fs/btrfs/inode.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * Copyright (C) 2007 Oracle.  All rights reserved.
   4  */
   5
   6 #include <crypto/hash.h>
   7 #include <linux/kernel.h>
   8 #include <linux/bio.h>
   9 #include <linux/file.h>
  10 #include <linux/fs.h>
  11 #include <linux/pagemap.h>
  12 #include <linux/highmem.h>
  13 #include <linux/time.h>
  14 #include <linux/init.h>
  15 #include <linux/string.h>
  16 #include <linux/backing-dev.h>
  17 #include <linux/writeback.h>
  18 #include <linux/compat.h>
  19 #include <linux/xattr.h>
  20 #include <linux/posix_acl.h>
  21 #include <linux/falloc.h>
  22 #include <linux/slab.h>
  23 #include <linux/ratelimit.h>
  24 #include <linux/btrfs.h>
  25 #include <linux/blkdev.h>
  26 #include <linux/posix_acl_xattr.h>
  27 #include <linux/uio.h>
  28 #include <linux/magic.h>
  29 #include <linux/iversion.h>
  30 #include <linux/swap.h>
  31 #include <linux/migrate.h>
  32 #include <linux/sched/mm.h>
  33 #include <linux/iomap.h>
  34 #include <asm/unaligned.h>
  35 #include "misc.h"
  36 #include "ctree.h"
  37 #include "disk-io.h"
  38 #include "transaction.h"
  39 #include "btrfs_inode.h"
  40 #include "print-tree.h"
  41 #include "ordered-data.h"
  42 #include "xattr.h"
  43 #include "tree-log.h"
  44 #include "volumes.h"
  45 #include "compression.h"
  46 #include "locking.h"
  47 #include "free-space-cache.h"
  48 #include "props.h"
  49 #include "qgroup.h"
  50 #include "delalloc-space.h"
  51 #include "block-group.h"
  52 #include "space-info.h"
  53 #include "zoned.h"
  54
  55 struct btrfs_iget_args {
  56         u64 ino;
  57         struct btrfs_root *root;
  58 };
  59
  60 struct btrfs_dio_data {
  61         u64 reserve;
  62         loff_t length;
  63         ssize_t submitted;
  64         struct extent_changeset *data_reserved;
  65 };
  66
  67 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations;
  68 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations;
  69 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations;
  70 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations;
  71 static const struct address_space_operations btrfs_aops;
  72 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations;
  73
  74 static struct kmem_cache *btrfs_inode_cachep;
  75 struct kmem_cache *btrfs_trans_handle_cachep;
  76 struct kmem_cache *btrfs_path_cachep;
  77 struct kmem_cache *btrfs_free_space_cachep;
  78 struct kmem_cache *btrfs_free_space_bitmap_cachep;
  79
  80 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr);
  81 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback);
  82 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent);
  83 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
  84                                    struct page *locked_page,
  85                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
  86                                    unsigned long *nr_written, int unlock);
  87 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
  88                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
  89                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
  90                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
  91                                        int type);
  92
  93 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
  94                                          const u64 offset, const u64 bytes,
  95                                          const bool uptodate);
  96
  97 /*
  98  * btrfs_inode_lock - lock inode i_rwsem based on arguments passed
  99  *
 100  * ilock_flags can have the following bit set:
 101  *
 102  * BTRFS_ILOCK_SHARED - acquire a shared lock on the inode
 103  * BTRFS_ILOCK_TRY - try to acquire the lock, if fails on first attempt
 104  *                   return -EAGAIN
 105  * BTRFS_ILOCK_MMAP - acquire a write lock on the i_mmap_lock
 106  */
 107 int btrfs_inode_lock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 108 {
 109         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED) {
 110                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 111                         if (!inode_trylock_shared(inode))
 112                                 return -EAGAIN;
 113                         else
 114                                 return 0;
 115                 }
 116                 inode_lock_shared(inode);
 117         } else {
 118                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 119                         if (!inode_trylock(inode))
 120                                 return -EAGAIN;
 121                         else
 122                                 return 0;
 123                 }
 124                 inode_lock(inode);
 125         }
 126         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
 127                 down_write(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
 128         return 0;
 129 }
 130
 131 /*
 132  * btrfs_inode_unlock - unock inode i_rwsem
 133  *
 134  * ilock_flags should contain the same bits set as passed to btrfs_inode_lock()
 135  * to decide whether the lock acquired is shared or exclusive.
 136  */
 137 void btrfs_inode_unlock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 138 {
 139         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
 140                 up_write(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
 141         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED)
 142                 inode_unlock_shared(inode);
 143         else
 144                 inode_unlock(inode);
 145 }
 146
 147 /*
 148  * Cleanup all submitted ordered extents in specified range to handle errors
 149  * from the btrfs_run_delalloc_range() callback.
 150  *
 151  * NOTE: caller must ensure that when an error happens, it can not call
 152  * extent_clear_unlock_delalloc() to clear both the bits EXTENT_DO_ACCOUNTING
 153  * and EXTENT_DELALLOC simultaneously, because that causes the reserved metadata
 154  * to be released, which we want to happen only when finishing the ordered
 155  * extent (btrfs_finish_ordered_io()).
 156  */
 157 static inline void btrfs_cleanup_ordered_extents(struct btrfs_inode *inode,
 158                                                  struct page *locked_page,
 159                                                  u64 offset, u64 bytes)
 160 {
 161         unsigned long index = offset >> PAGE_SHIFT;
 162         unsigned long end_index = (offset + bytes - 1) >> PAGE_SHIFT;
 163         u64 page_start = page_offset(locked_page);
 164         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
 165
 166         struct page *page;
 167
 168         while (index <= end_index) {
 169                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
 170                 index++;
 171                 if (!page)
 172                         continue;
 173                 ClearPagePrivate2(page);
 174                 put_page(page);
 175         }
 176
 177         /*
 178          * In case this page belongs to the delalloc range being instantiated
 179          * then skip it, since the first page of a range is going to be
 180          * properly cleaned up by the caller of run_delalloc_range
 181          */
 182         if (page_start >= offset && page_end <= (offset + bytes - 1)) {
 183                 offset += PAGE_SIZE;
 184                 bytes -= PAGE_SIZE;
 185         }
 186
 187         return __endio_write_update_ordered(inode, offset, bytes, false);
 188 }
 189
 190 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode);
 191
 192 static int btrfs_init_inode_security(struct btrfs_trans_handle *trans,
 193                                      struct inode *inode,  struct inode *dir,
 194                                      const struct qstr *qstr)
 195 {
 196         int err;
 197
 198         err = btrfs_init_acl(trans, inode, dir);
 199         if (!err)
 200                 err = btrfs_xattr_security_init(trans, inode, dir, qstr);
 201         return err;
 202 }
 203
 204 /*
 205  * this does all the hard work for inserting an inline extent into
 206  * the btree.  The caller should have done a btrfs_drop_extents so that
 207  * no overlapping inline items exist in the btree
 208  */
 209 static int insert_inline_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 210                                 struct btrfs_path *path, bool extent_inserted,
 211                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode,
 212                                 u64 start, size_t size, size_t compressed_size,
 213                                 int compress_type,
 214                                 struct page **compressed_pages)
 215 {
 216         struct extent_buffer *leaf;
 217         struct page *page = NULL;
 218         char *kaddr;
 219         unsigned long ptr;
 220         struct btrfs_file_extent_item *ei;
 221         int ret;
 222         size_t cur_size = size;
 223         unsigned long offset;
 224
 225         ASSERT((compressed_size > 0 && compressed_pages) ||
 226                (compressed_size == 0 && !compressed_pages));
 227
 228         if (compressed_size && compressed_pages)
 229                 cur_size = compressed_size;
 230
 231         if (!extent_inserted) {
 232                 struct btrfs_key key;
 233                 size_t datasize;
 234
 235                 key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
 236                 key.offset = start;
 237                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 238
 239                 datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(cur_size);
 240                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
 241                                               datasize);
 242                 if (ret)
 243                         goto fail;
 244         }
 245         leaf = path->nodes[0];
 246         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
 247                             struct btrfs_file_extent_item);
 248         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
 249         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
 250         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
 251         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
 252         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, size);
 253         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
 254
 255         if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
 256                 struct page *cpage;
 257                 int i = 0;
 258                 while (compressed_size > 0) {
 259                         cpage = compressed_pages[i];
 260                         cur_size = min_t(unsigned long, compressed_size,
 261                                        PAGE_SIZE);
 262
 263                         kaddr = kmap_atomic(cpage);
 264                         write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, cur_size);
 265                         kunmap_atomic(kaddr);
 266
 267                         i++;
 268                         ptr += cur_size;
 269                         compressed_size -= cur_size;
 270                 }
 271                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei,
 272                                                   compress_type);
 273         } else {
 274                 page = find_get_page(inode->i_mapping,
 275                                      start >> PAGE_SHIFT);
 276                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
 277                 kaddr = kmap_atomic(page);
 278                 offset = offset_in_page(start);
 279                 write_extent_buffer(leaf, kaddr + offset, ptr, size);
 280                 kunmap_atomic(kaddr);
 281                 put_page(page);
 282         }
 283         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 284         btrfs_release_path(path);
 285
 286         /*
 287          * We align size to sectorsize for inline extents just for simplicity
 288          * sake.
 289          */
 290         size = ALIGN(size, root->fs_info->sectorsize);
 291         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), start, size);
 292         if (ret)
 293                 goto fail;
 294
 295         /*
 296          * we're an inline extent, so nobody can
 297          * extend the file past i_size without locking
 298          * a page we already have locked.
 299          *
 300          * We must do any isize and inode updates
 301          * before we unlock the pages.  Otherwise we
 302          * could end up racing with unlink.
 303          */
 304         BTRFS_I(inode)->disk_i_size = inode->i_size;
 305 fail:
 306         return ret;
 307 }
 308
 309
 310 /*
 311  * conditionally insert an inline extent into the file.  This
 312  * does the checks required to make sure the data is small enough
 313  * to fit as an inline extent.
 314  */
 315 static noinline int cow_file_range_inline(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 316                                           u64 end, size_t compressed_size,
 317                                           int compress_type,
 318                                           struct page **compressed_pages)
 319 {
 320         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
 321         struct btrfs_root *root = inode->root;
 322         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 323         struct btrfs_trans_handle *trans;
 324         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
 325         u64 actual_end = min(end + 1, isize);
 326         u64 inline_len = actual_end - start;
 327         u64 aligned_end = ALIGN(end, fs_info->sectorsize);
 328         u64 data_len = inline_len;
 329         int ret;
 330         struct btrfs_path *path;
 331
 332         if (compressed_size)
 333                 data_len = compressed_size;
 334
 335         if (start > 0 ||
 336             actual_end > fs_info->sectorsize ||
 337             data_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info) ||
 338             (!compressed_size &&
 339             (actual_end & (fs_info->sectorsize - 1)) == 0) ||
 340             end + 1 < isize ||
 341             data_len > fs_info->max_inline) {
 342                 return 1;
 343         }
 344
 345         path = btrfs_alloc_path();
 346         if (!path)
 347                 return -ENOMEM;
 348
 349         trans = btrfs_join_transaction(root);
 350         if (IS_ERR(trans)) {
 351                 btrfs_free_path(path);
 352                 return PTR_ERR(trans);
 353         }
 354         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
 355
 356         drop_args.path = path;
 357         drop_args.start = start;
 358         drop_args.end = aligned_end;
 359         drop_args.drop_cache = true;
 360         drop_args.replace_extent = true;
 361
 362         if (compressed_size && compressed_pages)
 363                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 364                    compressed_size);
 365         else
 366                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 367                     inline_len);
 368
 369         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
 370         if (ret) {
 371                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 372                 goto out;
 373         }
 374
 375         if (isize > actual_end)
 376                 inline_len = min_t(u64, isize, actual_end);
 377         ret = insert_inline_extent(trans, path, drop_args.extent_inserted,
 378                                    root, &inode->vfs_inode, start,
 379                                    inline_len, compressed_size,
 380                                    compress_type, compressed_pages);
 381         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 382                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 383                 goto out;
 384         } else if (ret == -ENOSPC) {
 385                 ret = 1;
 386                 goto out;
 387         }
 388
 389         btrfs_update_inode_bytes(inode, inline_len, drop_args.bytes_found);
 390         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
 391         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 392                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 393                 goto out;
 394         } else if (ret == -ENOSPC) {
 395                 ret = 1;
 396                 goto out;
 397         }
 398
 399         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &inode->runtime_flags);
 400 out:
 401         /*
 402          * Don't forget to free the reserved space, as for inlined extent
 403          * it won't count as data extent, free them directly here.
 404          * And at reserve time, it's always aligned to page size, so
 405          * just free one page here.
 406          */
 407         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, 0, PAGE_SIZE);
 408         btrfs_free_path(path);
 409         btrfs_end_transaction(trans);
 410         return ret;
 411 }
 412
 413 struct async_extent {
 414         u64 start;
 415         u64 ram_size;
 416         u64 compressed_size;
 417         struct page **pages;
 418         unsigned long nr_pages;
 419         int compress_type;
 420         struct list_head list;
 421 };
 422
 423 struct async_chunk {
 424         struct inode *inode;
 425         struct page *locked_page;
 426         u64 start;
 427         u64 end;
 428         unsigned int write_flags;
 429         struct list_head extents;
 430         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
 431         struct btrfs_work work;
 432         atomic_t *pending;
 433 };
 434
 435 struct async_cow {
 436         /* Number of chunks in flight; must be first in the structure */
 437         atomic_t num_chunks;
 438         struct async_chunk chunks[];
 439 };
 440
 441 static noinline int add_async_extent(struct async_chunk *cow,
 442                                      u64 start, u64 ram_size,
 443                                      u64 compressed_size,
 444                                      struct page **pages,
 445                                      unsigned long nr_pages,
 446                                      int compress_type)
 447 {
 448         struct async_extent *async_extent;
 449
 450         async_extent = kmalloc(sizeof(*async_extent), GFP_NOFS);
 451         BUG_ON(!async_extent); /* -ENOMEM */
 452         async_extent->start = start;
 453         async_extent->ram_size = ram_size;
 454         async_extent->compressed_size = compressed_size;
 455         async_extent->pages = pages;
 456         async_extent->nr_pages = nr_pages;
 457         async_extent->compress_type = compress_type;
 458         list_add_tail(&async_extent->list, &cow->extents);
 459         return 0;
 460 }
 461
 462 /*
 463  * Check if the inode has flags compatible with compression
 464  */
 465 static inline bool inode_can_compress(struct btrfs_inode *inode)
 466 {
 467         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW ||
 468             inode->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
 469                 return false;
 470         return true;
 471 }
 472
 473 /*
 474  * Check if the inode needs to be submitted to compression, based on mount
 475  * options, defragmentation, properties or heuristics.
 476  */
 477 static inline int inode_need_compress(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 478                                       u64 end)
 479 {
 480         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 481
 482         if (!inode_can_compress(inode)) {
 483                 WARN(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG),
 484                         KERN_ERR "BTRFS: unexpected compression for ino %llu\n",
 485                         btrfs_ino(inode));
 486                 return 0;
 487         }
 488         /* force compress */
 489         if (btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS))
 490                 return 1;
 491         /* defrag ioctl */
 492         if (inode->defrag_compress)
 493                 return 1;
 494         /* bad compression ratios */
 495         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
 496                 return 0;
 497         if (btrfs_test_opt(fs_info, COMPRESS) ||
 498             inode->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS ||
 499             inode->prop_compress)
 500                 return btrfs_compress_heuristic(&inode->vfs_inode, start, end);
 501         return 0;
 502 }
 503
 504 static inline void inode_should_defrag(struct btrfs_inode *inode,
 505                 u64 start, u64 end, u64 num_bytes, u64 small_write)
 506 {
 507         /* If this is a small write inside eof, kick off a defrag */
 508         if (num_bytes < small_write &&
 509             (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
 510                 btrfs_add_inode_defrag(NULL, inode);
 511 }
 512
 513 /*
 514  * we create compressed extents in two phases.  The first
 515  * phase compresses a range of pages that have already been
 516  * locked (both pages and state bits are locked).
 517  *
 518  * This is done inside an ordered work queue, and the compression
 519  * is spread across many cpus.  The actual IO submission is step
 520  * two, and the ordered work queue takes care of making sure that
 521  * happens in the same order things were put onto the queue by
 522  * writepages and friends.
 523  *
 524  * If this code finds it can't get good compression, it puts an
 525  * entry onto the work queue to write the uncompressed bytes.  This
 526  * makes sure that both compressed inodes and uncompressed inodes
 527  * are written in the same order that the flusher thread sent them
 528  * down.
 529  */
 530 static noinline int compress_file_range(struct async_chunk *async_chunk)
 531 {
 532         struct inode *inode = async_chunk->inode;
 533         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 534         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
 535         u64 start = async_chunk->start;
 536         u64 end = async_chunk->end;
 537         u64 actual_end;
 538         u64 i_size;
 539         int ret = 0;
 540         struct page **pages = NULL;
 541         unsigned long nr_pages;
 542         unsigned long total_compressed = 0;
 543         unsigned long total_in = 0;
 544         int i;
 545         int will_compress;
 546         int compress_type = fs_info->compress_type;
 547         int compressed_extents = 0;
 548         int redirty = 0;
 549
 550         inode_should_defrag(BTRFS_I(inode), start, end, end - start + 1,
 551                         SZ_16K);
 552
 553         /*
 554          * We need to save i_size before now because it could change in between
 555          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
 556          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
 557          * later on.
 558          *
 559          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
 560          * does that for us.
 561          */
 562         barrier();
 563         i_size = i_size_read(inode);
 564         barrier();
 565         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
 566 again:
 567         will_compress = 0;
 568         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
 569         BUILD_BUG_ON((BTRFS_MAX_COMPRESSED % PAGE_SIZE) != 0);
 570         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages,
 571                         BTRFS_MAX_COMPRESSED / PAGE_SIZE);
 572
 573         /*
 574          * we don't want to send crud past the end of i_size through
 575          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
 576          * end of the file is before the start of our current
 577          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
 578          * cleanup code that can deal with all of this.
 579          *
 580          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
 581          * very uncommon corner.
 582          */
 583         if (actual_end <= start)
 584                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 585
 586         total_compressed = actual_end - start;
 587
 588         /*
 589          * skip compression for a small file range(<=blocksize) that
 590          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
 591          */
 592         if (total_compressed <= blocksize &&
 593            (start > 0 || end + 1 < BTRFS_I(inode)->disk_i_size))
 594                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 595
 596         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
 597                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
 598         total_in = 0;
 599         ret = 0;
 600
 601         /*
 602          * we do compression for mount -o compress and when the
 603          * inode has not been flagged as nocompress.  This flag can
 604          * change at any time if we discover bad compression ratios.
 605          */
 606         if (inode_need_compress(BTRFS_I(inode), start, end)) {
 607                 WARN_ON(pages);
 608                 pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
 609                 if (!pages) {
 610                         /* just bail out to the uncompressed code */
 611                         nr_pages = 0;
 612                         goto cont;
 613                 }
 614
 615                 if (BTRFS_I(inode)->defrag_compress)
 616                         compress_type = BTRFS_I(inode)->defrag_compress;
 617                 else if (BTRFS_I(inode)->prop_compress)
 618                         compress_type = BTRFS_I(inode)->prop_compress;
 619
 620                 /*
 621                  * we need to call clear_page_dirty_for_io on each
 622                  * page in the range.  Otherwise applications with the file
 623                  * mmap'd can wander in and change the page contents while
 624                  * we are compressing them.
 625                  *
 626                  * If the compression fails for any reason, we set the pages
 627                  * dirty again later on.
 628                  *
 629                  * Note that the remaining part is redirtied, the start pointer
 630                  * has moved, the end is the original one.
 631                  */
 632                 if (!redirty) {
 633                         extent_range_clear_dirty_for_io(inode, start, end);
 634                         redirty = 1;
 635                 }
 636
 637                 /* Compression level is applied here and only here */
 638                 ret = btrfs_compress_pages(
 639                         compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
 640                                            inode->i_mapping, start,
 641                                            pages,
 642                                            &nr_pages,
 643                                            &total_in,
 644                                            &total_compressed);
 645
 646                 if (!ret) {
 647                         unsigned long offset = offset_in_page(total_compressed);
 648                         struct page *page = pages[nr_pages - 1];
 649
 650                         /* zero the tail end of the last page, we might be
 651                          * sending it down to disk
 652                          */
 653                         if (offset)
 654                                 memzero_page(page, offset, PAGE_SIZE - offset);
 655                         will_compress = 1;
 656                 }
 657         }
 658 cont:
 659         if (start == 0) {
 660                 /* lets try to make an inline extent */
 661                 if (ret || total_in < actual_end) {
 662                         /* we didn't compress the entire range, try
 663                          * to make an uncompressed inline extent.
 664                          */
 665                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 666                                                     0, BTRFS_COMPRESS_NONE,
 667                                                     NULL);
 668                 } else {
 669                         /* try making a compressed inline extent */
 670                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 671                                                     total_compressed,
 672                                                     compress_type, pages);
 673                 }
 674                 if (ret <= 0) {
 675                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
 676                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
 677                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
 678                         unsigned long page_error_op;
 679
 680                         page_error_op = ret < 0 ? PAGE_SET_ERROR : 0;
 681
 682                         /*
 683                          * inline extent creation worked or returned error,
 684                          * we don't need to create any more async work items.
 685                          * Unlock and free up our temp pages.
 686                          *
 687                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
 688                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
 689                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
 690                          * range.
