = 0; i < BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX; i++)
7685                 btrfs_set_dev_stats_value(eb, ptr, i,
7686                                           btrfs_dev_stat_read(device, i));
7687         btrfs_mark_buffer_dirty(eb);
7688
7689 out:
7690         btrfs_free_path(path);
7691         return ret;
7692 }
7693
7694 /*
7695  * called from commit_transaction. Writes all changed device stats to disk.
7696  */
7697 int btrfs_run_dev_stats(struct btrfs_trans_handle *trans)
7698 {
7699         struct btrfs_fs_info *fs_info = trans->fs_info;
7700         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
7701         struct btrfs_device *device;
7702         int stats_cnt;
7703         int ret = 0;
7704
7705         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
7706         list_for_each_entry(device, &fs_devices->devices, dev_list) {
7707                 stats_cnt = atomic_read(&device->dev_stats_ccnt);
7708                 if (!device->dev_stats_valid || stats_cnt == 0)
7709                         continue;
7710
7711
7712                 /*
7713                  * There is a LOAD-LOAD control dependency between the value of
7714                  * dev_stats_ccnt and updating the on-disk values which requires
7715                  * reading the in-memory counters. Such control dependencies
7716                  * require explicit read memory barriers.
7717                  *
7718                  * This memory barriers pairs with smp_mb__before_atomic in
7719                  * btrfs_dev_stat_inc/btrfs_dev_stat_set and with the full
7720                  * barrier implied by atomic_xchg in
7721                  * btrfs_dev_stats_read_and_reset
7722                  */
7723                 smp_rmb();
7724
7725                 ret = update_dev_stat_item(trans, device);
7726                 if (!ret)
7727                         atomic_sub(stats_cnt, &device->dev_stats_ccnt);
7728         }
7729         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
7730
7731         return ret;
7732 }
7733
7734 void btrfs_dev_stat_inc_and_print(struct btrfs_device *dev, int index)
7735 {
7736         btrfs_dev_stat_inc(dev, index);
7737
7738         if (!dev->dev_stats_valid)
7739                 return;
7740         btrfs_err_rl_in_rcu(dev->fs_info,
7741                 "bdev %s errs: wr %u, rd %u, flush %u, corrupt %u, gen %u",
7742                            btrfs_dev_name(dev),
7743                            btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_WRITE_ERRS),
7744                            btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_READ_ERRS),
7745                            btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_FLUSH_ERRS),
7746                            btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS),
7747                            btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_GENERATION_ERRS));
7748 }
7749
7750 static void btrfs_dev_stat_print_on_load(struct btrfs_device *dev)
7751 {
7752         int i;
7753
7754         for (i = 0; i < BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX; i++)
7755                 if (btrfs_dev_stat_read(dev, i) != 0)
7756                         break;
7757         if (i == BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX)
7758                 return; /* all values == 0, suppress message */
7759
7760         btrfs_info_in_rcu(dev->fs_info,
7761                 "bdev %s errs: wr %u, rd %u, flush %u, corrupt %u, gen %u",
7762                btrfs_dev_name(dev),
7763                btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_WRITE_ERRS),
7764                btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_READ_ERRS),
7765                btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_FLUSH_ERRS),
7766                btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS),
7767                btrfs_dev_stat_read(dev, BTRFS_DEV_STAT_GENERATION_ERRS));
7768 }
7769
7770 int btrfs_get_dev_stats(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7771                         struct btrfs_ioctl_get_dev_stats *stats)
7772 {
7773         BTRFS_DEV_LOOKUP_ARGS(args);
7774         struct btrfs_device *dev;
7775         struct btrfs_fs_devices *fs_devices = fs_info->fs_devices;
7776         int i;
7777
7778         mutex_lock(&fs_devices->device_list_mutex);
7779         args.devid = stats->devid;
7780         dev = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
7781         mutex_unlock(&fs_devices->device_list_mutex);
7782
7783         if (!dev) {
7784                 btrfs_warn(fs_info, "get dev_stats failed, device not found");
7785                 return -ENODEV;
7786         } else if (!dev->dev_stats_valid) {
7787                 btrfs_warn(fs_info, "get dev_stats failed, not yet valid");
7788                 return -ENODEV;
7789         } else if (stats->flags & BTRFS_DEV_STATS_RESET) {
7790                 for (i = 0; i < BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX; i++) {
7791                         if (stats->nr_items > i)
7792                                 stats->values[i] =
7793                                         btrfs_dev_stat_read_and_reset(dev, i);
7794                         else
7795                                 btrfs_dev_stat_set(dev, i, 0);
7796                 }
7797                 btrfs_info(fs_info, "device stats zeroed by %s (%d)",
7798                            current->comm, task_pid_nr(current));
7799         } else {
7800                 for (i = 0; i < BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX; i++)
7801                         if (stats->nr_items > i)
7802                                 stats->values[i] = btrfs_dev_stat_read(dev, i);
7803         }
7804         if (stats->nr_items > BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX)
7805                 stats->nr_items = BTRFS_DEV_STAT_VALUES_MAX;
7806         return 0;
7807 }
7808
7809 /*
7810  * Update the size and bytes used for each device where it changed.  This is
7811  * delayed since we would otherwise get errors while writing out the
7812  * superblocks.