 691                          */
 692                         extent_clear_unlock_delalloc(BTRFS_I(inode), start, end,
 693                                                      NULL,
 694                                                      clear_flags,
 695                                                      PAGE_UNLOCK |
 696                                                      PAGE_START_WRITEBACK |
 697                                                      page_error_op |
 698                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
 699
 700                         /*
 701                          * Ensure we only free the compressed pages if we have
 702                          * them allocated, as we can still reach here with
 703                          * inode_need_compress() == false.
 704                          */
 705                         if (pages) {
 706                                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 707                                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 708                                         put_page(pages[i]);
 709                                 }
 710                                 kfree(pages);
 711                         }
 712                         return 0;
 713                 }
 714         }
 715
 716         if (will_compress) {
 717                 /*
 718                  * we aren't doing an inline extent round the compressed size
 719                  * up to a block size boundary so the allocator does sane
 720                  * things
 721                  */
 722                 total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
 723
 724                 /*
 725                  * one last check to make sure the compression is really a
 726                  * win, compare the page count read with the blocks on disk,
 727                  * compression must free at least one sector size
 728                  */
 729                 total_in = ALIGN(total_in, PAGE_SIZE);
 730                 if (total_compressed + blocksize <= total_in) {
 731                         compressed_extents++;
 732
 733                         /*
 734                          * The async work queues will take care of doing actual
 735                          * allocation on disk for these compressed pages, and
 736                          * will submit them to the elevator.
 737                          */
 738                         add_async_extent(async_chunk, start, total_in,
 739                                         total_compressed, pages, nr_pages,
 740                                         compress_type);
 741
 742                         if (start + total_in < end) {
 743                                 start += total_in;
 744                                 pages = NULL;
 745                                 cond_resched();
 746                                 goto again;
 747                         }
 748                         return compressed_extents;
 749                 }
 750         }
 751         if (pages) {
 752                 /*
 753                  * the compression code ran but failed to make things smaller,
 754                  * free any pages it allocated and our page pointer array
 755                  */
 756                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 757                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 758                         put_page(pages[i]);
 759                 }
 760                 kfree(pages);
 761                 pages = NULL;
 762                 total_compressed = 0;
 763                 nr_pages = 0;
 764
 765                 /* flag the file so we don't compress in the future */
 766                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) &&
 767                     !(BTRFS_I(inode)->prop_compress)) {
 768                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
 769                 }
 770         }
 771 cleanup_and_bail_uncompressed:
 772         /*
 773          * No compression, but we still need to write the pages in the file
 774          * we've been given so far.  redirty the locked page if it corresponds
 775          * to our extent and set things up for the async work queue to run
 776          * cow_file_range to do the normal delalloc dance.
 777          */
 778         if (async_chunk->locked_page &&
 779             (page_offset(async_chunk->locked_page) >= start &&
 780              page_offset(async_chunk->locked_page)) <= end) {
 781                 __set_page_dirty_nobuffers(async_chunk->locked_page);
 782                 /* unlocked later on in the async handlers */
 783         }
 784
 785         if (redirty)
 786                 extent_range_redirty_for_io(inode, start, end);
 787         add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
 788                          BTRFS_COMPRESS_NONE);
 789         compressed_extents++;
 790
 791         return compressed_extents;
 792 }
 793
 794 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
 795 {
 796         int i;
 797
 798         if (!async_extent->pages)
 799                 return;
 800
 801         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
 802                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
 803                 put_page(async_extent->pages[i]);
 804         }
 805         kfree(async_extent->pages);
 806         async_extent->nr_pages = 0;
 807         async_extent->pages = NULL;
 808 }
 809
 810 /*
 811  * phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion
 812  * of the code, which only gets called in the order the work was
 813  * queued.  We walk all the async extents created by compress_file_range
 814  * and send them down to the disk.
 815  */
 816 static noinline void submit_compressed_extents(struct async_chunk *async_chunk)
 817 {
 818         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(async_chunk->inode);
 819         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 820         struct async_extent *async_extent;
 821         u64 alloc_hint = 0;
 822         struct btrfs_key ins;
 823         struct extent_map *em;
 824         struct btrfs_root *root = inode->root;
 825         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
 826         int ret = 0;
 827
 828 again:
 829         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
 830                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
 831                                           struct async_extent, list);
 832                 list_del(&async_extent->list);
 833
 834 retry:
 835                 lock_extent(io_tree, async_extent->start,
 836                             async_extent->start + async_extent->ram_size - 1);
 837                 /* did the compression code fall back to uncompressed IO? */
 838                 if (!async_extent->pages) {
 839                         int page_started = 0;
 840                         unsigned long nr_written = 0;
 841
 842                         /* allocate blocks */
 843                         ret = cow_file_range(inode, async_chunk->locked_page,
 844                                              async_extent->start,
 845                                              async_extent->start +
 846                                              async_extent->ram_size - 1,
 847                                              &page_started, &nr_written, 0);
 848
 849                         /* JDM XXX */
 850
 851                         /*
 852                          * if page_started, cow_file_range inserted an
 853                          * inline extent and took care of all the unlocking
 854                          * and IO for us.  Otherwise, we need to submit
 855                          * all those pages down to the drive.
 856                          */
 857                         if (!page_started && !ret)
 858                                 extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode,
 859                                                   async_extent->start,
 860                                                   async_extent->start +
 861                                                   async_extent->ram_size - 1,
 862                                                   WB_SYNC_ALL);
 863                         else if (ret && async_chunk->locked_page)
 864                                 unlock_page(async_chunk->locked_page);
 865                         kfree(async_extent);
 866                         cond_resched();
 867                         continue;
 868                 }
 869
 870                 ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
 871                                            async_extent->compressed_size,
 872                                            async_extent->compressed_size,
 873                                            0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
 874                 if (ret) {
 875                         free_async_extent_pages(async_extent);
 876
 877                         if (ret == -ENOSPC) {
 878                                 unlock_extent(io_tree, async_extent->start,
 879                                               async_extent->start +
 880                                               async_extent->ram_size - 1);
 881
 882                                 /*
 883                                  * we need to redirty the pages if we decide to
 884                                  * fallback to uncompressed IO, otherwise we
 885                                  * will not submit these pages down to lower
 886                                  * layers.
 887                                  */
 888                                 extent_range_redirty_for_io(&inode->vfs_inode,
 889                                                 async_extent->start,
 890                                                 async_extent->start +
 891                                                 async_extent->ram_size - 1);
 892
 893                                 goto retry;
 894                         }
 895                         goto out_free;
 896                 }
 897                 /*
 898                  * here we're doing allocation and writeback of the
 899                  * compressed pages
 900                  */
 901                 em = create_io_em(inode, async_extent->start,
 902                                   async_extent->ram_size, /* len */
 903                                   async_extent->start, /* orig_start */
 904                                   ins.objectid, /* block_start */
 905                                   ins.offset, /* block_len */
 906                                   ins.offset, /* orig_block_len */
 907                                   async_extent->ram_size, /* ram_bytes */
 908                                   async_extent->compress_type,
 909                                   BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
 910                 if (IS_ERR(em))
 911                         /* ret value is not necessary due to void function */
 912                         goto out_free_reserve;
 913                 free_extent_map(em);
 914
 915                 ret = btrfs_add_ordered_extent_compress(inode,
 916                                                 async_extent->start,
 917                                                 ins.objectid,
 918                                                 async_extent->ram_size,
 919                                                 ins.offset,
 920                                                 async_extent->compress_type);
 921                 if (ret) {
 922                         btrfs_drop_extent_cache(inode, async_extent->start,
 923                                                 async_extent->start +
 924                                                 async_extent->ram_size - 1, 0);
 925                         goto out_free_reserve;
 926                 }
 927                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 928
 929                 /*
 930                  * clear dirty, set writeback and unlock the pages.
 931                  */
 932                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 933                                 async_extent->start +
 934                                 async_extent->ram_size - 1,
 935                                 NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
 936                                 PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK);
 937                 if (btrfs_submit_compressed_write(inode, async_extent->start,
 938                                     async_extent->ram_size,
 939                                     ins.objectid,
 940                                     ins.offset, async_extent->pages,
 941                                     async_extent->nr_pages,
 942                                     async_chunk->write_flags,
 943                                     async_chunk->blkcg_css)) {
 944                         struct page *p = async_extent->pages[0];
 945                         const u64 start = async_extent->start;
 946                         const u64 end = start + async_extent->ram_size - 1;
 947
 948                         p->mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
 949                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(p, start, end, 0);
 950
 951                         p->mapping = NULL;
 952                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL, 0,
 953                                                      PAGE_END_WRITEBACK |
 954                                                      PAGE_SET_ERROR);
 955                         free_async_extent_pages(async_extent);
 956                 }
 957                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
 958                 kfree(async_extent);
 959                 cond_resched();
 960         }
 961         return;
 962 out_free_reserve:
 963         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 964         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
 965 out_free:
 966         extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 967                                      async_extent->start +
 968                                      async_extent->ram_size - 1,
 969                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
 970                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
 971                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
 972                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
 973                                      PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR);
 974         free_async_extent_pages(async_extent);
 975         kfree(async_extent);
 976         goto again;
 977 }
 978
 979 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 980                                       u64 num_bytes)
 981 {
 982         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
 983         struct extent_map *em;
 984         u64 alloc_hint = 0;
 985
 986         read_lock(&em_tree->lock);
 987         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
 988         if (em) {
 989                 /*
 990                  * if block start isn't an actual block number then find the
 991                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
 992                  * block is also bogus then just don't worry about it.
 993                  */
 994                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
 995                         free_extent_map(em);
 996                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
 997                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
 998                                 alloc_hint = em->block_start;
 999                         if (em)
1000                                 free_extent_map(em);
1001                 } else {
1002                         alloc_hint = em->block_start;
1003                         free_extent_map(em);
1004                 }
1005         }
1006         read_unlock(&em_tree->lock);
1007
1008         return alloc_hint;
1009 }
1010
1011 /*
1012  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
1013  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
1014  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
1015  * in ram to track those extents.
1016  *
1017  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
1018  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
1019  *
1020  * *page_started is set to one if we unlock locked_page and do everything
1021  * required to start IO on it.  It may be clean and already done with
1022  * IO when we return.
1023  */
1024 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
1025                                    struct page *locked_page,
1026                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
1027                                    unsigned long *nr_written, int unlock)
1028 {
1029         struct btrfs_root *root = inode->root;
1030         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1031         u64 alloc_hint = 0;
1032         u64 num_bytes;
1033         unsigned long ram_size;
1034         u64 cur_alloc_size = 0;
1035         u64 min_alloc_size;
1036         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
1037         struct btrfs_key ins;
1038         struct extent_map *em;
1039         unsigned clear_bits;
1040         unsigned long page_ops;
1041         bool extent_reserved = false;
1042         int ret = 0;
1043
1044         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
1045                 WARN_ON_ONCE(1);
1046                 ret = -EINVAL;
1047                 goto out_unlock;
1048         }
1049
1050         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1051         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1052         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1053
1054         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1055
1056         if (start == 0) {
1057                 /* lets try to make an inline extent */
1058                 ret = cow_file_range_inline(inode, start, end, 0,
1059                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL);
1060                 if (ret == 0) {
1061                         /*
1062                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1063                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1064                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1065                          * range.
1066                          */
1067                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL,
1068                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1069                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1070                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1071                                      PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK);
1072                         *nr_written = *nr_written +
1073                              (end - start + PAGE_SIZE) / PAGE_SIZE;
1074                         *page_started = 1;
1075                         goto out;
1076                 } else if (ret < 0) {
1077                         goto out_unlock;
1078                 }
1079         }
1080
1081         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1082         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + num_bytes - 1, 0);
1083
1084         /*
1085          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1086          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1087          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1088          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1089          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1090          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1091          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1092          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1093          * items.
1094          */
1095         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1096                 min_alloc_size = num_bytes;
1097         else
1098                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1099
1100         while (num_bytes > 0) {
1101                 cur_alloc_size = num_bytes;
1102                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1103                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1104                                            &ins, 1, 1);
1105                 if (ret < 0)
1106                         goto out_unlock;
1107                 cur_alloc_size = ins.offset;
1108                 extent_reserved = true;
1109
1110                 ram_size = ins.offset;
1111                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1112                                   start, /* orig_start */
1113                                   ins.objectid, /* block_start */
1114                                   ins.offset, /* block_len */
1115                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1116                                   ram_size, /* ram_bytes */
1117                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1118                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1119                 if (IS_ERR(em)) {
1120                         ret = PTR_ERR(em);
1121                         goto out_reserve;
1122                 }
1123                 free_extent_map(em);
1124
1125                 ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, start, ins.objectid,
1126                                                ram_size, cur_alloc_size,
1127                                                BTRFS_ORDERED_REGULAR);
1128                 if (ret)
1129                         goto out_drop_extent_cache;
1130
1131                 if (root->root_key.objectid ==
1132                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID) {
1133                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, start,
1134                                                       cur_alloc_size);
1135                         /*
1136                          * Only drop cache here, and process as normal.
1137                          *
1138                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1139                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1140                          * extent, as its meta should be freed by
1141                          * btrfs_finish_ordered_io().
1142                          *
1143                          * So we must continue until @start is increased to
1144                          * skip current ordered extent.
1145                          */
1146                         if (ret)
1147                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, start,
1148                                                 start + ram_size - 1, 0);
1149                 }
1150
1151                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1152
1153                 /* we're not doing compressed IO, don't unlock the first
1154                  * page (which the caller expects to stay locked), don't
1155                  * clear any dirty bits and don't set any writeback bits
1156                  *
1157                  * Do set the Private2 bit so we know this page was properly
1158                  * setup for writepage
1159                  */
1160                 page_ops = unlock ? PAGE_UNLOCK : 0;
1161                 page_ops |= PAGE_SET_PRIVATE2;
1162
1163                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1164                                              locked_page,
1165                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1166                                              page_ops);
1167                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1168                         num_bytes = 0;
1169                 else
1170                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1171                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1172                 start += cur_alloc_size;
1173                 extent_reserved = false;
1174
1175                 /*
1176                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1177                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1178                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1179                  */
1180                 if (ret)
1181                         goto out_unlock;
1182         }
1183 out:
1184         return ret;
1185
1186 out_drop_extent_cache:
1187         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + ram_size - 1, 0);
1188 out_reserve:
1189         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1190         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1191 out_unlock:
1192         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1193                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1194         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK;
1195         /*
1196          * If we reserved an extent for our delalloc range (or a subrange) and
1197          * failed to create the respective ordered extent, then it means that
1198          * when we reserved the extent we decremented the extent's size from
1199          * the data space_info's bytes_may_use counter and incremented the
1200          * space_info's bytes_reserved counter by the same amount. We must make
1201          * sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try to decrement again
1202          * the data space_info's bytes_may_use counter, therefore we do not pass
1203          * it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1204          */
1205         if (extent_reserved) {
1206                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1207                                              start + cur_alloc_size - 1,
1208                                              locked_page,
1209                                              clear_bits,
1210                                              page_ops);
1211                 start += cur_alloc_size;
1212                 if (start >= end)
1213                         goto out;
1214         }
1215         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1216                                      clear_bits | EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1217                                      page_ops);
1218         goto out;
1219 }
1220
1221 /*
1222  * work queue call back to started compression on a file and pages
1223  */
1224 static noinline void async_cow_start(struct btrfs_work *work)
1225 {
1226         struct async_chunk *async_chunk;
1227         int compressed_extents;
1228
1229         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1230
1231         compressed_extents = compress_file_range(async_chunk);
1232         if (compressed_extents == 0) {
1233                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1234                 async_chunk->inode = NULL;
1235         }
1236 }
1237
1238 /*
1239  * work queue call back to submit previously compressed pages
1240  */
1241 static noinline void async_cow_submit(struct btrfs_work *work)
1242 {
1243         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1244                                                      work);
1245         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1246         unsigned long nr_pages;
1247
1248         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1249                 PAGE_SHIFT;
1250
1251         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1252         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1253             5 * SZ_1M)
1254                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1255
1256         /*
1257          * ->inode could be NULL if async_chunk_start has failed to compress,
1258          * in which case we don't have anything to submit, yet we need to
1259          * always adjust ->async_delalloc_pages as its paired with the init
1260          * happening in cow_file_range_async
1261          */
1262         if (async_chunk->inode)
1263                 submit_compressed_extents(async_chunk);
1264 }
1265
1266 static noinline void async_cow_free(struct btrfs_work *work)
1267 {
1268         struct async_chunk *async_chunk;
1269
1270         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1271         if (async_chunk->inode)
1272                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1273         if (async_chunk->blkcg_css)
1274                 css_put(async_chunk->blkcg_css);
1275         /*
1276          * Since the pointer to 'pending' is at the beginning of the array of
1277          * async_chunk's, freeing it ensures the whole array has been freed.
1278          */
1279         if (atomic_dec_and_test(async_chunk->pending))
1280                 kvfree(async_chunk->pending);
1281 }
1282
1283 static int cow_file_range_async(struct btrfs_inode *inode,
1284                                 struct writeback_control *wbc,
1285                                 struct page *locked_page,
1286                                 u64 start, u64 end, int *page_started,
1287                                 unsigned long *nr_written)
1288 {
1289         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1290         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1291         struct async_cow *ctx;
1292         struct async_chunk *async_chunk;
1293         unsigned long nr_pages;
1294         u64 cur_end;
1295         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1296         int i;
1297         bool should_compress;
1298         unsigned nofs_flag;
1299         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1300
1301         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end);
1302
1303         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS &&
1304             !btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS)) {
1305                 num_chunks = 1;
1306                 should_compress = false;
1307         } else {
1308                 should_compress = true;
1309         }
1310
1311         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1312         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1313         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1314
1315         if (!ctx) {
1316                 unsigned clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1317                         EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1318                         EXTENT_DO_ACCOUNTING;
1319                 unsigned long page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1320                                          PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR;
1321
1322                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1323                                              clear_bits, page_ops);
1324                 return -ENOMEM;
1325         }
1326
1327         async_chunk = ctx->chunks;
1328         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1329
1330         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1331                 if (should_compress)
1332                         cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1333                 else
1334                         cur_end = end;
1335
1336                 /*
1337                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1338                  * lightweight reference for the callback lifetime
1339                  */
1340                 ihold(&inode->vfs_inode);
1341                 async_chunk[i].pending = &ctx->num_chunks;
1342                 async_chunk[i].inode = &inode->vfs_inode;
1343                 async_chunk[i].start = start;
1344                 async_chunk[i].end = cur_end;
1345                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1346                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1347
1348                 /*
1349                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1350                  * the original page we were actually given.  As we spread
1351                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1352                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1353                  *
1354                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1355                  * to unlock it.
1356                  */
1357                 if (locked_page) {
1358                         /*
1359                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1360                          * might not go through async.  We want all of them to
1361                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1362                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1363                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1364                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1365                          * against the first page.
1366                          */
1367                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1368                                                  cur_end - start);
1369                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1370                         locked_page = NULL;
1371                 } else {
1372                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1373                 }
1374
1375                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1376                         css_get(blkcg_css);
1377                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1378                 } else {
1379                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1380                 }
1381
1382                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, async_cow_start,
1383                                 async_cow_submit, async_cow_free);
1384
1385                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1386                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1387
1388                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1389
1390                 *nr_written += nr_pages;
1391                 start = cur_end + 1;
1392         }
1393         *page_started = 1;
1394         return 0;
1395 }
1396
1397 static noinline int run_delalloc_zoned(struct btrfs_inode *inode,
1398                                        struct page *locked_page, u64 start,
1399                                        u64 end, int *page_started,
1400                                        unsigned long *nr_written)
1401 {
1402         int ret;
1403
1404         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1405                              nr_written, 0);
1406         if (ret)
1407                 return ret;
1408
1409         if (*page_started)
1410                 return 0;
1411
1412         __set_page_dirty_nobuffers(locked_page);
1413         account_page_redirty(locked_page);
1414         extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, start, end, WB_SYNC_ALL);
1415         *page_started = 1;
1416
1417         return 0;
1418 }
1419
1420 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1421                                         u64 bytenr, u64 num_bytes)
1422 {
1423         int ret;
1424         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1425         LIST_HEAD(list);
1426
1427         ret = btrfs_lookup_csums_range(fs_info->csum_root, bytenr,
1428                                        bytenr + num_bytes - 1, &list, 0);
1429         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1430                 return 0;
1431
1432         while (!list_empty(&list)) {
1433                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1434                 list_del(&sums->list);
1435                 kfree(sums);
1436         }
1437         if (ret < 0)
1438                 return ret;
1439         return 1;
1440 }
1441
1442 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1443                            const u64 start, const u64 end,
1444                            int *page_started, unsigned long *nr_written)
1445 {
1446         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1447         const bool is_reloc_ino = (inode->root->root_key.objectid ==
1448                                    BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID);
1449         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1450         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1451         u64 range_start = start;
1452         u64 count;
1453
1454         /*
1455          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1456          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1457          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1458          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1459          * has the NOCOW bit set).
1460          *
1461          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1462          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1463          * scrub or relocation) we need to do the following:
1464          *
1465          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1466          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1467          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1468          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1469          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1470          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1471          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1472          *
1473          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1474          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1475          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1476          *    data space info, which we incremented in the step above.
1477          *
1478          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1479          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1480          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1481          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1482          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1483          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1484          * when starting writeback.
1485          */
1486         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1487                                  EXTENT_NORESERVE, 0);
1488         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1489                 u64 bytes = count;
1490                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1491                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1492
1493                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1494                         bytes = range_bytes;
1495
1496                 spin_lock(&sinfo->lock);
1497                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1498                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1499
1500                 if (count > 0)
1501                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1502                                          0, 0, NULL);
1503         }
1504
1505         return cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1506                               nr_written, 1);
1507 }
1508
1509 /*
1510  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
1511  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
1512  *
1513  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
1514  * blocks on disk
1515  */
1516 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
1517                                        struct page *locked_page,
1518                                        const u64 start, const u64 end,
1519                                        int *page_started,
1520                                        unsigned long *nr_written)
1521 {
1522         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1523         struct btrfs_root *root = inode->root;
1524         struct btrfs_path *path;
1525         u64 cow_start = (u64)-1;
1526         u64 cur_offset = start;
1527         int ret;
1528         bool check_prev = true;
1529         const bool freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1530         u64 ino = btrfs_ino(inode);
1531         bool nocow = false;
1532         u64 disk_bytenr = 0;
1533         const bool force = inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW;
1534
1535         path = btrfs_alloc_path();
1536         if (!path) {
1537                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1538                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1539                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING |
1540                                              EXTENT_DEFRAG, PAGE_UNLOCK |
1541                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1542                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1543                 return -ENOMEM;
1544         }
1545
1546         while (1) {
1547                 struct btrfs_key found_key;
1548                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
1549                 struct extent_buffer *leaf;
1550                 u64 extent_end;
1551                 u64 extent_offset;
1552                 u64 num_bytes = 0;
1553                 u64 disk_num_bytes;
1554                 u64 ram_bytes;
1555                 int extent_type;
1556
1557                 nocow = false;
1558
1559                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
1560                                                cur_offset, 0);
1561                 if (ret < 0)
1562                         goto error;
1563
1564                 /*
1565                  * If there is no extent for our range when doing the initial
1566                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
1567                  * one containing the search offset
1568                  */
1569                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
1570                         leaf = path->nodes[0];
1571                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
1572                                               path->slots[0] - 1);
1573                         if (found_key.objectid == ino &&
1574                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
1575                                 path->slots[0]--;
1576                 }
1577                 check_prev = false;
1578 next_slot:
1579                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
1580                 leaf = path->nodes[0];
1581                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1582                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1583                         if (ret < 0) {
1584                                 if (cow_start != (u64)-1)
1585                                         cur_offset = cow_start;
1586                                 goto error;
1587                         }
1588                         if (ret > 0)
1589                                 break;
1590                         leaf = path->nodes[0];
1591                 }
1592
1593                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
1594
1595                 /* Didn't find anything for our INO */
1596                 if (found_key.objectid > ino)
1597                         break;
1598                 /*
1599                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
1600                  * more extents for this inode
1601                  */
1602                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
1603                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
1604                         path->slots[0]++;
1605                         goto next_slot;
1606                 }
1607
1608                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
1609                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
1610                     found_key.offset > end)
1611                         break;
1612
1613                 /*
1614                  * If the found extent starts after requested offset, then
1615                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
1616                  */
1617                 if (found_key.offset > cur_offset) {
1618                         extent_end = found_key.offset;
1619                         extent_type = 0;
1620                         goto out_check;
1621                 }
1622
1623                 /*
1624                  * Found extent which begins before our range and potentially
1625                  * intersect it
1626                  */
1627                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1628                                     struct btrfs_file_extent_item);
1629                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
1630
1631                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
1632                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
1633                     extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1634                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1635                         extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1636                         extent_end = found_key.offset +
1637                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
1638                         disk_num_bytes =
1639                                 btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1640                         /*
1641                          * If the extent we got ends before our current offset,
1642                          * skip to the next extent.
1643                          */
1644                         if (extent_end <= cur_offset) {
1645                                 path->slots[0]++;
1646                                 goto next_slot;
1647                         }
1648                         /* Skip holes */
1649                         if (disk_bytenr == 0)
1650                                 goto out_check;
1651                         /* Skip compressed/encrypted/encoded extents */
1652                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
1653                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
1654                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
1655                                 goto out_check;
1656                         /*
1657                          * If extent is created before the last volume's snapshot
1658                          * this implies the extent is shared, hence we can't do
1659                          * nocow. This is the same check as in
1660                          * btrfs_cross_ref_exist but without calling
1661                          * btrfs_search_slot.
1662                          */
1663                         if (!freespace_inode &&
1664                             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
1665                             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1666                                 goto out_check;
1667                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG && !force)
1668                                 goto out_check;
1669
1670                         /*
1671                          * The following checks can be expensive, as they need to
1672                          * take other locks and do btree or rbtree searches, so
1673                          * release the path to avoid blocking other tasks for too
1674                          * long.
1675                          */
1676                         btrfs_release_path(path);
1677
1678                         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, ino,
1679                                                     found_key.offset -
1680                                                     extent_offset, disk_bytenr, false);
1681                         if (ret) {
1682                                 /*
1683                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1684                                  * metadata.
1685                                  */
1686                                 if (ret < 0) {
1687                                         if (cow_start != (u64)-1)
1688                                                 cur_offset = cow_start;
1689                                         goto error;
1690                                 }
1691
1692                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1693                                 goto out_check;
1694                         }
1695                         disk_bytenr += extent_offset;
1696                         disk_bytenr += cur_offset - found_key.offset;
1697                         num_bytes = min(end + 1, extent_end) - cur_offset;
1698                         /*
1699                          * If there are pending snapshots for this root, we
1700                          * fall into common COW way
1701                          */
1702                         if (!freespace_inode && atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
1703                                 goto out_check;
1704                         /*
1705                          * force cow if csum exists in the range.
1706                          * this ensure that csum for a given extent are
1707                          * either valid or do not exist.
1708                          */
1709                         ret = csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr,
1710                                                   num_bytes);
1711                         if (ret) {
1712                                 /*
1713                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1714                                  * metadata.
1715                                  */
1716                                 if (ret < 0) {
1717                                         if (cow_start != (u64)-1)
1718                                                 cur_offset = cow_start;
1719                                         goto error;
1720                                 }
1721                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1722                                 goto out_check;
1723                         }
1724                         /* If the extent's block group is RO, we must COW */
1725                         if (!btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr))
1726                                 goto out_check;
1727                         nocow = true;
1728                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1729                         extent_end = found_key.offset + ram_bytes;
1730                         extent_end = ALIGN(extent_end, fs_info->sectorsize);
1731                         /* Skip extents outside of our requested range */
1732                         if (extent_end <= start) {
1733                                 path->slots[0]++;
1734                                 goto next_slot;
1735                         }
1736                 } else {
1737                         /* If this triggers then we have a memory corruption */
1738                         BUG();
1739                 }
1740 out_check:
1741                 /*
1742                  * If nocow is false then record the beginning of the range
1743                  * that needs to be COWed
1744                  */
1745                 if (!nocow) {
1746                         if (cow_start == (u64)-1)
1747                                 cow_start = cur_offset;
1748                         cur_offset = extent_end;
1749                         if (cur_offset > end)
1750                                 break;
1751                         if (!path->nodes[0])
1752                                 continue;
1753                         path->slots[0]++;
1754                         goto next_slot;
1755                 }
1756
1757                 /*
1758                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
1759                  * will contain the beginning of the first extent that can be
1760                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
1761                  */
1762                 if (cow_start != (u64)-1) {
1763                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
1764                                               cow_start, found_key.offset - 1,
1765                                               page_started, nr_written);
1766                         if (ret)
1767                                 goto error;
1768                         cow_start = (u64)-1;
1769                 }
1770
1771                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1772                         u64 orig_start = found_key.offset - extent_offset;
1773                         struct extent_map *em;
1774
1775                         em = create_io_em(inode, cur_offset, num_bytes,
1776                                           orig_start,
1777                                           disk_bytenr, /* block_start */
1778                                           num_bytes, /* block_len */
1779                                           disk_num_bytes, /* orig_block_len */
1780                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
1781                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1782                         if (IS_ERR(em)) {
1783                                 ret = PTR_ERR(em);
1784                                 goto error;
1785                         }
1786                         free_extent_map(em);
1787                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1788                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1789                                                        num_bytes,
1790                                                        BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1791                         if (ret) {
1792                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
1793                                                         cur_offset + num_bytes - 1,
1794                                                         0);
1795                                 goto error;
1796                         }
1797                 } else {
1798                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1799                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1800                                                        num_bytes,
1801                                                        BTRFS_ORDERED_NOCOW);
1802                         if (ret)
1803                                 goto error;
1804                 }
1805
1806                 if (nocow)
1807                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1808                 nocow = false;
1809
1810                 if (root->root_key.objectid ==
1811                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1812                         /*
1813                          * Error handled later, as we must prevent
1814                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
1815                          * from freeing metadata of created ordered extent.
1816                          */
1817                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, cur_offset,
1818                                                       num_bytes);
1819
1820                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset,
1821                                              cur_offset + num_bytes - 1,
1822                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1823                                              EXTENT_DELALLOC |
1824                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1825                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_PRIVATE2);
1826
1827                 cur_offset = extent_end;
1828
1829                 /*
1830                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
1831                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
1832                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
1833                  */
1834                 if (ret)
1835                         goto error;
1836                 if (cur_offset > end)
1837                         break;
1838         }
1839         btrfs_release_path(path);
1840
1841         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
1842                 cow_start = cur_offset;
1843
1844         if (cow_start != (u64)-1) {
1845                 cur_offset = end;
1846                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end,
1847                                       page_started, nr_written);
1848                 if (ret)
1849                         goto error;
1850         }
1851
1852 error:
1853         if (nocow)
1854                 btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1855
1856         if (ret && cur_offset < end)
1857                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
1858                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1859                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
1860                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1861                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1862                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1863         btrfs_free_path(path);
1864         return ret;
1865 }
1866
1867 static bool should_nocow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
1868 {
1869         if (inode->flags & (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
1870                 if (inode->defrag_bytes &&
1871                     test_range_bit(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG,
1872                                    0, NULL))
1873                         return false;
1874                 return true;
1875         }
1876         return false;
1877 }
1878
1879 /*
1880  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
1881  * being touched for the first time.
1882  */
1883 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1884                 u64 start, u64 end, int *page_started, unsigned long *nr_written,
1885                 struct writeback_control *wbc)
1886 {
1887         int ret;
1888         const bool zoned = btrfs_is_zoned(inode->root->fs_info);
1889
1890         if (should_nocow(inode, start, end)) {
1891                 ASSERT(!zoned);
1892                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
1893                                          page_started, nr_written);
1894         } else if (!inode_can_compress(inode) ||
1895                    !inode_need_compress(inode, start, end)) {
1896                 if (zoned)
1897                         ret = run_delalloc_zoned(inode, locked_page, start, end,
1898                                                  page_started, nr_written);
1899                 else
1900                         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end,
1901                                              page_started, nr_written, 1);
1902         } else {
1903                 set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
1904                 ret = cow_file_range_async(inode, wbc, locked_page, start, end,
1905                                            page_started, nr_written);
1906         }
1907         if (ret)
1908                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
1909                                               end - start + 1);
1910         return ret;
1911 }
1912
1913 void btrfs_split_delalloc_extent(struct inode *inode,
1914                                  struct extent_state *orig, u64 split)
1915 {
1916         u64 size;
1917
1918         /* not delalloc, ignore it */
1919         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
1920                 return;
1921
1922         size = orig->end - orig->start + 1;
1923         if (size > BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1924                 u32 num_extents;
1925                 u64 new_size;
1926
1927                 /*
1928                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
1929                  * applies here, just in reverse.
1930                  */
1931                 new_size = orig->end - split + 1;
1932                 num_extents = count_max_extents(new_size);
1933                 new_size = split - orig->start;
1934                 num_extents += count_max_extents(new_size);
1935                 if (count_max_extents(size) >= num_extents)
1936                         return;
1937         }
1938
1939         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1940         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), 1);
1941         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1942 }
1943
1944 /*
1945  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
1946  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
1947  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
1948  */
1949 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *new,
1950                                  struct extent_state *other)
1951 {
1952         u64 new_size, old_size;
1953         u32 num_extents;
1954
1955         /* not delalloc, ignore it */
1956         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
1957                 return;
1958
1959         if (new->start > other->start)
1960                 new_size = new->end - other->start + 1;
1961         else
1962                 new_size = other->end - new->start + 1;
1963
1964         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
1965         if (new_size <= BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1966                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1967                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
1968                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1969                 return;
1970         }
1971
1972         /*
1973          * We have to add up either side to figure out how many extents were
1974          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
1975          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
1976          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
1977          *
1978          * [ 4k][MAX_SIZE]
1979          *
1980          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
1981          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
1982          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
1983          *
1984          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
1985          *
1986          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
1987          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
1988          * this case.
1989          */
1990         old_size = other->end - other->start + 1;
1991         num_extents = count_max_extents(old_size);
1992         old_size = new->end - new->start + 1;
1993         num_extents += count_max_extents(old_size);
1994         if (count_max_extents(new_size) >= num_extents)
1995                 return;
1996
1997         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
1998         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
1999         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2000 }
2001
2002 static void btrfs_add_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
2003                                       struct inode *inode)
2004 {
2005         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2006
2007         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2008         if (list_empty(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes)) {
2009                 list_add_tail(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes,
2010                               &root->delalloc_inodes);
2011                 set_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2012                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
2013                 root->nr_delalloc_inodes++;
2014                 if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
2015                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2016                         BUG_ON(!list_empty(&root->delalloc_root));
2017                         list_add_tail(&root->delalloc_root,
2018                                       &fs_info->delalloc_roots);
2019                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2020                 }
2021         }
2022         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2023 }
2024
2025
2026 void __btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2027                                 struct btrfs_inode *inode)
2028 {
2029         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2030
2031         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2032                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
2033                 clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2034                           &inode->runtime_flags);
2035                 root->nr_delalloc_inodes--;
2036                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
2037                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
2038                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2039                         BUG_ON(list_empty(&root->delalloc_root));
2040                         list_del_init(&root->delalloc_root);
2041                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2042                 }
2043         }
2044 }
2045
2046 static void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2047                                      struct btrfs_inode *inode)
2048 {
2049         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2050         __btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2051         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2052 }
2053
2054 /*
2055  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
2056  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
2057  */
2058 void btrfs_set_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *state,
2059                                unsigned *bits)
2060 {
2061         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2062
2063         if ((*bits & EXTENT_DEFRAG) && !(*bits & EXTENT_DELALLOC))
2064                 WARN_ON(1);
2065         /*
2066          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2067          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2068          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2069          */
2070         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2071                 struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2072                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2073                 u32 num_extents = count_max_extents(len);
2074                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode));
2075
2076                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2077                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), num_extents);
2078                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2079
2080                 /* For sanity tests */
2081                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2082                         return;
2083
2084                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2085                                          fs_info->delalloc_batch);
2086                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2087                 BTRFS_I(inode)->delalloc_bytes += len;
2088                 if (*bits & EXTENT_DEFRAG)
2089                         BTRFS_I(inode)->defrag_bytes += len;
2090                 if (do_list && !test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2091                                          &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2092                         btrfs_add_delalloc_inodes(root, inode);
2093                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2094         }
2095
2096         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2097             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2098                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2099                 BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes += state->end + 1 -
2100                         state->start;
2101                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2102         }
2103 }
2104
2105 /*
2106  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2107  * accounting happens.
2108  */
2109 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct inode *vfs_inode,
2110                                  struct extent_state *state, unsigned *bits)
2111 {
2112         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
2113         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(vfs_inode->i_sb);
2114         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2115         u32 num_extents = count_max_extents(len);
2116
2117         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (*bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2118                 spin_lock(&inode->lock);
2119                 inode->defrag_bytes -= len;
2120                 spin_unlock(&inode->lock);
2121         }
2122
2123         /*
2124          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2125          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2126          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2127          */
2128         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2129                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2130                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2131
2132                 spin_lock(&inode->lock);
2133                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2134                 spin_unlock(&inode->lock);
2135
2136                 /*
2137                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2138                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2139                  * error.
2140                  */
2141                 if (*bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2142                     root != fs_info->tree_root)
2143                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, false);
2144
2145                 /* For sanity tests. */
2146                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2147                         return;
2148
2149                 if (root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
2150                     do_list && !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2151                     (*bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2152                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2153
2154                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2155                                          fs_info->delalloc_batch);
2156                 spin_lock(&inode->lock);
2157                 inode->delalloc_bytes -= len;
2158                 if (do_list && inode->delalloc_bytes == 0 &&
2159                     test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2160                                         &inode->runtime_flags))
2161                         btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2162                 spin_unlock(&inode->lock);
2163         }
2164
2165         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2166             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2167                 spin_lock(&inode->lock);
2168                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2169                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2170                 if (*bits & EXTENT_ADD_INODE_BYTES)
2171                         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, len);
2172                 spin_unlock(&inode->lock);
2173         }
2174 }
2175
2176 /*
2177  * btrfs_bio_fits_in_stripe - Checks whether the size of the given bio will fit
2178  * in a chunk's stripe. This function ensures that bios do not span a
2179  * stripe/chunk
2180  *
2181  * @page - The page we are about to add to the bio
2182  * @size - size we want to add to the bio
2183  * @bio - bio we want to ensure is smaller than a stripe
2184  * @bio_flags - flags of the bio
2185  *
2186  * return 1 if page cannot be added to the bio
2187  * return 0 if page can be added to the bio
2188  * return error otherwise
2189  */
2190 int btrfs_bio_fits_in_stripe(struct page *page, size_t size, struct bio *bio,
2191                              unsigned long bio_flags)
2192 {
2193         struct inode *inode = page->mapping->host;
2194         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2195         u64 logical = bio->bi_iter.bi_sector << 9;
2196         struct extent_map *em;
2197         u64 length = 0;
2198         u64 map_length;
2199         int ret = 0;
2200         struct btrfs_io_geometry geom;
2201
2202         if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
2203                 return 0;
2204
2205         length = bio->bi_iter.bi_size;
2206         map_length = length;
2207         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, map_length);
2208         if (IS_ERR(em))
2209                 return PTR_ERR(em);
2210         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(bio), logical,
2211                                     map_length, &geom);
2212         if (ret < 0)
2213                 goto out;
2214
2215         if (geom.len < length + size)
2216                 ret = 1;
2217 out:
2218         free_extent_map(em);
2219         return ret;
2220 }
2221
2222 /*
2223  * in order to insert checksums into the metadata in large chunks,
2224  * we wait until bio submission time.   All the pages in the bio are
2225  * checksummed and sums are attached onto the ordered extent record.
2226  *
2227  * At IO completion time the cums attached on the ordered extent record
2228  * are inserted into the btree
2229  */
2230 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start(struct inode *inode, struct bio *bio,
2231                                            u64 dio_file_offset)
2232 {
2233         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2234 }
2235
2236 bool btrfs_bio_fits_in_ordered_extent(struct page *page, struct bio *bio,
2237                                       unsigned int size)
2238 {
2239         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
2240         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
2241         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2242         u64 len = bio->bi_iter.bi_size + size;
2243         bool ret = true;
2244
2245         ASSERT(btrfs_is_zoned(fs_info));
2246         ASSERT(fs_info->max_zone_append_size > 0);
2247         ASSERT(bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND);
2248
2249         /* Ordered extent not yet created, so we're good */
2250         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, page_offset(page));
2251         if (!ordered)
2252                 return ret;
2253
2254         if ((bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT) + len >
2255             ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes)
2256                 ret = false;
2257
2258         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2259
2260         return ret;
2261 }
2262
2263 static blk_status_t extract_ordered_extent(struct btrfs_inode *inode,
2264                                            struct bio *bio, loff_t file_offset)
2265 {
2266         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2267         struct extent_map *em = NULL, *em_new = NULL;
2268         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
2269         u64 start = (u64)bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
2270         u64 len = bio->bi_iter.bi_size;
2271         u64 end = start + len;
2272         u64 ordered_end;
2273         u64 pre, post;
2274         int ret = 0;
2275
2276         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
2277         if (WARN_ON_ONCE(!ordered))
2278                 return BLK_STS_IOERR;
2279
2280         /* No need to split */
2281         if (ordered->disk_num_bytes == len)
2282                 goto out;
2283
2284         /* We cannot split once end_bio'd ordered extent */
2285         if (WARN_ON_ONCE(ordered->bytes_left != ordered->disk_num_bytes)) {
2286                 ret = -EINVAL;
2287                 goto out;
2288         }
2289
2290         /* We cannot split a compressed ordered extent */
2291         if (WARN_ON_ONCE(ordered->disk_num_bytes != ordered->num_bytes)) {
2292                 ret = -EINVAL;
2293                 goto out;
2294         }
2295
2296         ordered_end = ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes;
2297         /* bio must be in one ordered extent */
2298         if (WARN_ON_ONCE(start < ordered->disk_bytenr || end > ordered_end)) {
2299                 ret = -EINVAL;
2300                 goto out;
2301         }
2302
2303         /* Checksum list should be empty */
2304         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ordered->list))) {
2305                 ret = -EINVAL;
2306                 goto out;
2307         }
2308
2309         pre = start - ordered->disk_bytenr;
2310         post = ordered_end - end;
2311
2312         ret = btrfs_split_ordered_extent(ordered, pre, post);
2313         if (ret)
2314                 goto out;
2315
2316         read_lock(&em_tree->lock);
2317         em = lookup_extent_mapping(em_tree, ordered->file_offset, len);
2318         if (!em) {
2319                 read_unlock(&em_tree->lock);
2320                 ret = -EIO;
2321                 goto out;
2322         }
2323         read_unlock(&em_tree->lock);
2324
2325         ASSERT(!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags));
2326         /*
2327          * We cannot reuse em_new here but have to create a new one, as
2328          * unpin_extent_cache() expects the start of the extent map to be the
2329          * logical offset of the file, which does not hold true anymore after
2330          * splitting.