7813  *
7814  * Must be invoked during transaction commit.
7815  */
7816 void btrfs_commit_device_sizes(struct btrfs_transaction *trans)
7817 {
7818         struct btrfs_device *curr, *next;
7819
7820         ASSERT(trans->state == TRANS_STATE_COMMIT_DOING);
7821
7822         if (list_empty(&trans->dev_update_list))
7823                 return;
7824
7825         /*
7826          * We don't need the device_list_mutex here.  This list is owned by the
7827          * transaction and the transaction must complete before the device is
7828          * released.
7829          */
7830         mutex_lock(&trans->fs_info->chunk_mutex);
7831         list_for_each_entry_safe(curr, next, &trans->dev_update_list,
7832                                  post_commit_list) {
7833                 list_del_init(&curr->post_commit_list);
7834                 curr->commit_total_bytes = curr->disk_total_bytes;
7835                 curr->commit_bytes_used = curr->bytes_used;
7836         }
7837         mutex_unlock(&trans->fs_info->chunk_mutex);
7838 }
7839
7840 /*
7841  * Multiplicity factor for simple profiles: DUP, RAID1-like and RAID10.
7842  */
7843 int btrfs_bg_type_to_factor(u64 flags)
7844 {
7845         const int index = btrfs_bg_flags_to_raid_index(flags);
7846
7847         return btrfs_raid_array[index].ncopies;
7848 }
7849
7850
7851
7852 static int verify_one_dev_extent(struct btrfs_fs_info *fs_info,
7853                                  u64 chunk_offset, u64 devid,
7854                                  u64 physical_offset, u64 physical_len)
7855 {
7856         struct btrfs_dev_lookup_args args = { .devid = devid };
7857         struct extent_map_tree *em_tree = &fs_info->mapping_tree;
7858         struct extent_map *em;
7859         struct map_lookup *map;
7860         struct btrfs_device *dev;
7861         u64 stripe_len;
7862         bool found = false;
7863         int ret = 0;
7864         int i;
7865
7866         read_lock(&em_tree->lock);
7867         em = lookup_extent_mapping(em_tree, chunk_offset, 1);
7868         read_unlock(&em_tree->lock);
7869
7870         if (!em) {
7871                 btrfs_err(fs_info,
7872 "dev extent physical offset %llu on devid %llu doesn't have corresponding chunk",
7873                           physical_offset, devid);
7874                 ret = -EUCLEAN;
7875                 goto out;
7876         }
7877
7878         map = em->map_lookup;
7879         stripe_len = btrfs_calc_stripe_length(em);
7880         if (physical_len != stripe_len) {
7881                 btrfs_err(fs_info,
7882 "dev extent physical offset %llu on devid %llu length doesn't match chunk %llu, have %llu expect %llu",
7883                           physical_offset, devid, em->start, physical_len,
7884                           stripe_len);
7885                 ret = -EUCLEAN;
7886                 goto out;
7887         }
7888
7889         /*
7890          * Very old mkfs.btrfs (before v4.1) will not respect the reserved
7891          * space. Although kernel can handle it without problem, better to warn
7892          * the users.
7893          */
7894         if (physical_offset < BTRFS_DEVICE_RANGE_RESERVED)
7895                 btrfs_warn(fs_info,
7896                 "devid %llu physical %llu len %llu inside the reserved space",
7897                            devid, physical_offset, physical_len);
7898
7899         for (i = 0; i < map->num_stripes; i++) {
7900                 if (map->stripes[i].dev->devid == devid &&
7901                     map->stripes[i].physical == physical_offset) {
7902                         found = true;
7903                         if (map->verified_stripes >= map->num_stripes) {
7904                                 btrfs_err(fs_info,
7905                                 "too many dev extents for chunk %llu found",
7906                                           em->start);
7907                                 ret = -EUCLEAN;
7908                                 goto out;
7909                         }
7910                         map->verified_stripes++;
7911                         break;
7912                 }
7913         }
7914         if (!found) {
7915                 btrfs_err(fs_info,
7916         "dev extent physical offset %llu devid %llu has no corresponding chunk",
7917                         physical_offset, devid);
7918                 ret = -EUCLEAN;
7919         }
7920
7921         /* Make sure no dev extent is beyond device boundary */
7922         dev = btrfs_find_device(fs_info->fs_devices, &args);
7923         if (!dev) {
7924                 btrfs_err(fs_info, "failed to find devid %llu", devid);
7925                 ret = -EUCLEAN;
7926                 goto out;
7927         }
7928
7929         if (physical_offset + physical_len > dev->disk_total_bytes) {
7930                 btrfs_err(fs_info,
7931 "dev extent devid %llu physical offset %llu len %llu is beyond device boundary %llu",
7932                           devid, physical_offset, physical_len,
7933                           dev->disk_total_bytes);
7934                 ret = -EUCLEAN;
7935                 goto out;
7936         }
7937
7938         if (dev->zone_info) {
7939                 u64 zone_size = dev->zone_info->zone_size;
7940
7941                 if (!IS_ALIGNED(physical_offset, zone_size) ||
7942                     !IS_ALIGNED(physical_len, zone_size)) {
7943                         btrfs_err(fs_info,
7944 "zoned: dev extent devid %llu physical offset %llu len %llu is not aligned to device zone",
7945                                   devid, physical_offset, physical_len);
7946                         ret = -EUCLEAN;
7947                         goto out;
7948                 }
7949         }
7950
7951 out:
7952         free_extent_map(em);
7953         return ret;
7954 }
7955
7956 static int verify_chunk_dev_extent_mapping(struct btrfs_fs_info *fs_info)
7957 {
7958         struct extent_map_tree *em_tree = &fs_info->mapping_tree;
7959         struct extent_map *em;
7960         struct rb_node *node;
7961         int ret = 0;
7962
7963         read_lock(&em_tree->lock);
7964         for (node = rb_first_cached(&em_tree->map); node; node = rb_next(node)) {
7965                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
7966                 if (em->map_lookup->num_stripes !=
7967                     em->map_lookup->verified_stripes) {
7968                         btrfs_err(fs_info,
7969                         "chunk %llu has missing dev extent, have %d expect %d",
7970                                   em->start, em->map_lookup->verified_stripes,
7971                                   em->map_lookup->num_stripes);
7972                         ret = -EUCLEAN;
7973                         goto out;
7974                 }
7975         }
7976 out:
7977         read_unlock(&em_tree->lock);
7978         return ret;
7979 }
7980
7981 /*
7982  * Ensure that all dev extents are mapped to correct chunk, otherwise
7983  * later chunk allocation/free would cause unexpected behavior.
7984  *
7985  * NOTE: This will iterate through the whole device tree, which should be of
7986  * the same size level as the chunk tree.  This slightly increases mount time.
7987  */
7988 int btrfs_verify_dev_extents(struct btrfs_fs_info *fs_info)
7989 {
7990         struct btrfs_path *path;
7991         struct btrfs_root *root = fs_info->dev_root;
7992         struct btrfs_key key;
7993         u64 prev_devid = 0;
7994         u64 prev_dev_ext_end = 0;
7995         int ret = 0;
7996
7997         /*
7998          * We don't have a dev_root because we mounted with ignorebadroots and
7999          * failed to load the root, so we want to skip the verification in this
8000          * case for sure.
8001          *
8002          * However if the dev root is fine, but the tree itself is corrupted
8003          * we'd still fail to mount.  This verification is only to make sure
8004          * writes can happen safely, so instead just bypass this check
8005          * completely in the case of IGNOREBADROOTS.