2331          */
2332         em_new = create_io_em(inode, em->start + pre, len,
2333                               em->start + pre, em->block_start + pre, len,
2334                               len, len, BTRFS_COMPRESS_NONE,
2335                               BTRFS_ORDERED_REGULAR);
2336         if (IS_ERR(em_new)) {
2337                 ret = PTR_ERR(em_new);
2338                 goto out;
2339         }
2340         free_extent_map(em_new);
2341
2342 out:
2343         free_extent_map(em);
2344         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2345
2346         return errno_to_blk_status(ret);
2347 }
2348
2349 /*
2350  * extent_io.c submission hook. This does the right thing for csum calculation
2351  * on write, or reading the csums from the tree before a read.
2352  *
2353  * Rules about async/sync submit,
2354  * a) read:                             sync submit
2355  *
2356  * b) write without checksum:           sync submit
2357  *
2358  * c) write with checksum:
2359  *    c-1) if bio is issued by fsync:   sync submit
2360  *         (sync_writers != 0)
2361  *
2362  *    c-2) if root is reloc root:       sync submit
2363  *         (only in case of buffered IO)
2364  *
2365  *    c-3) otherwise:                   async submit
2366  */
2367 blk_status_t btrfs_submit_data_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
2368                                    int mirror_num, unsigned long bio_flags)
2369
2370 {
2371         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2372         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2373         enum btrfs_wq_endio_type metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_DATA;
2374         blk_status_t ret = 0;
2375         int skip_sum;
2376         int async = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
2377
2378         skip_sum = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM) ||
2379                    !fs_info->csum_root;
2380
2381         if (btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode)))
2382                 metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_FREE_SPACE;
2383
2384         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
2385                 struct page *page = bio_first_bvec_all(bio)->bv_page;
2386                 loff_t file_offset = page_offset(page);
2387
2388                 ret = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio, file_offset);
2389                 if (ret)
2390                         goto out;
2391         }
2392
2393         if (btrfs_op(bio) != BTRFS_MAP_WRITE) {
2394                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, metadata);
2395                 if (ret)
2396                         goto out;
2397
2398                 if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED) {
2399                         ret = btrfs_submit_compressed_read(inode, bio,
2400                                                            mirror_num,
2401                                                            bio_flags);
2402                         goto out;
2403                 } else {
2404                         /*
2405                          * Lookup bio sums does extra checks around whether we
2406                          * need to csum or not, which is why we ignore skip_sum
2407                          * here.
2408                          */
2409                         ret = btrfs_lookup_bio_sums(inode, bio, NULL);
2410                         if (ret)
2411                                 goto out;
2412                 }
2413                 goto mapit;
2414         } else if (async && !skip_sum) {
2415                 /* csum items have already been cloned */
2416                 if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
2417                         goto mapit;
2418                 /* we're doing a write, do the async checksumming */
2419                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, mirror_num, bio_flags,
2420                                           0, btrfs_submit_bio_start);
2421                 goto out;
2422         } else if (!skip_sum) {
2423                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2424                 if (ret)
2425                         goto out;
2426         }
2427
2428 mapit:
2429         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
2430
2431 out:
2432         if (ret) {
2433                 bio->bi_status = ret;
2434                 bio_endio(bio);
2435         }
2436         return ret;
2437 }
2438
2439 /*
2440  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2441  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2442  */
2443 static int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2444                              struct list_head *list)
2445 {
2446         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2447         int ret;
2448
2449         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2450                 trans->adding_csums = true;
2451                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans, trans->fs_info->csum_root, sum);
2452                 trans->adding_csums = false;
2453                 if (ret)
2454                         return ret;
2455         }
2456         return 0;
2457 }
2458
2459 static int btrfs_find_new_delalloc_bytes(struct btrfs_inode *inode,
2460                                          const u64 start,
2461                                          const u64 len,
2462                                          struct extent_state **cached_state)
2463 {
2464         u64 search_start = start;
2465         const u64 end = start + len - 1;
2466
2467         while (search_start < end) {
2468                 const u64 search_len = end - search_start + 1;
2469                 struct extent_map *em;
2470                 u64 em_len;
2471                 int ret = 0;
2472
2473                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, search_start, search_len);
2474                 if (IS_ERR(em))
2475                         return PTR_ERR(em);
2476
2477                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
2478                         goto next;
2479
2480                 em_len = em->len;
2481                 if (em->start < search_start)
2482                         em_len -= search_start - em->start;
2483                 if (em_len > search_len)
2484                         em_len = search_len;
2485
2486                 ret = set_extent_bit(&inode->io_tree, search_start,
2487                                      search_start + em_len - 1,
2488                                      EXTENT_DELALLOC_NEW, 0, NULL, cached_state,
2489                                      GFP_NOFS, NULL);
2490 next:
2491                 search_start = extent_map_end(em);
2492                 free_extent_map(em);
2493                 if (ret)
2494                         return ret;
2495         }
2496         return 0;
2497 }
2498
2499 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2500                               unsigned int extra_bits,
2501                               struct extent_state **cached_state)
2502 {
2503         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2504
2505         if (start >= i_size_read(&inode->vfs_inode) &&
2506             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2507                 /*
2508                  * There can't be any extents following eof in this case so just
2509                  * set the delalloc new bit for the range directly.
2510                  */
2511                 extra_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2512         } else {
2513                 int ret;
2514
2515                 ret = btrfs_find_new_delalloc_bytes(inode, start,
2516                                                     end + 1 - start,
2517                                                     cached_state);
2518                 if (ret)
2519                         return ret;
2520         }
2521
2522         return set_extent_delalloc(&inode->io_tree, start, end, extra_bits,
2523                                    cached_state);
2524 }
2525
2526 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2527 struct btrfs_writepage_fixup {
2528         struct page *page;
2529         struct inode *inode;
2530         struct btrfs_work work;
2531 };
2532
2533 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2534 {
2535         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2536         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2537         struct extent_state *cached_state = NULL;
2538         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2539         struct page *page;
2540         struct btrfs_inode *inode;
2541         u64 page_start;
2542         u64 page_end;
2543         int ret = 0;
2544         bool free_delalloc_space = true;
2545
2546         fixup = container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2547         page = fixup->page;
2548         inode = BTRFS_I(fixup->inode);
2549         page_start = page_offset(page);
2550         page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2551
2552         /*
2553          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2554          * we take the page lock.
2555          */
2556         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2557                                            PAGE_SIZE);
2558 again:
2559         lock_page(page);
2560
2561         /*
2562          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2563          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2564          * address space.
2565          */
2566         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2567                 /*
2568                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2569                  *
2570                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2571                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2572                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2573                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2574                  *    while waiting for the ordered extent.
2575                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2576                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2577                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2578                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2579                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2580                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2581                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2582                  *    when the page was already properly dealt with.
2583                  */
2584                 if (!ret) {
2585                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2586                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2587                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2588                                                      true);
2589                 }
2590                 ret = 0;
2591                 goto out_page;
2592         }
2593
2594         /*
2595          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2596          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2597          */
2598         if (ret)
2599                 goto out_page;
2600
2601         lock_extent_bits(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2602
2603         /* already ordered? We're done */
2604         if (PagePrivate2(page))
2605                 goto out_reserved;
2606
2607         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2608         if (ordered) {
2609                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2610                                      &cached_state);
2611                 unlock_page(page);
2612                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
2613                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2614                 goto again;
2615         }
2616
2617         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2618                                         &cached_state);
2619         if (ret)
2620                 goto out_reserved;
2621
2622         /*
2623          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2624          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2625          * destination.
2626          *
2627          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2628          */
2629         BUG_ON(!PageDirty(page));
2630         free_delalloc_space = false;
2631 out_reserved:
2632         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2633         if (free_delalloc_space)
2634                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2635                                              PAGE_SIZE, true);
2636         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2637                              &cached_state);
2638 out_page:
2639         if (ret) {
2640                 /*
2641                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2642                  * to reflect the errors and clean the page.
2643                  */
2644                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2645                 end_extent_writepage(page, ret, page_start, page_end);
2646                 clear_page_dirty_for_io(page);
2647                 SetPageError(page);
2648         }
2649         ClearPageChecked(page);
2650         unlock_page(page);
2651         put_page(page);
2652         kfree(fixup);
2653         extent_changeset_free(data_reserved);
2654         /*
2655          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2656          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2657          * deadlock.
2658          */
2659         btrfs_add_delayed_iput(&inode->vfs_inode);
2660 }
2661
2662 /*
2663  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2664  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2665  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2666  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2667  *
2668  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2669  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2670  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2671  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2672  */
2673 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page, u64 start, u64 end)
2674 {
2675         struct inode *inode = page->mapping->host;
2676         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2677         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2678
2679         /* this page is properly in the ordered list */
2680         if (TestClearPagePrivate2(page))
2681                 return 0;
2682
2683         /*
2684          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2685          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2686          *
2687          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2688          * EAGAIN.
2689          */
2690         if (PageChecked(page))
2691                 return -EAGAIN;
2692
2693         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
2694         if (!fixup)
2695                 return -EAGAIN;
2696
2697         /*
2698          * We are already holding a reference to this inode from
2699          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
2700          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
2701          * page->mapping outside of the page lock.
2702          */
2703         ihold(inode);
2704         SetPageChecked(page);
2705         get_page(page);
2706         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL, NULL);
2707         fixup->page = page;
2708         fixup->inode = inode;
2709         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
2710
2711         return -EAGAIN;
2712 }
2713
2714 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2715                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
2716                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
2717                                        const bool update_inode_bytes,
2718                                        u64 qgroup_reserved)
2719 {
2720         struct btrfs_root *root = inode->root;
2721         const u64 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
2722         struct btrfs_path *path;
2723         struct extent_buffer *leaf;
2724         struct btrfs_key ins;
2725         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
2726         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
2727         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
2728         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
2729         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
2730         int ret;
2731
2732         path = btrfs_alloc_path();
2733         if (!path)
2734                 return -ENOMEM;
2735
2736         /*
2737          * we may be replacing one extent in the tree with another.
2738          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
2739          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
2740          *
2741          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
2742          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
2743          * with the others.
2744          */
2745         drop_args.path = path;
2746         drop_args.start = file_pos;
2747         drop_args.end = file_pos + num_bytes;
2748         drop_args.replace_extent = true;
2749         drop_args.extent_item_size = sizeof(*stack_fi);
2750         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
2751         if (ret)
2752                 goto out;
2753
2754         if (!drop_args.extent_inserted) {
2755                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
2756                 ins.offset = file_pos;
2757                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2758
2759                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
2760                                               sizeof(*stack_fi));
2761                 if (ret)
2762                         goto out;
2763         }
2764         leaf = path->nodes[0];
2765         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
2766         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
2767                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
2768                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2769
2770         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2771         btrfs_release_path(path);
2772
2773         /*
2774          * If we dropped an inline extent here, we know the range where it is
2775          * was not marked with the EXTENT_DELALLOC_NEW bit, so we update the
2776          * number of bytes only for that range contaning the inline extent.
2777          * The remaining of the range will be processed when clearning the
2778          * EXTENT_DELALLOC_BIT bit through the ordered extent completion.
2779          */
2780         if (file_pos == 0 && !IS_ALIGNED(drop_args.bytes_found, sectorsize)) {
2781                 u64 inline_size = round_down(drop_args.bytes_found, sectorsize);
2782
2783                 inline_size = drop_args.bytes_found - inline_size;
2784                 btrfs_update_inode_bytes(inode, sectorsize, inline_size);
2785                 drop_args.bytes_found -= inline_size;
2786                 num_bytes -= sectorsize;
2787         }
2788
2789         if (update_inode_bytes)
2790                 btrfs_update_inode_bytes(inode, num_bytes, drop_args.bytes_found);
2791
2792         ins.objectid = disk_bytenr;
2793         ins.offset = disk_num_bytes;
2794         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
2795
2796         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
2797         if (ret)
2798                 goto out;
2799
2800         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
2801                                                file_pos, qgroup_reserved, &ins);
2802 out:
2803         btrfs_free_path(path);
2804
2805         return ret;
2806 }
2807
2808 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2809                                          u64 start, u64 len)
2810 {
2811         struct btrfs_block_group *cache;
2812
2813         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
2814         ASSERT(cache);
2815
2816         spin_lock(&cache->lock);
2817         cache->delalloc_bytes -= len;
2818         spin_unlock(&cache->lock);
2819
2820         btrfs_put_block_group(cache);
2821 }
2822
2823 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2824                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
2825 {
2826         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
2827         u64 logical_len;
2828         bool update_inode_bytes;
2829
2830         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
2831         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
2832         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
2833         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
2834                                                    oe->disk_num_bytes);
2835         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags))
2836                 logical_len = oe->truncated_len;
2837         else
2838                 logical_len = oe->num_bytes;
2839         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, logical_len);
2840         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, logical_len);
2841         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
2842         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
2843
2844         /*
2845          * For delalloc, when completing an ordered extent we update the inode's
2846          * bytes when clearing the range in the inode's io tree, so pass false
2847          * as the argument 'update_inode_bytes' to insert_reserved_file_extent(),
2848          * except if the ordered extent was truncated.
2849          */
2850         update_inode_bytes = test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &oe->flags) ||
2851                              test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags);
2852
2853         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(oe->inode),
2854                                            oe->file_offset, &stack_fi,
2855                                            update_inode_bytes, oe->qgroup_rsv);
2856 }
2857
2858 /*
2859  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
2860  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
2861  * fully written.
2862  */
2863 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
2864 {
2865         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ordered_extent->inode);
2866         struct btrfs_root *root = inode->root;
2867         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2868         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
2869         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
2870         struct extent_state *cached_state = NULL;
2871         u64 start, end;
2872         int compress_type = 0;
2873         int ret = 0;
2874         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
2875         bool freespace_inode;
2876         bool truncated = false;
2877         bool clear_reserved_extent = true;
2878         unsigned int clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
2879
2880         start = ordered_extent->file_offset;
2881         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
2882
2883         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
2884             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
2885             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags))
2886                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2887
2888         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
2889
2890         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
2891                 ret = -EIO;
2892                 goto out;
2893         }
2894
2895         if (ordered_extent->disk)
2896                 btrfs_rewrite_logical_zoned(ordered_extent);
2897
2898         btrfs_free_io_failure_record(inode, start, end);
2899
2900         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
2901                 truncated = true;
2902                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
2903                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
2904                 if (!logical_len)
2905                         goto out;
2906         }
2907
2908         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
2909                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
2910
2911                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2912                 if (freespace_inode)
2913                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2914                 else
2915                         trans = btrfs_join_transaction(root);
2916                 if (IS_ERR(trans)) {
2917                         ret = PTR_ERR(trans);
2918                         trans = NULL;
2919                         goto out;
2920                 }
2921                 trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
2922                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
2923                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
2924                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2925                 goto out;
2926         }
2927
2928         clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
2929         lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
2930
2931         if (freespace_inode)
2932                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
2933         else
2934                 trans = btrfs_join_transaction(root);
2935         if (IS_ERR(trans)) {
2936                 ret = PTR_ERR(trans);
2937                 trans = NULL;
2938                 goto out;
2939         }
2940
2941         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
2942
2943         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
2944                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
2945         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
2946                 BUG_ON(compress_type);
2947                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, inode,
2948                                                 ordered_extent->file_offset,
2949                                                 ordered_extent->file_offset +
2950                                                 logical_len);
2951         } else {
2952                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
2953                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, ordered_extent);
2954                 if (!ret) {
2955                         clear_reserved_extent = false;
2956                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
2957                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
2958                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
2959                 }
2960         }
2961         unpin_extent_cache(&inode->extent_tree, ordered_extent->file_offset,
2962                            ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
2963         if (ret < 0) {
2964                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2965                 goto out;
2966         }
2967
2968         ret = add_pending_csums(trans, &ordered_extent->list);
2969         if (ret) {
2970                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2971                 goto out;
2972         }
2973
2974         /*
2975          * If this is a new delalloc range, clear its new delalloc flag to
2976          * update the inode's number of bytes. This needs to be done first
2977          * before updating the inode item.
2978          */
2979         if ((clear_bits & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2980             !test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags))
2981                 clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
2982                                  EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_ADD_INODE_BYTES,
2983                                  0, 0, &cached_state);
2984
2985         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
2986         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
2987         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
2988                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
2989                 goto out;
2990         }
2991         ret = 0;
2992 out:
2993         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits,
2994                          (clear_bits & EXTENT_LOCKED) ? 1 : 0, 0,
2995                          &cached_state);
2996
2997         if (trans)
2998                 btrfs_end_transaction(trans);
2999
3000         if (ret || truncated) {
3001                 u64 unwritten_start = start;
3002
3003                 if (truncated)
3004                         unwritten_start += logical_len;
3005                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
3006
3007                 /* Drop the cache for the part of the extent we didn't write. */
3008                 btrfs_drop_extent_cache(inode, unwritten_start, end, 0);
3009
3010                 /*
3011                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
3012                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
3013                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
3014                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
3015                  *
3016                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
3017                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
3018                  * has already been done.
3019                  */
3020                 if ((ret || !logical_len) &&
3021                     clear_reserved_extent &&
3022                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3023                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3024                         /*
3025                          * Discard the range before returning it back to the
3026                          * free space pool
3027                          */
3028                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
3029                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
3030                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3031                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
3032                                                 NULL);
3033                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
3034                                         ordered_extent->disk_bytenr,
3035                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
3036                 }
3037         }
3038
3039         /*
3040          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
3041          * updating everything for this ordered extent.
3042          */
3043         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered_extent);
3044
3045         /* once for us */
3046         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3047         /* once for the tree */
3048         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3049
3050         return ret;
3051 }
3052
3053 static void finish_ordered_fn(struct btrfs_work *work)
3054 {
3055         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent;
3056         ordered_extent = container_of(work, struct btrfs_ordered_extent, work);
3057         btrfs_finish_ordered_io(ordered_extent);
3058 }
3059
3060 void btrfs_writepage_endio_finish_ordered(struct page *page, u64 start,
3061                                           u64 end, int uptodate)
3062 {
3063         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
3064         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
3065         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent = NULL;
3066         struct btrfs_workqueue *wq;
3067
3068         trace_btrfs_writepage_end_io_hook(page, start, end, uptodate);
3069
3070         ClearPagePrivate2(page);
3071         if (!btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered_extent, start,
3072                                             end - start + 1, uptodate))
3073                 return;
3074
3075         if (btrfs_is_free_space_inode(inode))
3076                 wq = fs_info->endio_freespace_worker;
3077         else
3078                 wq = fs_info->endio_write_workers;
3079
3080         btrfs_init_work(&ordered_extent->work, finish_ordered_fn, NULL, NULL);
3081         btrfs_queue_work(wq, &ordered_extent->work);
3082 }
3083
3084 /*
3085  * check_data_csum - verify checksum of one sector of uncompressed data
3086  * @inode:      inode
3087  * @io_bio:     btrfs_io_bio which contains the csum
3088  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3089  * @page:       page where is the data to be verified
3090  * @pgoff:      offset inside the page
3091  * @start:      logical offset in the file
3092  *
3093  * The length of such check is always one sector size.
3094  */
3095 static int check_data_csum(struct inode *inode, struct btrfs_io_bio *io_bio,
3096                            u32 bio_offset, struct page *page, u32 pgoff,
3097                            u64 start)
3098 {
3099         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3100         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
3101         char *kaddr;
3102         u32 len = fs_info->sectorsize;
3103         const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
3104         unsigned int offset_sectors;
3105         u8 *csum_expected;
3106         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
3107
3108         ASSERT(pgoff + len <= PAGE_SIZE);
3109
3110         offset_sectors = bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits;
3111         csum_expected = ((u8 *)io_bio->csum) + offset_sectors * csum_size;
3112
3113         kaddr = kmap_atomic(page);
3114         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
3115
3116         crypto_shash_digest(shash, kaddr + pgoff, len, csum);
3117
3118         if (memcmp(csum, csum_expected, csum_size))
3119                 goto zeroit;
3120
3121         kunmap_atomic(kaddr);
3122         return 0;
3123 zeroit:
3124         btrfs_print_data_csum_error(BTRFS_I(inode), start, csum, csum_expected,
3125                                     io_bio->mirror_num);
3126         if (io_bio->device)
3127                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(io_bio->device,
3128                                              BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
3129         memset(kaddr + pgoff, 1, len);
3130         flush_dcache_page(page);
3131         kunmap_atomic(kaddr);
3132         return -EIO;
3133 }
3134
3135 /*
3136  * When reads are done, we need to check csums to verify the data is correct.
3137  * if there's a match, we allow the bio to finish.  If not, the code in
3138  * extent_io.c will try to find good copies for us.
3139  *
3140  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3141  * @start:      file offset of the range start
3142  * @end:        file offset of the range end (inclusive)
3143  */
3144 int btrfs_verify_data_csum(struct btrfs_io_bio *io_bio, u32 bio_offset,
3145                            struct page *page, u64 start, u64 end)
3146 {
3147         struct inode *inode = page->mapping->host;
3148         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3149         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3150         const u32 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
3151         u32 pg_off;
3152
3153         if (PageChecked(page)) {
3154                 ClearPageChecked(page);
3155                 return 0;
3156         }
3157
3158         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
3159                 return 0;
3160
3161         if (!root->fs_info->csum_root)
3162                 return 0;
3163
3164         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
3165             test_range_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM, 1, NULL)) {
3166                 clear_extent_bits(io_tree, start, end, EXTENT_NODATASUM);
3167                 return 0;
3168         }
3169
3170         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
3171                end <= page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1);
3172         for (pg_off = offset_in_page(start);
3173              pg_off < offset_in_page(end);
3174              pg_off += sectorsize, bio_offset += sectorsize) {
3175                 int ret;
3176
3177                 ret = check_data_csum(inode, io_bio, bio_offset, page, pg_off,
3178                                       page_offset(page) + pg_off);
3179                 if (ret < 0)
3180                         return -EIO;
3181         }
3182         return 0;
3183 }
3184
3185 /*
3186  * btrfs_add_delayed_iput - perform a delayed iput on @inode
3187  *
3188  * @inode: The inode we want to perform iput on
3189  *
3190  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
3191  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
3192  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
3193  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
3194  */
3195 void btrfs_add_delayed_iput(struct inode *inode)
3196 {
3197         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3198         struct btrfs_inode *binode = BTRFS_I(inode);
3199
3200         if (atomic_add_unless(&inode->i_count, -1, 1))
3201                 return;
3202
3203         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
3204         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3205         ASSERT(list_empty(&binode->delayed_iput));
3206         list_add_tail(&binode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
3207         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3208         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
3209                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
3210 }
3211
3212 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3213                                     struct btrfs_inode *inode)
3214 {
3215         list_del_init(&inode->delayed_iput);
3216         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3217         iput(&inode->vfs_inode);
3218         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
3219                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
3220         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3221 }
3222
3223 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3224                                    struct btrfs_inode *inode)
3225 {
3226         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
3227                 spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3228                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
3229                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3230                 spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3231         }
3232 }
3233
3234 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3235 {
3236
3237         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3238         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
3239                 struct btrfs_inode *inode;
3240
3241                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
3242                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
3243                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3244                 cond_resched_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3245         }
3246         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3247 }
3248
3249 /**
3250  * Wait for flushing all delayed iputs
3251  *
3252  * @fs_info:  the filesystem
3253  *
3254  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
3255  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
3256  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
3257  * that might get blocked on the iputs.
3258  *
3259  * Return EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
3260  */
3261 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3262 {
3263         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
3264                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
3265         if (ret)
3266                 return -EINTR;
3267         return 0;
3268 }
3269
3270 /*
3271  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
3272  * in the middle of an unlink.
3273  */
3274 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
3275                      struct btrfs_inode *inode)
3276 {
3277         int ret;
3278
3279         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3280         if (ret && ret != -EEXIST) {
3281                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3282                 return ret;
3283         }
3284
3285         return 0;
3286 }
3287
3288 /*
3289  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
3290  * this particular inode.
3291  */
3292 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
3293                             struct btrfs_inode *inode)
3294 {
3295         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3296 }
3297
3298 /*
3299  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
3300  * of this root.
3301  */
3302 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
3303 {
3304         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3305         struct btrfs_path *path;
3306         struct extent_buffer *leaf;
3307         struct btrfs_key key, found_key;
3308         struct btrfs_trans_handle *trans;
3309         struct inode *inode;
3310         u64 last_objectid = 0;
3311         int ret = 0, nr_unlink = 0;
3312
3313         if (cmpxchg(&root->orphan_cleanup_state, 0, ORPHAN_CLEANUP_STARTED))
3314                 return 0;
3315
3316         path = btrfs_alloc_path();
3317         if (!path) {
3318                 ret = -ENOMEM;
3319                 goto out;
3320         }
3321         path->reada = READA_BACK;
3322
3323         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3324         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3325         key.offset = (u64)-1;
3326
3327         while (1) {
3328                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3329                 if (ret < 0)
3330                         goto out;
3331
3332                 /*
3333                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3334                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3335                  * find the key and see if we have stuff that matches
3336                  */
3337                 if (ret > 0) {
3338                         ret = 0;
3339                         if (path->slots[0] == 0)
3340                                 break;
3341                         path->slots[0]--;
3342                 }
3343
3344                 /* pull out the item */
3345                 leaf = path->nodes[0];
3346                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3347
3348                 /* make sure the item matches what we want */
3349                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3350                         break;
3351                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3352                         break;
3353
3354                 /* release the path since we're done with it */
3355                 btrfs_release_path(path);
3356
3357                 /*
3358                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3359                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3360                  * offset of the orphan item.
3361                  */
3362
3363                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3364                         btrfs_err(fs_info,
3365                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3366                         ret = -EINVAL;
3367                         goto out;
3368                 }
3369
3370                 last_objectid = found_key.offset;
3371
3372                 found_key.objectid = found_key.offset;
3373                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3374                 found_key.offset = 0;
3375                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3376                 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(inode);
3377                 if (ret && ret != -ENOENT)
3378                         goto out;
3379
3380                 if (ret == -ENOENT && root == fs_info->tree_root) {
3381                         struct btrfs_root *dead_root;
3382                         int is_dead_root = 0;
3383
3384                         /*
3385                          * This is an orphan in the tree root. Currently these
3386                          * could come from 2 sources:
3387                          *  a) a root (snapshot/subvolume) deletion in progress
3388                          *  b) a free space cache inode
3389                          * We need to distinguish those two, as the orphan item
3390                          * for a root must not get deleted before the deletion
3391                          * of the snapshot/subvolume's tree completes.
3392                          *
3393                          * btrfs_find_orphan_roots() ran before us, which has
3394                          * found all deleted roots and loaded them into
3395                          * fs_info->fs_roots_radix. So here we can find if an
3396                          * orphan item corresponds to a deleted root by looking
3397                          * up the root from that radix tree.
3398                          */
3399
3400                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3401                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3402                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3403                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3404                                 is_dead_root = 1;
3405                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3406
3407                         if (is_dead_root) {
3408                                 /* prevent this orphan from being found again */
3409                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3410                                 continue;
3411                         }
3412
3413                 }
3414
3415                 /*
3416                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3417                  * possibilities. Old kernels (before v3.12) used to create an
3418                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3419                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3420                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3421                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3422                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3423                  *
3424                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3425                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3426                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3427                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3428                  * the orphan item.
3429                  *
3430                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3431                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3432                  * but either way, we can delete the orphan item.
3433                  */
3434                 if (ret == -ENOENT || inode->i_nlink) {
3435                         if (!ret)
3436                                 iput(inode);
3437                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3438                         if (IS_ERR(trans)) {
3439                                 ret = PTR_ERR(trans);
3440                                 goto out;
3441                         }
3442                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3443                                     found_key.objectid);
3444                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3445                                                     found_key.objectid);
3446                         btrfs_end_transaction(trans);
3447                         if (ret)
3448                                 goto out;
3449                         continue;
3450                 }
3451
3452                 nr_unlink++;
3453
3454                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3455                 iput(inode);
3456         }
3457         /* release the path since we're done with it */
3458         btrfs_release_path(path);
3459
3460         root->orphan_cleanup_state = ORPHAN_CLEANUP_DONE;
3461
3462         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3463                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3464                 if (!IS_ERR(trans))
3465                         btrfs_end_transaction(trans);
3466         }
3467
3468         if (nr_unlink)
3469                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3470
3471 out:
3472         if (ret)
3473                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3474         btrfs_free_path(path);
3475         return ret;
3476 }
3477
3478 /*
3479  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3480  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3481  *
3482  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3483  */
3484 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3485                                           int slot, u64 objectid,
3486                                           int *first_xattr_slot)
3487 {
3488         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3489         struct btrfs_key found_key;
3490         static u64 xattr_access = 0;
3491         static u64 xattr_default = 0;
3492         int scanned = 0;
3493
3494         if (!xattr_access) {
3495                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3496                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3497                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3498                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3499         }
3500
3501         slot++;
3502         *first_xattr_slot = -1;
3503         while (slot < nritems) {
3504                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3505
3506                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3507                 if (found_key.objectid != objectid)
3508                         return 0;
3509
3510                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3511                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3512                         if (*first_xattr_slot == -1)
3513                                 *first_xattr_slot = slot;
3514                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3515                             found_key.offset == xattr_default)
3516                                 return 1;
3517                 }
3518
3519                 /*
3520                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3521                  * be any acls later on
3522                  */
3523                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3524                         return 0;
3525
3526                 slot++;
3527                 scanned++;
3528
3529                 /*
3530                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3531                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3532                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3533                  * this is just an optimization
3534                  */
3535                 if (scanned >= 8)
3536                         break;
3537         }
3538         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3539          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3540          * has acls
3541          */
3542         if (*first_xattr_slot == -1)
3543                 *first_xattr_slot = slot;
3544         return 1;
3545 }
3546
3547 /*
3548  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3549  */
3550 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3551                                    struct btrfs_path *in_path)
3552 {
3553         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3554         struct btrfs_path *path = in_path;
3555         struct extent_buffer *leaf;
3556         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3557         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3558         struct btrfs_key location;
3559         unsigned long ptr;
3560         int maybe_acls;
3561         u32 rdev;
3562         int ret;
3563         bool filled = false;
3564         int first_xattr_slot;
3565
3566         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3567         if (!ret)
3568                 filled = true;
3569
3570         if (!path) {
3571                 path = btrfs_alloc_path();
3572                 if (!path)
3573                         return -ENOMEM;
3574         }
3575
3576         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3577
3578         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3579         if (ret) {
3580                 if (path != in_path)
3581                         btrfs_free_path(path);
3582                 return ret;
3583         }
3584
3585         leaf = path->nodes[0];
3586
3587         if (filled)
3588                 goto cache_index;
3589
3590         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3591                                     struct btrfs_inode_item);
3592         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3593         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3594         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3595         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3596         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3597         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3598                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3599
3600         inode->i_atime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime);
3601         inode->i_atime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime);
3602
3603         inode->i_mtime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime);
3604         inode->i_mtime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime);
3605
3606         inode->i_ctime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime);
3607         inode->i_ctime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime);
3608
3609         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec =
3610                 btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3611         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec =
3612                 btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3613
3614         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3615         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3616         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3617
3618         inode_set_iversion_queried(inode,
3619                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3620         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3621         inode->i_rdev = 0;
3622         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3623
3624         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3625         BTRFS_I(inode)->flags = btrfs_inode_flags(leaf, inode_item);
3626
3627 cache_index:
3628         /*
3629          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3630          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3631          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3632          * cache.
3633          *
3634          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3635          * in delayed_nodes_tree.
3636          */
3637         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == fs_info->generation)
3638                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3639                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3640
3641         /*
3642          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3643          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3644          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3645          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3646          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3647          * replayed. For example, in the scenario:
3648          *
3649          * touch mydir/foo
3650          * ln mydir/foo mydir/bar
3651          * sync
3652          * unlink mydir/bar
3653          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3654          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3655          * <power failure>
3656          * mount fs, triggers fsync log replay
3657          *
3658          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3659          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3660          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3661          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3662          *
3663          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3664          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3665          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3666          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3667          */
3668         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3669
3670         /*
3671          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3672          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3673          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3674          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3675          */
3676         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3677
3678         path->slots[0]++;
3679         if (inode->i_nlink != 1 ||
3680             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3681                 goto cache_acl;
3682
3683         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3684         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3685                 goto cache_acl;
3686
3687         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3688         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3689                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3690
3691                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3692                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3693         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3694                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3695
3696                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3697                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3698                                                                      extref);
3699         }
3700 cache_acl:
3701         /*
3702          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
3703          * any xattrs or acls
3704          */
3705         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
3706                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
3707         if (first_xattr_slot != -1) {
3708                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
3709                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
3710                 if (ret)
3711                         btrfs_err(fs_info,
3712                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
3713                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
3714                                   root->root_key.objectid, ret);
3715         }
3716         if (path != in_path)
3717                 btrfs_free_path(path);
3718
3719         if (!maybe_acls)
3720                 cache_no_acl(inode);
3721
3722         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
3723         case S_IFREG:
3724                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3725                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
3726                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
3727                 break;
3728         case S_IFDIR:
3729                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
3730                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
3731                 break;
3732         case S_IFLNK:
3733                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
3734                 inode_nohighmem(inode);
3735                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3736                 break;
3737         default:
3738                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
3739                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
3740                 break;
3741         }
3742
3743         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
3744         return 0;
3745 }
3746
3747 /*
3748  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
3749  */
3750 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3751                             struct extent_buffer *leaf,
3752                             struct btrfs_inode_item *item,
3753                             struct inode *inode)
3754 {
3755         struct btrfs_map_token token;
3756
3757         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
3758
3759         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
3760         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
3761         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
3762         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
3763         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
3764
3765         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
3766                                      inode->i_atime.tv_sec);
3767         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
3768                                       inode->i_atime.tv_nsec);
3769
3770         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
3771                                      inode->i_mtime.tv_sec);
3772         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
3773                                       inode->i_mtime.tv_nsec);
3774
3775         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
3776                                      inode->i_ctime.tv_sec);
3777         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
3778                                       inode->i_ctime.tv_nsec);
3779
3780         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime,
3781                                      BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec);
3782         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime,
3783                                       BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec);
3784
3785         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
3786         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
3787                                          BTRFS_I(inode)->generation);
3788         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
3789         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
3790         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
3791         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, BTRFS_I(inode)->flags);
3792         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
3793 }
3794
3795 /*
3796  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3797  */
3798 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3799                                 struct btrfs_root *root,
3800                                 struct btrfs_inode *inode)
3801 {
3802         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3803         struct btrfs_path *path;
3804         struct extent_buffer *leaf;
3805         int ret;
3806
3807         path = btrfs_alloc_path();
3808         if (!path)
3809                 return -ENOMEM;
3810
3811         ret = btrfs_lookup_inode(trans, root, path, &inode->location, 1);
3812         if (ret) {
3813                 if (ret > 0)
3814                         ret = -ENOENT;
3815                 goto failed;
3816         }
3817
3818         leaf = path->nodes[0];
3819         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3820                                     struct btrfs_inode_item);
3821
3822         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, &inode->vfs_inode);
3823         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
3824         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
3825         ret = 0;
3826 failed:
3827         btrfs_free_path(path);
3828         return ret;
3829 }
3830
3831 /*
3832  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3833  */
3834 noinline int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3835                                 struct btrfs_root *root,
3836                                 struct btrfs_inode *inode)
3837 {
3838         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3839         int ret;
3840
3841         /*
3842          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
3843          * if we put it into the delayed code.
3844          *
3845          * The data relocation inode should also be directly updated
3846          * without delay
3847          */
3848         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode)
3849             && root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID
3850             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
3851                 btrfs_update_root_times(trans, root);
3852
3853                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, root, inode);
3854                 if (!ret)
3855                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
3856                 return ret;
3857         }
3858
3859         return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3860 }
3861
3862 int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
3863                                 struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode)
3864 {
3865         int ret;
3866
3867         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
3868         if (ret == -ENOSPC)
3869                 return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
3870         return ret;
3871 }
3872
3873 /*
3874  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
3875  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
3876  * also drops the back refs in the inode to the directory
3877  */
3878 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3879                                 struct btrfs_root *root,
3880                                 struct btrfs_inode *dir,
3881                                 struct btrfs_inode *inode,
3882                                 const char *name, int name_len)
3883 {
3884         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3885         struct btrfs_path *path;
3886         int ret = 0;
3887         struct btrfs_dir_item *di;
3888         u64 index;
3889         u64 ino = btrfs_ino(inode);
3890         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
3891
3892         path = btrfs_alloc_path();
3893         if (!path) {
3894                 ret = -ENOMEM;
3895                 goto out;
3896         }
3897
3898         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
3899                                     name, name_len, -1);
3900         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
3901                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
3902                 goto err;
3903         }
3904         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
3905         if (ret)
3906                 goto err;
3907         btrfs_release_path(path);
3908
3909         /*
3910          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
3911          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
3912          * it is unnecessary to do delayed deletion.
3913          *
3914          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
3915          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
3916          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
3917          * we update the inode item.
3918          */
3919         if (inode->dir_index) {
3920                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
3921                 if (!ret) {
3922                         index = inode->dir_index;
3923                         goto skip_backref;
3924                 }
3925         }
3926
3927         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
3928                                   dir_ino, &index);
3929         if (ret) {
3930                 btrfs_info(fs_info,
3931                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
3932                         name_len, name, ino, dir_ino);
3933                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3934                 goto err;
3935         }
3936 skip_backref:
3937         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
3938         if (ret) {
3939                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3940                 goto err;
3941         }
3942
3943         ret = btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, name_len, inode,
3944                         dir_ino);
3945         if (ret != 0 && ret != -ENOENT) {
3946                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3947                 goto err;
3948         }
3949
3950         ret = btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, name_len, dir,
3951                         index);
3952         if (ret == -ENOENT)
3953                 ret = 0;
3954         else if (ret)
3955                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3956
3957         /*
3958          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
3959          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
3960          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
3961          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
3962          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
3963          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
3964          * holding.
3965          */
3966         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
3967 err:
3968         btrfs_free_path(path);
3969         if (ret)
3970                 goto out;
3971
3972         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name_len * 2);
3973         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
3974         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
3975         inode->vfs_inode.i_ctime = dir->vfs_inode.i_mtime =
3976                 dir->vfs_inode.i_ctime = current_time(&inode->vfs_inode);
3977         ret = btrfs_update_inode(trans, root, dir);
3978 out:
3979         return ret;
3980 }
3981
3982 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3983                        struct btrfs_root *root,
3984                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
3985                        const char *name, int name_len)
3986 {
3987         int ret;
3988         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, dir, inode, name, name_len);
3989         if (!ret) {
3990                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
3991                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
3992         }
3993         return ret;
3994 }
3995
3996 /*
3997  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
3998  *
3999  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
4000  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
4001  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
4002  * allow the unlink to occur.
4003  */
4004 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct inode *dir)
4005 {
4006         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4007
4008         /*
4009          * 1 for the possible orphan item
4010          * 1 for the dir item
4011          * 1 for the dir index
4012          * 1 for the inode ref
4013          * 1 for the inode
4014          */
4015         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root, 5);
4016 }
4017
4018 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4019 {
4020         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4021         struct btrfs_trans_handle *trans;
4022         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4023         int ret;
4024
4025         trans = __unlink_start_trans(dir);
4026         if (IS_ERR(trans))
4027                 return PTR_ERR(trans);
4028
4029         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4030                         0);
4031
4032         ret = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4033                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4034                         dentry->d_name.len);
4035         if (ret)
4036                 goto out;
4037
4038         if (inode->i_nlink == 0) {
4039                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4040                 if (ret)
4041                         goto out;
4042         }
4043
4044 out:
4045         btrfs_end_transaction(trans);
4046         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4047         return ret;
4048 }
4049
4050 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
4051                                struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4052 {
4053         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4054         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
4055         struct btrfs_path *path;
4056         struct extent_buffer *leaf;
4057         struct btrfs_dir_item *di;
4058         struct btrfs_key key;
4059         const char *name = dentry->d_name.name;
4060         int name_len = dentry->d_name.len;
4061         u64 index;
4062         int ret;
4063         u64 objectid;
4064         u64 dir_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
4065
4066         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4067                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
4068         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4069                 objectid = inode->location.objectid;
4070         } else {
4071                 WARN_ON(1);
4072                 return -EINVAL;
4073         }
4074
4075         path = btrfs_alloc_path();
4076         if (!path)
4077                 return -ENOMEM;
4078
4079         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4080                                    name, name_len, -1);
4081         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4082                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4083                 goto out;
4084         }
4085
4086         leaf = path->nodes[0];
4087         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
4088         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
4089         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4090         if (ret) {
4091                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4092                 goto out;
4093         }
4094         btrfs_release_path(path);
4095
4096         /*
4097          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
4098          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
4099          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
4100          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorret.
4101          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
4102          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
4103          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
4104          */
4105         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4106                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino,
4107                                                  name, name_len);
4108                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4109                         if (!di)
4110                                 ret = -ENOENT;
4111                         else
4112                                 ret = PTR_ERR(di);
4113                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4114                         goto out;
4115                 }
4116
4117                 leaf = path->nodes[0];
4118                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
4119                 index = key.offset;
4120                 btrfs_release_path(path);
4121         } else {
4122                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
4123                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
4124                                          &index, name, name_len);
4125                 if (ret) {
4126                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4127                         goto out;
4128                 }
4129         }
4130
4131         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, BTRFS_I(dir), index);
4132         if (ret) {
4133                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4134                 goto out;
4135         }
4136
4137         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(dir), dir->i_size - name_len * 2);
4138         inode_inc_iversion(dir);
4139         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
4140         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, BTRFS_I(dir));
4141         if (ret)
4142                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4143 out:
4144         btrfs_free_path(path);
4145         return ret;
4146 }
4147
4148 /*
4149  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
4150  * default.