8006          */
8007         if (btrfs_test_opt(fs_info, IGNOREBADROOTS))
8008                 return 0;
8009
8010         key.objectid = 1;
8011         key.type = BTRFS_DEV_EXTENT_KEY;
8012         key.offset = 0;
8013
8014         path = btrfs_alloc_path();
8015         if (!path)
8016                 return -ENOMEM;
8017
8018         path->reada = READA_FORWARD;
8019         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
8020         if (ret < 0)
8021                 goto out;
8022
8023         if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(path->nodes[0])) {
8024                 ret = btrfs_next_leaf(root, path);
8025                 if (ret < 0)
8026                         goto out;
8027                 /* No dev extents at all? Not good */
8028                 if (ret > 0) {
8029                         ret = -EUCLEAN;
8030                         goto out;
8031                 }
8032         }
8033         while (1) {
8034                 struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
8035                 struct btrfs_dev_extent *dext;
8036                 int slot = path->slots[0];
8037                 u64 chunk_offset;
8038                 u64 physical_offset;
8039                 u64 physical_len;
8040                 u64 devid;
8041
8042                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
8043                 if (key.type != BTRFS_DEV_EXTENT_KEY)
8044                         break;
8045                 devid = key.objectid;
8046                 physical_offset = key.offset;
8047
8048                 dext = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_dev_extent);
8049                 chunk_offset = btrfs_dev_extent_chunk_offset(leaf, dext);
8050                 physical_len = btrfs_dev_extent_length(leaf, dext);
8051
8052                 /* Check if this dev extent overlaps with the previous one */
8053                 if (devid == prev_devid && physical_offset < prev_dev_ext_end) {
8054                         btrfs_err(fs_info,
8055 "dev extent devid %llu physical offset %llu overlap with previous dev extent end %llu",
8056                                   devid, physical_offset, prev_dev_ext_end);
8057                         ret = -EUCLEAN;
8058                         goto out;
8059                 }
8060
8061                 ret = verify_one_dev_extent(fs_info, chunk_offset, devid,
8062                                             physical_offset, physical_len);
8063                 if (ret < 0)
8064                         goto out;
8065                 prev_devid = devid;
8066                 prev_dev_ext_end = physical_offset + physical_len;
8067
8068                 ret = btrfs_next_item(root, path);
8069                 if (ret < 0)
8070                         goto out;
8071                 if (ret > 0) {
8072                         ret = 0;
8073                         break;
8074                 }
8075         }
8076
8077         /* Ensure all chunks have corresponding dev extents */
8078         ret = verify_chunk_dev_extent_mapping(fs_info);
8079 out:
8080         btrfs_free_path(path);
8081         return ret;
8082 }
8083
8084 /*
8085  * Check whether the given block group or device is pinned by any inode being
8086  * used as a swapfile.
8087  */
8088 bool btrfs_pinned_by_swapfile(struct btrfs_fs_info *fs_info, void *ptr)
8089 {
8090         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
8091         struct rb_node *node;
8092
8093         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
8094         node = fs_info->swapfile_pins.rb_node;
8095         while (node) {
8096                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
8097                 if (ptr < sp->ptr)
8098                         node = node->rb_left;
8099                 else if (ptr > sp->ptr)
8100                         node = node->rb_right;
8101                 else
8102                         break;
8103         }
8104         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
8105         return node != NULL;
8106 }
8107
8108 static int relocating_repair_kthread(void *data)
8109 {
8110         struct btrfs_block_group *cache = data;
8111         struct btrfs_fs_info *fs_info = cache->fs_info;
8112         u64 target;
8113         int ret = 0;
8114
8115         target = cache->start;
8116         btrfs_put_block_group(cache);
8117
8118         sb_start_write(fs_info->sb);
8119         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_BALANCE)) {
8120                 btrfs_info(fs_info,
8121                            "zoned: skip relocating block group %llu to repair: EBUSY",
8122                            target);
8123                 sb_end_write(fs_info->sb);
8124                 return -EBUSY;
8125         }
8126
8127         mutex_lock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
8128
8129         /* Ensure block group still exists */
8130         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, target);
8131         if (!cache)
8132                 goto out;
8133
8134         if (!test_bit(BLOCK_GROUP_FLAG_RELOCATING_REPAIR, &cache->runtime_flags))
8135                 goto out;
8136
8137         ret = btrfs_may_alloc_data_chunk(fs_info, target);
8138         if (ret < 0)
8139                 goto out;
8140
8141         btrfs_info(fs_info,
8142                    "zoned: relocating block group %llu to repair IO failure",
8143                    target);
8144         ret = btrfs_relocate_chunk(fs_info, target);
8145
8146 out:
8147         if (cache)
8148                 btrfs_put_block_group(cache);
8149         mutex_unlock(&fs_info->reclaim_bgs_lock);
8150         btrfs_exclop_finish(fs_info);
8151         sb_end_write(fs_info->sb);
8152
8153         return ret;
8154 }
8155
8156 bool btrfs_repair_one_zone(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 logical)
8157 {
8158         struct btrfs_block_group *cache;
8159
8160         if (!btrfs_is_zoned(fs_info))
8161                 return false;
8162
8163         /* Do not attempt to repair in degraded state */
8164         if (btrfs_test_opt(fs_info, DEGRADED))
8165                 return true;
8166
8167         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical);
8168         if (!cache)
8169                 return true;
8170
8171         if (test_and_set_bit(BLOCK_GROUP_FLAG_RELOCATING_REPAIR, &cache->runtime_flags)) {
8172                 btrfs_put_block_group(cache);
8173                 return true;
8174         }
8175
8176         kthread_run(relocating_repair_kthread, cache,
8177                     "btrfs-relocating-repair");
8178
8179         return true;
8180 }
This page took 0.523585 seconds and 4 git commands to generate.