4151  */
4152 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
4153 {
4154         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4155         struct btrfs_path *path;
4156         struct btrfs_dir_item *di;
4157         struct btrfs_key key;
4158         u64 dir_id;
4159         int ret;
4160
4161         path = btrfs_alloc_path();
4162         if (!path)
4163                 return -ENOMEM;
4164
4165         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
4166         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
4167         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
4168                                    dir_id, "default", 7, 0);
4169         if (di && !IS_ERR(di)) {
4170                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
4171                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
4172                         ret = -EPERM;
4173                         btrfs_err(fs_info,
4174                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
4175                                   key.objectid);
4176                         goto out;
4177                 }
4178                 btrfs_release_path(path);
4179         }
4180
4181         key.objectid = root->root_key.objectid;
4182         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
4183         key.offset = (u64)-1;
4184
4185         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4186         if (ret < 0)
4187                 goto out;
4188         BUG_ON(ret == 0);
4189
4190         ret = 0;
4191         if (path->slots[0] > 0) {
4192                 path->slots[0]--;
4193                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
4194                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
4195                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
4196                         ret = -ENOTEMPTY;
4197         }
4198 out:
4199         btrfs_free_path(path);
4200         return ret;
4201 }
4202
4203 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
4204 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
4205 {
4206         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4207         struct rb_node *node;
4208         struct rb_node *prev;
4209         struct btrfs_inode *entry;
4210         struct inode *inode;
4211         u64 objectid = 0;
4212
4213         if (!test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
4214                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
4215
4216         spin_lock(&root->inode_lock);
4217 again:
4218         node = root->inode_tree.rb_node;
4219         prev = NULL;
4220         while (node) {
4221                 prev = node;
4222                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4223
4224                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
4225                         node = node->rb_left;
4226                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
4227                         node = node->rb_right;
4228                 else
4229                         break;
4230         }
4231         if (!node) {
4232                 while (prev) {
4233                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
4234                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
4235                                 node = prev;
4236                                 break;
4237                         }
4238                         prev = rb_next(prev);
4239                 }
4240         }
4241         while (node) {
4242                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4243                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
4244                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
4245                 if (inode) {
4246                         spin_unlock(&root->inode_lock);
4247                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
4248                                 d_prune_aliases(inode);
4249                         /*
4250                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
4251                          * cache when its usage count hits zero.
4252                          */
4253                         iput(inode);
4254                         cond_resched();
4255                         spin_lock(&root->inode_lock);
4256                         goto again;
4257                 }
4258
4259                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
4260                         goto again;
4261
4262                 node = rb_next(node);
4263         }
4264         spin_unlock(&root->inode_lock);
4265 }
4266
4267 int btrfs_delete_subvolume(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4268 {
4269         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
4270         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4271         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4272         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
4273         struct btrfs_trans_handle *trans;
4274         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
4275         u64 root_flags;
4276         int ret;
4277
4278         /*
4279          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
4280          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
4281          * again is not run concurrently.
4282          */
4283         spin_lock(&dest->root_item_lock);
4284         if (dest->send_in_progress) {
4285                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4286                 btrfs_warn(fs_info,
4287                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
4288                            dest->root_key.objectid);
4289                 return -EPERM;
4290         }
4291         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4292         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4293                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4294         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4295
4296         down_write(&fs_info->subvol_sem);
4297
4298         ret = may_destroy_subvol(dest);
4299         if (ret)
4300                 goto out_up_write;
4301
4302         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
4303         /*
4304          * One for dir inode,
4305          * two for dir entries,
4306          * two for root ref/backref.
4307          */
4308         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
4309         if (ret)
4310                 goto out_up_write;
4311
4312         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4313         if (IS_ERR(trans)) {
4314                 ret = PTR_ERR(trans);
4315                 goto out_release;
4316         }
4317         trans->block_rsv = &block_rsv;
4318         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
4319
4320         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, BTRFS_I(dir));
4321
4322         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4323         if (ret) {
4324                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4325                 goto out_end_trans;
4326         }
4327
4328         ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4329         if (ret) {
4330                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4331                 goto out_end_trans;
4332         }
4333
4334         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4335                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4336         btrfs_set_root_drop_level(&dest->root_item, 0);
4337         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4338
4339         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4340                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4341                                         fs_info->tree_root,
4342                                         dest->root_key.objectid);
4343                 if (ret) {
4344                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4345                         goto out_end_trans;
4346                 }
4347         }
4348
4349         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4350                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4351                                   dest->root_key.objectid);
4352         if (ret && ret != -ENOENT) {
4353                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4354                 goto out_end_trans;
4355         }
4356         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4357                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4358                                           dest->root_item.received_uuid,
4359                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4360                                           dest->root_key.objectid);
4361                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4362                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4363                         goto out_end_trans;
4364                 }
4365         }
4366
4367         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4368         dest->anon_dev = 0;
4369 out_end_trans:
4370         trans->block_rsv = NULL;
4371         trans->bytes_reserved = 0;
4372         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4373         inode->i_flags |= S_DEAD;
4374 out_release:
4375         btrfs_subvolume_release_metadata(root, &block_rsv);
4376 out_up_write:
4377         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4378         if (ret) {
4379                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4380                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4381                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4382                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4383                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4384         } else {
4385                 d_invalidate(dentry);
4386                 btrfs_prune_dentries(dest);
4387                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4388         }
4389
4390         return ret;
4391 }
4392
4393 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4394 {
4395         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4396         int err = 0;
4397         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4398         struct btrfs_trans_handle *trans;
4399         u64 last_unlink_trans;
4400
4401         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4402                 return -ENOTEMPTY;
4403         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
4404                 return btrfs_delete_subvolume(dir, dentry);
4405
4406         trans = __unlink_start_trans(dir);
4407         if (IS_ERR(trans))
4408                 return PTR_ERR(trans);
4409
4410         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4411                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4412                 goto out;
4413         }
4414
4415         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4416         if (err)
4417                 goto out;
4418
4419         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4420
4421         /* now the directory is empty */
4422         err = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4423                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4424                         dentry->d_name.len);
4425         if (!err) {
4426                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4427                 /*
4428                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4429                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4430                  * log tree in the case we do something like this:
4431                  * 1) create dir foo
4432                  * 2) create snapshot under dir foo
4433                  * 3) delete the snapshot
4434                  * 4) rmdir foo
4435                  * 5) mkdir foo
4436                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4437                  */
4438                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4439                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4440         }
4441 out:
4442         btrfs_end_transaction(trans);
4443         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4444
4445         return err;
4446 }
4447
4448 /*
4449  * Return this if we need to call truncate_block for the last bit of the
4450  * truncate.
4451  */
4452 #define NEED_TRUNCATE_BLOCK 1
4453
4454 /*
4455  * this can truncate away extent items, csum items and directory items.
4456  * It starts at a high offset and removes keys until it can't find
4457  * any higher than new_size
4458  *
4459  * csum items that cross the new i_size are truncated to the new size
4460  * as well.
4461  *
4462  * min_type is the minimum key type to truncate down to.  If set to 0, this
4463  * will kill all the items on this inode, including the INODE_ITEM_KEY.
4464  */
4465 int btrfs_truncate_inode_items(struct btrfs_trans_handle *trans,
4466                                struct btrfs_root *root,
4467                                struct btrfs_inode *inode,
4468                                u64 new_size, u32 min_type)
4469 {
4470         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4471         struct btrfs_path *path;
4472         struct extent_buffer *leaf;
4473         struct btrfs_file_extent_item *fi;
4474         struct btrfs_key key;
4475         struct btrfs_key found_key;
4476         u64 extent_start = 0;
4477         u64 extent_num_bytes = 0;
4478         u64 extent_offset = 0;
4479         u64 item_end = 0;
4480         u64 last_size = new_size;
4481         u32 found_type = (u8)-1;
4482         int found_extent;
4483         int del_item;
4484         int pending_del_nr = 0;
4485         int pending_del_slot = 0;
4486         int extent_type = -1;
4487         int ret;
4488         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4489         u64 bytes_deleted = 0;
4490         bool be_nice = false;
4491         bool should_throttle = false;
4492         const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
4493         struct extent_state *cached_state = NULL;
4494
4495         BUG_ON(new_size > 0 && min_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
4496
4497         /*
4498          * For non-free space inodes and non-shareable roots, we want to back
4499          * off from time to time.  This means all inodes in subvolume roots,
4500          * reloc roots, and data reloc roots.
4501          */
4502         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode) &&
4503             test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4504                 be_nice = true;
4505
4506         path = btrfs_alloc_path();
4507         if (!path)
4508                 return -ENOMEM;
4509         path->reada = READA_BACK;
4510
4511         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4512                 lock_extent_bits(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4513                                  &cached_state);
4514
4515                 /*
4516                  * We want to drop from the next block forward in case this
4517                  * new size is not block aligned since we will be keeping the
4518                  * last block of the extent just the way it is.
4519                  */
4520                 btrfs_drop_extent_cache(inode, ALIGN(new_size,
4521                                         fs_info->sectorsize),
4522                                         (u64)-1, 0);
4523         }
4524
4525         /*
4526          * This function is also used to drop the items in the log tree before
4527          * we relog the inode, so if root != BTRFS_I(inode)->root, it means
4528          * it is used to drop the logged items. So we shouldn't kill the delayed
4529          * items.
4530          */
4531         if (min_type == 0 && root == inode->root)
4532                 btrfs_kill_delayed_inode_items(inode);
4533
4534         key.objectid = ino;
4535         key.offset = (u64)-1;
4536         key.type = (u8)-1;
4537
4538 search_again:
4539         /*
4540          * with a 16K leaf size and 128MB extents, you can actually queue
4541          * up a huge file in a single leaf.  Most of the time that
4542          * bytes_deleted is > 0, it will be huge by the time we get here
4543          */
4544         if (be_nice && bytes_deleted > SZ_32M &&
4545             btrfs_should_end_transaction(trans)) {
4546                 ret = -EAGAIN;
4547                 goto out;
4548         }
4549
4550         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
4551         if (ret < 0)
4552                 goto out;
4553
4554         if (ret > 0) {
4555                 ret = 0;
4556                 /* there are no items in the tree for us to truncate, we're
4557                  * done
4558                  */
4559                 if (path->slots[0] == 0)
4560                         goto out;
4561                 path->slots[0]--;
4562         }
4563
4564         while (1) {
4565                 u64 clear_start = 0, clear_len = 0;
4566
4567                 fi = NULL;
4568                 leaf = path->nodes[0];
4569                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
4570                 found_type = found_key.type;
4571
4572                 if (found_key.objectid != ino)
4573                         break;
4574
4575                 if (found_type < min_type)
4576                         break;
4577
4578                 item_end = found_key.offset;
4579                 if (found_type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
4580                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4581                                             struct btrfs_file_extent_item);
4582                         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
4583                         if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4584                                 item_end +=
4585                                     btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4586
4587                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_regular(
4588                                         inode, leaf, fi, found_key.offset);
4589                         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4590                                 item_end += btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf,
4591                                                                         fi);
4592
4593                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_inline(
4594                                         inode, leaf, fi, path->slots[0],
4595                                         found_key.offset);
4596                         }
4597                         item_end--;
4598                 }
4599                 if (found_type > min_type) {
4600                         del_item = 1;
4601                 } else {
4602                         if (item_end < new_size)
4603                                 break;
4604                         if (found_key.offset >= new_size)
4605                                 del_item = 1;
4606                         else
4607                                 del_item = 0;
4608                 }
4609                 found_extent = 0;
4610                 /* FIXME, shrink the extent if the ref count is only 1 */
4611                 if (found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
4612                         goto delete;
4613
4614                 if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4615                         u64 num_dec;
4616
4617                         clear_start = found_key.offset;
4618                         extent_start = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
4619                         if (!del_item) {
4620                                 u64 orig_num_bytes =
4621                                         btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4622                                 extent_num_bytes = ALIGN(new_size -
4623                                                 found_key.offset,
4624                                                 fs_info->sectorsize);
4625                                 clear_start = ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize);
4626                                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
4627                                                          extent_num_bytes);
4628                                 num_dec = (orig_num_bytes -
4629                                            extent_num_bytes);
4630                                 if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4631                                              &root->state) &&
4632                                     extent_start != 0)
4633                                         inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4634                                                         num_dec);
4635                                 btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
4636                         } else {
4637                                 extent_num_bytes =
4638                                         btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf,
4639                                                                          fi);
4640                                 extent_offset = found_key.offset -
4641                                         btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
4642
4643                                 /* FIXME blocksize != 4096 */
4644                                 num_dec = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4645                                 if (extent_start != 0) {
4646                                         found_extent = 1;
4647                                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4648                                                      &root->state))
4649                                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4650                                                                 num_dec);
4651                                 }
4652                         }
4653                         clear_len = num_dec;
4654                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4655                         /*
4656                          * we can't truncate inline items that have had
4657                          * special encodings
4658                          */
4659                         if (!del_item &&
4660                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) == 0 &&
4661                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi) == 0 &&
4662                             btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) == 0) {
4663                                 u32 size = (u32)(new_size - found_key.offset);
4664
4665                                 btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, fi, size);
4666                                 size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(size);
4667                                 btrfs_truncate_item(path, size, 1);
4668                         } else if (!del_item) {
4669                                 /*
4670                                  * We have to bail so the last_size is set to
4671                                  * just before this extent.
4672                                  */
4673                                 ret = NEED_TRUNCATE_BLOCK;
4674                                 break;
4675                         } else {
4676                                 /*
4677                                  * Inline extents are special, we just treat
4678                                  * them as a full sector worth in the file
4679                                  * extent tree just for simplicity sake.
4680                                  */
4681                                 clear_len = fs_info->sectorsize;
4682                         }
4683
4684                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4685                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4686                                                 item_end + 1 - new_size);
4687                 }
4688 delete:
4689                 /*
4690                  * We use btrfs_truncate_inode_items() to clean up log trees for
4691                  * multiple fsyncs, and in this case we don't want to clear the
4692                  * file extent range because it's just the log.
4693                  */
4694                 if (root == inode->root) {
4695                         ret = btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode,
4696                                                   clear_start, clear_len);
4697                         if (ret) {
4698                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4699                                 break;
4700                         }
4701                 }
4702
4703                 if (del_item)
4704                         last_size = found_key.offset;
4705                 else
4706                         last_size = new_size;
4707                 if (del_item) {
4708                         if (!pending_del_nr) {
4709                                 /* no pending yet, add ourselves */
4710                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4711                                 pending_del_nr = 1;
4712                         } else if (pending_del_nr &&
4713                                    path->slots[0] + 1 == pending_del_slot) {
4714                                 /* hop on the pending chunk */
4715                                 pending_del_nr++;
4716                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4717                         } else {
4718                                 BUG();
4719                         }
4720                 } else {
4721                         break;
4722                 }
4723                 should_throttle = false;
4724
4725                 if (found_extent &&
4726                     root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4727                         struct btrfs_ref ref = { 0 };
4728
4729                         bytes_deleted += extent_num_bytes;
4730
4731                         btrfs_init_generic_ref(&ref, BTRFS_DROP_DELAYED_REF,
4732                                         extent_start, extent_num_bytes, 0);
4733                         ref.real_root = root->root_key.objectid;
4734                         btrfs_init_data_ref(&ref, btrfs_header_owner(leaf),
4735                                         ino, extent_offset);
4736                         ret = btrfs_free_extent(trans, &ref);
4737                         if (ret) {
4738                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4739                                 break;
4740                         }
4741                         if (be_nice) {
4742                                 if (btrfs_should_throttle_delayed_refs(trans))
4743                                         should_throttle = true;
4744                         }
4745                 }
4746
4747                 if (found_type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY)
4748                         break;
4749
4750                 if (path->slots[0] == 0 ||
4751                     path->slots[0] != pending_del_slot ||
4752                     should_throttle) {
4753                         if (pending_del_nr) {
4754                                 ret = btrfs_del_items(trans, root, path,
4755                                                 pending_del_slot,
4756                                                 pending_del_nr);
4757                                 if (ret) {
4758                                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4759                                         break;
4760                                 }
4761                                 pending_del_nr = 0;
4762                         }
4763                         btrfs_release_path(path);
4764
4765                         /*
4766                          * We can generate a lot of delayed refs, so we need to
4767                          * throttle every once and a while and make sure we're
4768                          * adding enough space to keep up with the work we are
4769                          * generating.  Since we hold a transaction here we
4770                          * can't flush, and we don't want to FLUSH_LIMIT because
4771                          * we could have generated too many delayed refs to
4772                          * actually allocate, so just bail if we're short and
4773                          * let the normal reservation dance happen higher up.
4774                          */
4775                         if (should_throttle) {
4776                                 ret = btrfs_delayed_refs_rsv_refill(fs_info,
4777                                                         BTRFS_RESERVE_NO_FLUSH);
4778                                 if (ret) {
4779                                         ret = -EAGAIN;
4780                                         break;
4781                                 }
4782                         }
4783                         goto search_again;
4784                 } else {
4785                         path->slots[0]--;
4786                 }
4787         }
4788 out:
4789         if (ret >= 0 && pending_del_nr) {
4790                 int err;
4791
4792                 err = btrfs_del_items(trans, root, path, pending_del_slot,
4793                                       pending_del_nr);
4794                 if (err) {
4795                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
4796                         ret = err;
4797                 }
4798         }
4799         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4800                 ASSERT(last_size >= new_size);
4801                 if (!ret && last_size > new_size)
4802                         last_size = new_size;
4803                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, last_size);
4804                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4805                                      &cached_state);
4806         }
4807
4808         btrfs_free_path(path);
4809         return ret;
4810 }
4811
4812 /*
4813  * btrfs_truncate_block - read, zero a chunk and write a block
4814  * @inode - inode that we're zeroing
4815  * @from - the offset to start zeroing
4816  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4817  *      offset
4818  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4819  *
4820  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4821  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
4822  */
4823 int btrfs_truncate_block(struct btrfs_inode *inode, loff_t from, loff_t len,
4824                          int front)
4825 {
4826         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
4827         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
4828         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4829         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
4830         struct extent_state *cached_state = NULL;
4831         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
4832         bool only_release_metadata = false;
4833         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
4834         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
4835         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
4836         struct page *page;
4837         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
4838         size_t write_bytes = blocksize;
4839         int ret = 0;
4840         u64 block_start;
4841         u64 block_end;
4842
4843         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
4844             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
4845                 goto out;
4846
4847         block_start = round_down(from, blocksize);
4848         block_end = block_start + blocksize - 1;
4849
4850         ret = btrfs_check_data_free_space(inode, &data_reserved, block_start,
4851                                           blocksize);
4852         if (ret < 0) {
4853                 if (btrfs_check_nocow_lock(inode, block_start, &write_bytes) > 0) {
4854                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
4855                         only_release_metadata = true;
4856                 } else {
4857                         goto out;
4858                 }
4859         }
4860         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, blocksize);
4861         if (ret < 0) {
4862                 if (!only_release_metadata)
4863                         btrfs_free_reserved_data_space(inode, data_reserved,
4864                                                        block_start, blocksize);
4865                 goto out;
4866         }
4867 again:
4868         page = find_or_create_page(mapping, index, mask);
4869         if (!page) {
4870                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, block_start,
4871                                              blocksize, true);
4872                 btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4873                 ret = -ENOMEM;
4874                 goto out;
4875         }
4876         ret = set_page_extent_mapped(page);
4877         if (ret < 0)
4878                 goto out_unlock;
4879
4880         if (!PageUptodate(page)) {
4881                 ret = btrfs_readpage(NULL, page);
4882                 lock_page(page);
4883                 if (page->mapping != mapping) {
4884                         unlock_page(page);
4885                         put_page(page);
4886                         goto again;
4887                 }
4888                 if (!PageUptodate(page)) {
4889                         ret = -EIO;
4890                         goto out_unlock;
4891                 }
4892         }
4893         wait_on_page_writeback(page);
4894
4895         lock_extent_bits(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4896
4897         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, block_start);
4898         if (ordered) {
4899                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4900                                      &cached_state);
4901                 unlock_page(page);
4902                 put_page(page);
4903                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
4904                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
4905                 goto again;
4906         }
4907
4908         clear_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4909                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
4910                          0, 0, &cached_state);
4911
4912         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, block_start, block_end, 0,
4913                                         &cached_state);
4914         if (ret) {
4915                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
4916                                      &cached_state);
4917                 goto out_unlock;
4918         }
4919
4920         if (offset != blocksize) {
4921                 if (!len)
4922                         len = blocksize - offset;
4923                 if (front)
4924                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)),
4925                                      offset);
4926                 else
4927                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)) + offset,
4928                                      len);
4929                 flush_dcache_page(page);
4930         }
4931         ClearPageChecked(page);
4932         set_page_dirty(page);
4933         unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
4934
4935         if (only_release_metadata)
4936                 set_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
4937                                EXTENT_NORESERVE, 0, NULL, NULL, GFP_NOFS, NULL);
4938
4939 out_unlock:
4940         if (ret) {
4941                 if (only_release_metadata)
4942                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, blocksize, true);
4943                 else
4944                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
4945                                         block_start, blocksize, true);
4946         }
4947         btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
4948         unlock_page(page);
4949         put_page(page);
4950 out:
4951         if (only_release_metadata)
4952                 btrfs_check_nocow_unlock(inode);
4953         extent_changeset_free(data_reserved);
4954         return ret;
4955 }
4956
4957 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode,
4958                              u64 offset, u64 len)
4959 {
4960         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4961         struct btrfs_trans_handle *trans;
4962         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
4963         int ret;
4964
4965         /*
4966          * Still need to make sure the inode looks like it's been updated so
4967          * that any holes get logged if we fsync.
4968          */
4969         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES)) {
4970                 inode->last_trans = fs_info->generation;
4971                 inode->last_sub_trans = root->log_transid;
4972                 inode->last_log_commit = root->last_log_commit;
4973                 return 0;
4974         }
4975
4976         /*
4977          * 1 - for the one we're dropping
4978          * 1 - for the one we're adding
4979          * 1 - for updating the inode.
4980          */
4981         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
4982         if (IS_ERR(trans))
4983                 return PTR_ERR(trans);
4984
4985         drop_args.start = offset;
4986         drop_args.end = offset + len;
4987         drop_args.drop_cache = true;
4988
4989         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
4990         if (ret) {
4991                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4992                 btrfs_end_transaction(trans);
4993                 return ret;
4994         }
4995
4996         ret = btrfs_insert_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
4997                         offset, 0, 0, len, 0, len, 0, 0, 0);
4998         if (ret) {
4999                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5000         } else {
5001                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, drop_args.bytes_found);
5002                 btrfs_update_inode(trans, root, inode);
5003         }
5004         btrfs_end_transaction(trans);
5005         return ret;
5006 }
5007
5008 /*
5009  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
5010  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
5011  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
5012  * the range between oldsize and size
5013  */
5014 int btrfs_cont_expand(struct btrfs_inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
5015 {
5016         struct btrfs_root *root = inode->root;
5017         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5018         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
5019         struct extent_map *em = NULL;
5020         struct extent_state *cached_state = NULL;
5021         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
5022         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
5023         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
5024         u64 last_byte;
5025         u64 cur_offset;
5026         u64 hole_size;
5027         int err = 0;
5028
5029         /*
5030          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
5031          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
5032          * expose stale data.
5033          */
5034         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
5035         if (err)
5036                 return err;
5037
5038         if (size <= hole_start)
5039                 return 0;
5040
5041         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, hole_start, block_end - 1,
5042                                            &cached_state);
5043         cur_offset = hole_start;
5044         while (1) {
5045                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur_offset,
5046                                       block_end - cur_offset);
5047                 if (IS_ERR(em)) {
5048                         err = PTR_ERR(em);
5049                         em = NULL;
5050                         break;
5051                 }
5052                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
5053                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
5054                 hole_size = last_byte - cur_offset;
5055
5056                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
5057                         struct extent_map *hole_em;
5058
5059                         err = maybe_insert_hole(root, inode, cur_offset,
5060                                                 hole_size);
5061                         if (err)
5062                                 break;
5063
5064                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5065                                                         cur_offset, hole_size);
5066                         if (err)
5067                                 break;
5068
5069                         btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
5070                                                 cur_offset + hole_size - 1, 0);
5071                         hole_em = alloc_extent_map();
5072                         if (!hole_em) {
5073                                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
5074                                         &inode->runtime_flags);
5075                                 goto next;
5076                         }
5077                         hole_em->start = cur_offset;
5078                         hole_em->len = hole_size;
5079                         hole_em->orig_start = cur_offset;
5080
5081                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
5082                         hole_em->block_len = 0;
5083                         hole_em->orig_block_len = 0;
5084                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
5085                         hole_em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
5086                         hole_em->generation = fs_info->generation;
5087
5088                         while (1) {
5089                                 write_lock(&em_tree->lock);
5090                                 err = add_extent_mapping(em_tree, hole_em, 1);
5091                                 write_unlock(&em_tree->lock);
5092                                 if (err != -EEXIST)
5093                                         break;
5094                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
5095                                                         cur_offset +
5096                                                         hole_size - 1, 0);
5097                         }
5098                         free_extent_map(hole_em);
5099                 } else {
5100                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5101                                                         cur_offset, hole_size);
5102                         if (err)
5103                                 break;
5104                 }
5105 next:
5106                 free_extent_map(em);
5107                 em = NULL;
5108                 cur_offset = last_byte;
5109                 if (cur_offset >= block_end)
5110                         break;
5111         }
5112         free_extent_map(em);
5113         unlock_extent_cached(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
5114         return err;
5115 }
5116
5117 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
5118 {
5119         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5120         struct btrfs_trans_handle *trans;
5121         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
5122         loff_t newsize = attr->ia_size;
5123         int mask = attr->ia_valid;
5124         int ret;
5125
5126         /*
5127          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
5128          * special case where we need to update the times despite not having
5129          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
5130          * explicitly if it wants a timestamp update.
5131          */
5132         if (newsize != oldsize) {
5133                 inode_inc_iversion(inode);
5134                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME)))
5135                         inode->i_ctime = inode->i_mtime =
5136                                 current_time(inode);
5137         }
5138
5139         if (newsize > oldsize) {
5140                 /*
5141                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
5142                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
5143                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
5144                  * truncation, it must capture all writes that happened before
5145                  * this truncation.
5146                  */
5147                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
5148                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), oldsize, newsize);
5149                 if (ret) {
5150                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5151                         return ret;
5152                 }
5153
5154                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5155                 if (IS_ERR(trans)) {
5156                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5157                         return PTR_ERR(trans);
5158                 }
5159
5160                 i_size_write(inode, newsize);
5161                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5162                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
5163                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
5164                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5165                 btrfs_end_transaction(trans);
5166         } else {
5167                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5168
5169                 if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
5170                         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode,
5171                                         ALIGN(newsize, fs_info->sectorsize),
5172                                         (u64)-1);
5173                         if (ret)
5174                                 return ret;
5175                 }
5176
5177                 /*
5178                  * We're truncating a file that used to have good data down to
5179                  * zero. Make sure any new writes to the file get on disk
5180                  * on close.
5181                  */
5182                 if (newsize == 0)
5183                         set_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
5184                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5185
5186                 truncate_setsize(inode, newsize);
5187
5188                 inode_dio_wait(inode);
5189
5190                 ret = btrfs_truncate(inode, newsize == oldsize);
5191                 if (ret && inode->i_nlink) {
5192                         int err;
5193
5194                         /*
5195                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
5196                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
5197                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
5198                          * in-memory size to match.
5199                          */
5200                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
5201                         if (err)
5202                                 return err;
5203                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
5204                 }
5205         }
5206
5207         return ret;
5208 }
5209
5210 static int btrfs_setattr(struct user_namespace *mnt_userns, struct dentry *dentry,
5211                          struct iattr *attr)
5212 {
5213         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5214         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5215         int err;
5216
5217         if (btrfs_root_readonly(root))
5218                 return -EROFS;
5219
5220         err = setattr_prepare(&init_user_ns, dentry, attr);
5221         if (err)
5222                 return err;
5223
5224         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
5225                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
5226                 if (err)
5227                         return err;
5228         }
5229
5230         if (attr->ia_valid) {
5231                 setattr_copy(&init_user_ns, inode, attr);
5232                 inode_inc_iversion(inode);
5233                 err = btrfs_dirty_inode(inode);
5234
5235                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
5236                         err = posix_acl_chmod(&init_user_ns, inode,
5237                                               inode->i_mode);
5238         }
5239
5240         return err;
5241 }
5242
5243 /*
5244  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS calling
5245  * btrfs_invalidatepage() against each page of the inode. This is slow because
5246  * the calls to btrfs_invalidatepage() result in a huge amount of calls to
5247  * lock_extent_bits() and clear_extent_bit(), which keep merging and splitting
5248  * extent_state structures over and over, wasting lots of time.
5249  *
5250  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidatepage() skip all
5251  * those expensive operations on a per page basis and do only the ordered io
5252  * finishing, while we release here the extent_map and extent_state structures,
5253  * without the excessive merging and splitting.
5254  */
5255 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
5256 {
5257         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
5258         struct extent_map_tree *map_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
5259         struct rb_node *node;
5260
5261         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
5262         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
5263
5264         write_lock(&map_tree->lock);
5265         while (!RB_EMPTY_ROOT(&map_tree->map.rb_root)) {
5266                 struct extent_map *em;
5267
5268                 node = rb_first_cached(&map_tree->map);
5269                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
5270                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
5271                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
5272                 remove_extent_mapping(map_tree, em);
5273                 free_extent_map(em);
5274                 if (need_resched()) {
5275                         write_unlock(&map_tree->lock);
5276                         cond_resched();
5277                         write_lock(&map_tree->lock);
5278                 }
5279         }
5280         write_unlock(&map_tree->lock);
5281
5282         /*
5283          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
5284          * We can have ongoing bios started by readahead that have
5285          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
5286          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
5287          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
5288          * ranges can still be locked and eviction started because before
5289          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
5290          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
5291          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
5292          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
5293          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
5294          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
5295          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
5296          * use-after-free issue.
5297          */
5298         spin_lock(&io_tree->lock);
5299         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
5300                 struct extent_state *state;
5301                 struct extent_state *cached_state = NULL;
5302                 u64 start;
5303                 u64 end;
5304                 unsigned state_flags;
5305
5306                 node = rb_first(&io_tree->state);
5307                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
5308                 start = state->start;
5309                 end = state->end;
5310                 state_flags = state->state;
5311                 spin_unlock(&io_tree->lock);
5312
5313                 lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
5314
5315                 /*
5316                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
5317                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
5318                  * So we need to free its reserved space here.
5319                  * (Refer to comment in btrfs_invalidatepage, case 2)
5320                  *
5321                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
5322                  */
5323                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
5324                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
5325                                                end - start + 1);
5326
5327                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5328                                  EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
5329                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1, 1,
5330                                  &cached_state);
5331
5332                 cond_resched();
5333                 spin_lock(&io_tree->lock);
5334         }
5335         spin_unlock(&io_tree->lock);
5336 }
5337
5338 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5339                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5340 {
5341         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5342         struct btrfs_block_rsv *global_rsv = &fs_info->global_block_rsv;
5343         struct btrfs_trans_handle *trans;
5344         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
5345         int ret;
5346
5347         /*
5348          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5349          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5350          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5351          *
5352          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5353          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5354          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5355          * delayed refs activity by truncating.
5356          *
5357          * If we cannot make our reservation we'll attempt to steal from the
5358          * global reserve, because we really want to be able to free up space.
5359          */
5360         ret = btrfs_block_rsv_refill(root, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5361                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5362         if (ret) {
5363                 /*
5364                  * Try to steal from the global reserve if there is space for
5365                  * it.
5366                  */
5367                 if (btrfs_check_space_for_delayed_refs(fs_info) ||
5368                     btrfs_block_rsv_migrate(global_rsv, rsv, rsv->size, 0)) {
5369                         btrfs_warn(fs_info,
5370                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5371                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5372                 }
5373                 delayed_refs_extra = 0;
5374         }
5375
5376         trans = btrfs_join_transaction(root);
5377         if (IS_ERR(trans))
5378                 return trans;
5379
5380         if (delayed_refs_extra) {
5381                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5382                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5383                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5384                                         delayed_refs_extra, 1);
5385         }
5386         return trans;
5387 }
5388
5389 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5390 {
5391         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5392         struct btrfs_trans_handle *trans;
5393         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5394         struct btrfs_block_rsv *rsv;
5395         int ret;
5396
5397         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5398
5399         if (!root) {
5400                 clear_inode(inode);
5401                 return;
5402         }
5403
5404         evict_inode_truncate_pages(inode);
5405
5406         if (inode->i_nlink &&
5407             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5408               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5409              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5410                 goto no_delete;
5411
5412         if (is_bad_inode(inode))
5413                 goto no_delete;
5414
5415         btrfs_free_io_failure_record(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1);
5416
5417         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5418                 goto no_delete;
5419
5420         if (inode->i_nlink > 0) {
5421                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5422                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5423                 goto no_delete;
5424         }
5425
5426         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5427         if (ret)
5428                 goto no_delete;
5429
5430         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5431         if (!rsv)
5432                 goto no_delete;
5433         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5434         rsv->failfast = 1;
5435
5436         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5437
5438         while (1) {
5439                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5440                 if (IS_ERR(trans))
5441                         goto free_rsv;
5442
5443                 trans->block_rsv = rsv;
5444
5445                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
5446                                                  0, 0);
5447                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5448                 btrfs_end_transaction(trans);
5449                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
5450                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5451                         goto free_rsv;
5452                 else if (!ret)
5453                         break;
5454         }
5455
5456         /*
5457          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5458          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5459          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5460          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5461          *
5462          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5463          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5464          */
5465         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5466         if (!IS_ERR(trans)) {
5467                 trans->block_rsv = rsv;
5468                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5469                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5470                 btrfs_end_transaction(trans);
5471         }
5472
5473 free_rsv:
5474         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5475 no_delete:
5476         /*
5477          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5478          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5479          * to retry these periodically in the future.
5480          */
5481         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5482         clear_inode(inode);
5483 }
5484
5485 /*
5486  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5487  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5488  *
5489  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5490  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5491  */
5492 static int btrfs_inode_by_name(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5493                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5494 {
5495         const char *name = dentry->d_name.name;
5496         int namelen = dentry->d_name.len;
5497         struct btrfs_dir_item *di;
5498         struct btrfs_path *path;
5499         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5500         int ret = 0;
5501
5502         path = btrfs_alloc_path();
5503         if (!path)
5504                 return -ENOMEM;
5505
5506         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5507                         name, namelen, 0);
5508         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5509                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5510                 goto out;
5511         }
5512
5513         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5514         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5515             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5516                 ret = -EUCLEAN;
5517                 btrfs_warn(root->fs_info,
5518 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5519                            __func__, name, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5520                            location->objectid, location->type, location->offset);
5521         }
5522         if (!ret)
5523                 *type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
5524 out:
5525         btrfs_free_path(path);
5526         return ret;
5527 }
5528
5529 /*
5530  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5531  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5532  * is kind of like crossing a mount point.
5533  */
5534 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5535                                     struct inode *dir,
5536                                     struct dentry *dentry,
5537                                     struct btrfs_key *location,
5538                                     struct btrfs_root **sub_root)
5539 {
5540         struct btrfs_path *path;
5541         struct btrfs_root *new_root;
5542         struct btrfs_root_ref *ref;
5543         struct extent_buffer *leaf;
5544         struct btrfs_key key;
5545         int ret;
5546         int err = 0;
5547
5548         path = btrfs_alloc_path();
5549         if (!path) {
5550                 err = -ENOMEM;
5551                 goto out;
5552         }
5553
5554         err = -ENOENT;
5555         key.objectid = BTRFS_I(dir)->root->root_key.objectid;
5556         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5557         key.offset = location->objectid;
5558
5559         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5560         if (ret) {
5561                 if (ret < 0)
5562                         err = ret;
5563                 goto out;
5564         }
5565
5566         leaf = path->nodes[0];
5567         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5568         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(BTRFS_I(dir)) ||
5569             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != dentry->d_name.len)
5570                 goto out;
5571
5572         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, dentry->d_name.name,
5573                                    (unsigned long)(ref + 1),
5574                                    dentry->d_name.len);
5575         if (ret)
5576                 goto out;
5577
5578         btrfs_release_path(path);
5579
5580         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5581         if (IS_ERR(new_root)) {
5582                 err = PTR_ERR(new_root);
5583                 goto out;
5584         }
5585
5586         *sub_root = new_root;
5587         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5588         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5589         location->offset = 0;
5590         err = 0;
5591 out:
5592         btrfs_free_path(path);
5593         return err;
5594 }
5595
5596 static void inode_tree_add(struct inode *inode)
5597 {
5598         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5599         struct btrfs_inode *entry;
5600         struct rb_node **p;
5601         struct rb_node *parent;
5602         struct rb_node *new = &BTRFS_I(inode)->rb_node;
5603         u64 ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5604
5605         if (inode_unhashed(inode))
5606                 return;
5607         parent = NULL;
5608         spin_lock(&root->inode_lock);
5609         p = &root->inode_tree.rb_node;
5610         while (*p) {
5611                 parent = *p;
5612                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5613
5614                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5615                         p = &parent->rb_left;
5616                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5617                         p = &parent->rb_right;
5618                 else {
5619                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5620                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5621                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5622                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5623                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5624                         return;
5625                 }
5626         }
5627         rb_link_node(new, parent, p);
5628         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5629         spin_unlock(&root->inode_lock);
5630 }
5631
5632 static void inode_tree_del(struct btrfs_inode *inode)
5633 {
5634         struct btrfs_root *root = inode->root;
5635         int empty = 0;
5636
5637         spin_lock(&root->inode_lock);
5638         if (!RB_EMPTY_NODE(&inode->rb_node)) {
5639                 rb_erase(&inode->rb_node, &root->inode_tree);
5640                 RB_CLEAR_NODE(&inode->rb_node);
5641                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5642         }
5643         spin_unlock(&root->inode_lock);
5644
5645         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5646                 spin_lock(&root->inode_lock);
5647                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5648                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5649                 if (empty)
5650                         btrfs_add_dead_root(root);
5651         }
5652 }
5653
5654
5655 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5656 {
5657         struct btrfs_iget_args *args = p;
5658
5659         inode->i_ino = args->ino;
5660         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5661         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5662         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5663         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5664         BUG_ON(args->root && !BTRFS_I(inode)->root);
5665         return 0;
5666 }
5667
5668 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5669 {
5670         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5671
5672         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5673                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5674 }
5675
5676 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5677                                        struct btrfs_root *root)
5678 {
5679         struct inode *inode;
5680         struct btrfs_iget_args args;
5681         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5682
5683         args.ino = ino;
5684         args.root = root;
5685
5686         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5687                              btrfs_init_locked_inode,
5688                              (void *)&args);
5689         return inode;
5690 }
5691
5692 /*
5693  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5694  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5695  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5696  * later.
5697  */
5698 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5699                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5700 {
5701         struct inode *inode;
5702
5703         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5704         if (!inode)
5705                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5706
5707         if (inode->i_state & I_NEW) {
5708                 int ret;
5709
5710                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5711                 if (!ret) {
5712                         inode_tree_add(inode);
5713                         unlock_new_inode(inode);
5714                 } else {
5715                         iget_failed(inode);
5716                         /*
5717                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5718                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5719                          * was not found.
5720                          */
5721                         if (ret > 0)
5722                                 ret = -ENOENT;
5723                         inode = ERR_PTR(ret);
5724                 }
5725         }
5726
5727         return inode;
5728 }
5729
5730 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5731 {
5732         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5733 }
5734
5735 static struct inode *new_simple_dir(struct super_block *s,
5736                                     struct btrfs_key *key,
5737                                     struct btrfs_root *root)
5738 {
5739         struct inode *inode = new_inode(s);
5740
5741         if (!inode)
5742                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5743
5744         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5745         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5746         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5747
5748         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5749         /*
5750          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5751          * associated with the dentry
5752          */
5753         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5754         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5755         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5756         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5757         inode->i_mtime = current_time(inode);
5758         inode->i_atime = inode->i_mtime;
5759         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5760         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
5761
5762         return inode;
5763 }
5764
5765 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5766 {
5767         /*
5768          * Compile-time asserts that generic FT_* types still match
5769          * BTRFS_FT_* types
5770          */
5771         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_UNKNOWN != FT_UNKNOWN);
5772         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_REG_FILE != FT_REG_FILE);
5773         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_DIR != FT_DIR);
5774         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_CHRDEV != FT_CHRDEV);
5775         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_BLKDEV != FT_BLKDEV);
5776         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_FIFO != FT_FIFO);
5777         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SOCK != FT_SOCK);
5778         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SYMLINK != FT_SYMLINK);
5779
5780         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5781 }
5782
5783 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5784 {
5785         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
5786         struct inode *inode;
5787         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5788         struct btrfs_root *sub_root = root;
5789         struct btrfs_key location;
5790         u8 di_type = 0;
5791         int ret = 0;
5792
5793         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5794                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5795
5796         ret = btrfs_inode_by_name(dir, dentry, &location, &di_type);
5797         if (ret < 0)
5798                 return ERR_PTR(ret);
5799
5800         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5801                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5802                 if (IS_ERR(inode))
5803                         return inode;
5804
5805                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5806                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5807                         btrfs_crit(fs_info,
5808 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5809                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5810                                   di_type);
5811                         iput(inode);
5812                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5813                 }
5814                 return inode;
5815         }
5816
5817         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, dir, dentry,
5818                                        &location, &sub_root);
5819         if (ret < 0) {
5820                 if (ret != -ENOENT)
5821                         inode = ERR_PTR(ret);
5822                 else
5823                         inode = new_simple_dir(dir->i_sb, &location, sub_root);
5824         } else {
5825                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
5826         }
5827         if (root != sub_root)
5828                 btrfs_put_root(sub_root);
5829
5830         if (!IS_ERR(inode) && root != sub_root) {
5831                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5832                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
5833                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
5834                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5835                 if (ret) {
5836                         iput(inode);
5837                         inode = ERR_PTR(ret);
5838                 }
5839         }
5840
5841         return inode;
5842 }
5843
5844 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
5845 {
5846         struct btrfs_root *root;
5847         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5848
5849         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
5850                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
5851
5852         if (inode) {
5853                 root = BTRFS_I(inode)->root;
5854                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
5855                         return 1;
5856
5857                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
5858                         return 1;
5859         }
5860         return 0;
5861 }
5862
5863 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5864                                    unsigned int flags)
5865 {
5866         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
5867
5868         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
5869                 inode = NULL;
5870         return d_splice_alias(inode, dentry);
5871 }
5872
5873 /*
5874  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
5875  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
5876  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
5877  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
5878  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
5879  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
5880  * tree lock.
5881  */
5882 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
5883 {
5884         struct btrfs_file_private *private;
5885
5886         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
5887         if (!private)
5888                 return -ENOMEM;
5889         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
5890         if (!private->filldir_buf) {
5891                 kfree(private);
5892                 return -ENOMEM;
5893         }
5894         file->private_data = private;
5895         return 0;
5896 }
5897
5898 struct dir_entry {
5899         u64 ino;
5900         u64 offset;
5901         unsigned type;
5902         int name_len;
5903 };
5904
5905 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
5906 {
5907         while (entries--) {
5908                 struct dir_entry *entry = addr;
5909                 char *name = (char *)(entry + 1);
5910
5911                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
5912                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
5913                                          get_unaligned(&entry->ino),
5914                                          get_unaligned(&entry->type)))
5915                         return 1;
5916                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
5917                         get_unaligned(&entry->name_len);
5918                 ctx->pos++;
5919         }
5920         return 0;
5921 }
5922
5923 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
5924 {
5925         struct inode *inode = file_inode(file);
5926         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5927         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
5928         struct btrfs_dir_item *di;
5929         struct btrfs_key key;
5930         struct btrfs_key found_key;
5931         struct btrfs_path *path;
5932         void *addr;
5933         struct list_head ins_list;
5934         struct list_head del_list;
5935         int ret;
5936         struct extent_buffer *leaf;
5937         int slot;
5938         char *name_ptr;
5939         int name_len;
5940         int entries = 0;
5941         int total_len = 0;
5942         bool put = false;
5943         struct btrfs_key location;
5944
5945         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
5946                 return 0;
5947
5948         path = btrfs_alloc_path();
5949         if (!path)
5950                 return -ENOMEM;
5951
5952         addr = private->filldir_buf;
5953         path->reada = READA_FORWARD;
5954
5955         INIT_LIST_HEAD(&ins_list);
5956         INIT_LIST_HEAD(&del_list);
5957         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
5958
5959 again:
5960         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
5961         key.offset = ctx->pos;
5962         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5963
5964         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
5965         if (ret < 0)
5966                 goto err;
5967
5968         while (1) {
5969                 struct dir_entry *entry;
5970
5971                 leaf = path->nodes[0];
5972                 slot = path->slots[0];
5973                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
5974                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
5975                         if (ret < 0)
5976                                 goto err;
5977                         else if (ret > 0)
5978                                 break;
5979                         continue;
5980                 }
5981
5982                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
5983
5984                 if (found_key.objectid != key.objectid)
5985                         break;
5986                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
5987                         break;
5988                 if (found_key.offset < ctx->pos)
5989                         goto next;
5990                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
5991                         goto next;
5992                 di = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_dir_item);
5993                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
5994                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
5995                     PAGE_SIZE) {
5996                         btrfs_release_path(path);
5997                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
5998                         if (ret)
5999                                 goto nopos;
6000                         addr = private->filldir_buf;
6001                         entries = 0;
6002                         total_len = 0;
6003                         goto again;
6004                 }
6005
6006                 entry = addr;
6007                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
6008                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
6009                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr, (unsigned long)(di + 1),
6010                                    name_len);
6011                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(btrfs_dir_type(leaf, di)),
6012                                 &entry->type);
6013                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
6014                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
6015                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
6016                 entries++;
6017                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6018                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6019 next:
6020                 path->slots[0]++;
6021         }
6022         btrfs_release_path(path);
6023
6024         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6025         if (ret)
6026                 goto nopos;
6027
6028         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
6029         if (ret)
6030                 goto nopos;
6031
6032         /*
6033          * Stop new entries from being returned after we return the last
6034          * entry.
6035          *
6036          * New directory entries are assigned a strictly increasing
6037          * offset.  This means that new entries created during readdir
6038          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
6039          * This has broken buggy programs which operate on names as
6040          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
6041          * we have this hack to stop new entries from being returned
6042          * under the assumption that they'll never reach this huge
6043          * offset.
6044          *
6045          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
6046          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
6047          * in the past.
6048          */
6049         if (ctx->pos >= INT_MAX)
6050                 ctx->pos = LLONG_MAX;
6051         else
6052                 ctx->pos = INT_MAX;
6053 nopos:
6054         ret = 0;
6055 err:
6056         if (put)
6057                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
6058         btrfs_free_path(path);
6059         return ret;
6060 }
6061
6062 /*
6063  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
6064  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
6065  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
6066  * to keep or drop this code.
6067  */
6068 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode)
6069 {
6070         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6071         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6072         struct btrfs_trans_handle *trans;
6073         int ret;
6074
6075         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
6076                 return 0;
6077
6078         trans = btrfs_join_transaction(root);
6079         if (IS_ERR(trans))
6080                 return PTR_ERR(trans);
6081
6082         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6083         if (ret && (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT)) {
6084                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
6085                 btrfs_end_transaction(trans);
6086                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
6087                 if (IS_ERR(trans))
6088                         return PTR_ERR(trans);
6089
6090                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6091         }
6092         btrfs_end_transaction(trans);
6093         if (BTRFS_I(inode)->delayed_node)
6094                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
6095
6096         return ret;
6097 }
6098
6099 /*
6100  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
6101  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
6102  */
6103 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *now,
6104                              int flags)
6105 {
6106         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6107         bool dirty = flags & ~S_VERSION;
6108
6109         if (btrfs_root_readonly(root))
6110                 return -EROFS;
6111
6112         if (flags & S_VERSION)
6113                 dirty |= inode_maybe_inc_iversion(inode, dirty);
6114         if (flags & S_CTIME)
6115                 inode->i_ctime = *now;
6116         if (flags & S_MTIME)
6117                 inode->i_mtime = *now;
6118         if (flags & S_ATIME)
6119                 inode->i_atime = *now;
6120         return dirty ? btrfs_dirty_inode(inode) : 0;
6121 }
6122
6123 /*
6124  * find the highest existing sequence number in a directory
6125  * and then set the in-memory index_cnt variable to reflect
6126  * free sequence numbers
6127  */
6128 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
6129 {
6130         struct btrfs_root *root = inode->root;
6131         struct btrfs_key key, found_key;
6132         struct btrfs_path *path;
6133         struct extent_buffer *leaf;
6134         int ret;
6135
6136         key.objectid = btrfs_ino(inode);
6137         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
6138         key.offset = (u64)-1;
6139
6140         path = btrfs_alloc_path();
6141         if (!path)
6142                 return -ENOMEM;
6143
6144         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
6145         if (ret < 0)
6146                 goto out;
6147         /* FIXME: we should be able to handle this */
6148         if (ret == 0)
6149                 goto out;
6150         ret = 0;
6151
6152         /*
6153          * MAGIC NUMBER EXPLANATION:
6154          * since we search a directory based on f_pos we have to start at 2
6155          * since '.' and '..' have f_pos of 0 and 1 respectively, so everybody
6156          * else has to start at 2
6157          */
6158         if (path->slots[0] == 0) {
6159                 inode->index_cnt = 2;
6160                 goto out;
6161         }
6162
6163         path->slots[0]--;
6164
6165         leaf = path->nodes[0];
6166         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6167
6168         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
6169             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
6170                 inode->index_cnt = 2;
6171                 goto out;
6172         }
6173
6174         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
6175 out:
6176         btrfs_free_path(path);
6177         return ret;
6178 }
6179
6180 /*
6181  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
6182  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
6183  */
6184 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
6185 {
6186         int ret = 0;
6187
6188         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
6189                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
6190                 if (ret) {
6191                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
6192                         if (ret)
6193                                 return ret;
6194                 }
6195         }
6196
6197         *index = dir->index_cnt;
6198         dir->index_cnt++;
6199
6200         return ret;
6201 }
6202
6203 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
6204 {
6205         struct btrfs_iget_args args;
6206
6207         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
6208         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
6209
6210         return insert_inode_locked4(inode,
6211                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
6212                    btrfs_find_actor, &args);
6213 }
6214
6215 /*
6216  * Inherit flags from the parent inode.
6217  *
6218  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
6219  */
6220 static void btrfs_inherit_iflags(struct inode *inode, struct inode *dir)
6221 {
6222         unsigned int flags;
6223
6224         if (!dir)
6225                 return;
6226
6227         flags = BTRFS_I(dir)->flags;
6228
6229         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
6230                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
6231                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6232         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
6233                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6234                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
6235         }
6236
6237         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
6238                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
6239                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
6240                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6241         }
6242
6243         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
6244 }
6245
6246 static struct inode *btrfs_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
6247                                      struct btrfs_root *root,
6248                                      struct inode *dir,
6249                                      const char *name, int name_len,
6250                                      u64 ref_objectid, u64 objectid,
6251                                      umode_t mode, u64 *index)
6252 {
6253         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6254         struct inode *inode;
6255         struct btrfs_inode_item *inode_item;
6256         struct btrfs_key *location;
6257         struct btrfs_path *path;
6258         struct btrfs_inode_ref *ref;
6259         struct btrfs_key key[2];
6260         u32 sizes[2];
6261         int nitems = name ? 2 : 1;
6262         unsigned long ptr;
6263         unsigned int nofs_flag;
6264         int ret;
6265
6266         path = btrfs_alloc_path();
6267         if (!path)
6268                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6269
6270         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
6271         inode = new_inode(fs_info->sb);
6272         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
6273         if (!inode) {
6274                 btrfs_free_path(path);
6275                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6276         }
6277
6278         /*
6279          * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point,
6280          * we fill in an inode item with the correct link count.
6281          */
6282         if (!name)
6283                 set_nlink(inode, 0);
6284
6285         /*
6286          * we have to initialize this early, so we can reclaim the inode
6287          * number if we fail afterwards in this function.
6288          */
6289         inode->i_ino = objectid;
6290
6291         if (dir && name) {
6292                 trace_btrfs_inode_request(dir);
6293
6294                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), index);
6295                 if (ret) {
6296                         btrfs_free_path(path);
6297                         iput(inode);
6298                         return ERR_PTR(ret);
6299                 }
6300         } else if (dir) {
6301                 *index = 0;
6302         }
6303         /*
6304          * index_cnt is ignored for everything but a dir,
6305          * btrfs_set_inode_index_count has an explanation for the magic
6306          * number
6307          */
6308         BTRFS_I(inode)->index_cnt = 2;
6309         BTRFS_I(inode)->dir_index = *index;
6310         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
6311         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
6312         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
6313
6314         /*
6315          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
6316          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
6317          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
6318          * old info in the log.
6319          */
6320         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6321
6322         key[0].objectid = objectid;
6323         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6324         key[0].offset = 0;
6325
6326         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6327
6328         if (name) {
6329                 /*
6330                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6331                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6332                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6333                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6334                  */
6335                 key[1].objectid = objectid;
6336                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6337                 key[1].offset = ref_objectid;
6338
6339                 sizes[1] = name_len + sizeof(*ref);
6340         }
6341
6342         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6343         location->objectid = objectid;
6344         location->offset = 0;
6345         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6346
6347         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6348         if (ret < 0) {
6349                 iput(inode);
6350                 goto fail;
6351         }
6352
6353         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, key, sizes, nitems);
6354         if (ret != 0)
6355                 goto fail_unlock;
6356
6357         inode_init_owner(&init_user_ns, inode, dir, mode);
6358         inode_set_bytes(inode, 0);
6359
6360         inode->i_mtime = current_time(inode);
6361         inode->i_atime = inode->i_mtime;
6362         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
6363         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
6364
6365         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6366                                   struct btrfs_inode_item);
6367         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6368                              sizeof(*inode_item));
6369         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6370
6371         if (name) {
6372                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6373                                      struct btrfs_inode_ref);
6374                 btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, name_len);
6375                 btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, *index);
6376                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6377                 write_extent_buffer(path->nodes[0], name, ptr, name_len);
6378         }
6379
6380         btrfs_mark_buffer_dirty(path->nodes[0]);
6381         btrfs_free_path(path);
6382
6383         btrfs_inherit_iflags(inode, dir);
6384
6385         if (S_ISREG(mode)) {
6386                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6387                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6388                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6389                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6390                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6391         }
6392
6393         inode_tree_add(inode);
6394
6395         trace_btrfs_inode_new(inode);
6396         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6397
6398         btrfs_update_root_times(trans, root);
6399
6400         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6401         if (ret)
6402                 btrfs_err(fs_info,
6403                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6404                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid, ret);
6405
6406         return inode;
6407
6408 fail_unlock:
6409         discard_new_inode(inode);
6410 fail:
6411         if (dir && name)
6412                 BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6413         btrfs_free_path(path);
6414         return ERR_PTR(ret);
6415 }
6416
6417 /*
6418  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6419  * a give name and a given sequence number.
6420  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6421  * inode to the parent directory.
6422  */
6423 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6424                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6425                    const char *name, int name_len, int add_backref, u64 index)
6426 {
6427         int ret = 0;
6428         struct btrfs_key key;
6429         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6430         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6431         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6432
6433         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6434                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6435         } else {
6436                 key.objectid = ino;
6437                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6438                 key.offset = 0;
6439         }
6440
6441         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6442                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6443                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6444                                          index, name, name_len);
6445         } else if (add_backref) {
6446                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
6447                                              parent_ino, index);
6448         }
6449
6450         /* Nothing to clean up yet */
6451         if (ret)
6452                 return ret;
6453
6454         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, name_len, parent_inode, &key,
6455                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6456         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6457                 goto fail_dir_item;
6458         else if (ret) {
6459                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6460                 return ret;
6461         }
6462
6463         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6464                            name_len * 2);
6465         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6466         /*
6467          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6468          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6469          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6470          * values (the ones it had when the fsync was done).
6471          */
6472         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags)) {
6473                 struct timespec64 now = current_time(&parent_inode->vfs_inode);
6474
6475                 parent_inode->vfs_inode.i_mtime = now;
6476                 parent_inode->vfs_inode.i_ctime = now;
6477         }
6478         ret = btrfs_update_inode(trans, root, parent_inode);
6479         if (ret)
6480                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6481         return ret;
6482
6483 fail_dir_item:
6484         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6485                 u64 local_index;
6486                 int err;
6487                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6488                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6489                                          &local_index, name, name_len);
6490                 if (err)
6491                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6492         } else if (add_backref) {
6493                 u64 local_index;
6494                 int err;
6495
6496                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len,
6497                                           ino, parent_ino, &local_index);
6498                 if (err)
6499                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6500         }
6501
6502         /* Return the original error code */
6503         return ret;
6504 }
6505
6506 static int btrfs_add_nondir(struct btrfs_trans_handle *trans,
6507                             struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
6508                             struct btrfs_inode *inode, int backref, u64 index)
6509 {
6510         int err = btrfs_add_link(trans, dir, inode,
6511                                  dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6512                                  backref, index);
6513         if (err > 0)
6514                 err = -EEXIST;
6515         return err;
6516 }
6517
6518 static int btrfs_mknod(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6519                        struct dentry *dentry, umode_t mode, dev_t rdev)
6520 {
6521         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6522         struct btrfs_trans_handle *trans;
6523         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6524         struct inode *inode = NULL;
6525         int err;
6526         u64 objectid;
6527         u64 index = 0;
6528
6529         /*
6530          * 2 for inode item and ref
6531          * 2 for dir items
6532          * 1 for xattr if selinux is on
6533          */
6534         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6535         if (IS_ERR(trans))
6536                 return PTR_ERR(trans);
6537
6538         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6539         if (err)
6540                 goto out_unlock;
6541
6542         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6543                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6544                         mode, &index);
6545         if (IS_ERR(inode)) {
6546                 err = PTR_ERR(inode);
6547                 inode = NULL;
6548                 goto out_unlock;
6549         }
6550
6551         /*
6552         * If the active LSM wants to access the inode during
6553         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6554         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6555         * ops vector.
6556         */
6557         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6558         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6559
6560         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6561         if (err)
6562                 goto out_unlock;
6563
6564         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6565                         0, index);
6566         if (err)
6567                 goto out_unlock;
6568
6569         btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6570         d_instantiate_new(dentry, inode);
6571
6572 out_unlock:
6573         btrfs_end_transaction(trans);
6574         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6575         if (err && inode) {
6576                 inode_dec_link_count(inode);
6577                 discard_new_inode(inode);
6578         }
6579         return err;
6580 }
6581
6582 static int btrfs_create(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6583                         struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
6584 {
6585         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6586         struct btrfs_trans_handle *trans;
6587         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6588         struct inode *inode = NULL;
6589         int err;
6590         u64 objectid;
6591         u64 index = 0;
6592
6593         /*
6594          * 2 for inode item and ref
6595          * 2 for dir items
6596          * 1 for xattr if selinux is on
6597          */
6598         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6599         if (IS_ERR(trans))
6600                 return PTR_ERR(trans);
6601
6602         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6603         if (err)
6604                 goto out_unlock;
6605
6606         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6607                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6608                         mode, &index);
6609         if (IS_ERR(inode)) {
6610                 err = PTR_ERR(inode);
6611                 inode = NULL;
6612                 goto out_unlock;
6613         }
6614         /*
6615         * If the active LSM wants to access the inode during
6616         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6617         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6618         * ops vector.
6619         */
6620         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6621         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6622         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6623
6624         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6625         if (err)
6626                 goto out_unlock;
6627
6628         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6629         if (err)
6630                 goto out_unlock;
6631
6632         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6633                         0, index);
6634         if (err)
6635                 goto out_unlock;
6636
6637         d_instantiate_new(dentry, inode);
6638
6639 out_unlock:
6640         btrfs_end_transaction(trans);
6641         if (err && inode) {
6642                 inode_dec_link_count(inode);
6643                 discard_new_inode(inode);
6644         }
6645         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6646         return err;
6647 }
6648
6649 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6650                       struct dentry *dentry)
6651 {
6652         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6653         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6654         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6655         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6656         u64 index;
6657         int err;
6658         int drop_inode = 0;
6659
6660         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6661         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6662                 return -EXDEV;
6663
6664         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6665                 return -EMLINK;
6666
6667         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6668         if (err)
6669                 goto fail;
6670
6671         /*
6672          * 2 items for inode and inode ref
6673          * 2 items for dir items
6674          * 1 item for parent inode
6675          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6676          */
6677         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6678         if (IS_ERR(trans)) {
6679                 err = PTR_ERR(trans);
6680                 trans = NULL;
6681                 goto fail;
6682         }
6683
6684         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6685         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6686         inc_nlink(inode);
6687         inode_inc_iversion(inode);
6688         inode->i_ctime = current_time(inode);
6689         ihold(inode);
6690         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6691
6692         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6693                         1, index);
6694
6695         if (err) {
6696                 drop_inode = 1;
6697         } else {
6698                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6699
6700                 err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6701                 if (err)
6702                         goto fail;
6703                 if (inode->i_nlink == 1) {
6704                         /*
6705                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6706                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6707                          */
6708                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6709                         if (err)
6710                                 goto fail;
6711                 }
6712                 d_instantiate(dentry, inode);
6713                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(inode), NULL, parent);
6714         }
6715
6716 fail:
6717         if (trans)
6718                 btrfs_end_transaction(trans);
6719         if (drop_inode) {
6720                 inode_dec_link_count(inode);
6721                 iput(inode);
6722         }
6723         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6724         return err;
6725 }
6726
6727 static int btrfs_mkdir(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6728                        struct dentry *dentry, umode_t mode)
6729 {
6730         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6731         struct inode *inode = NULL;
6732         struct btrfs_trans_handle *trans;
6733         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6734         int err = 0;
6735         u64 objectid = 0;
6736         u64 index = 0;
6737
6738         /*
6739          * 2 items for inode and ref
6740          * 2 items for dir items
6741          * 1 for xattr if selinux is on
6742          */
6743         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6744         if (IS_ERR(trans))
6745                 return PTR_ERR(trans);
6746
6747         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6748         if (err)
6749                 goto out_fail;
6750
6751         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6752                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6753                         S_IFDIR | mode, &index);
6754         if (IS_ERR(inode)) {
6755                 err = PTR_ERR(inode);
6756                 inode = NULL;
6757                 goto out_fail;
6758         }
6759
6760         /* these must be set before we unlock the inode */
6761         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6762         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6763
6764         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6765         if (err)
6766                 goto out_fail;
6767
6768         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
6769         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6770         if (err)
6771                 goto out_fail;
6772
6773         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6774                         dentry->d_name.name,
6775                         dentry->d_name.len, 0, index);
6776         if (err)
6777                 goto out_fail;
6778
6779         d_instantiate_new(dentry, inode);
6780
6781 out_fail:
6782         btrfs_end_transaction(trans);
6783         if (err && inode) {
6784                 inode_dec_link_count(inode);
6785                 discard_new_inode(inode);
6786         }
6787         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6788         return err;
6789 }
6790
6791 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6792                                       struct page *page,
6793                                       size_t pg_offset, u64 extent_offset,
6794                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6795 {
6796         int ret;
6797         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6798         char *tmp;
6799         size_t max_size;
6800         unsigned long inline_size;
6801         unsigned long ptr;
6802         int compress_type;
6803
6804         WARN_ON(pg_offset != 0);
6805         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6806         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6807         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf,
6808                                         btrfs_item_nr(path->slots[0]));
6809         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6810         if (!tmp)
6811                 return -ENOMEM;
6812         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6813
6814         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6815
6816         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6817         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page,
6818                                extent_offset, inline_size, max_size);
6819
6820         /*
6821          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
6822          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
6823          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
6824          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
6825          * cover that region here.
6826          */
6827
6828         if (max_size + pg_offset < PAGE_SIZE)
6829                 memzero_page(page,  pg_offset + max_size,
6830                              PAGE_SIZE - max_size - pg_offset);
6831         kfree(tmp);
6832         return ret;
6833 }
6834
6835 /**
6836  * btrfs_get_extent - Lookup the first extent overlapping a range in a file.
6837  * @inode:      file to search in
6838  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
6839  * @pg_offset:  offset into @page to copy to
6840  * @start:      file offset
6841  * @len:        length of range starting at @start
6842  *
6843  * This returns the first &struct extent_map which overlaps with the given
6844  * range, reading it from the B-tree and caching it if necessary. Note that
6845  * there may be more extents which overlap the given range after the returned
6846  * extent_map.
6847  *
6848  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
6849  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
6850  *
6851  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
6852  */
6853 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
6854                                     struct page *page, size_t pg_offset,
6855                                     u64 start, u64 len)
6856 {
6857         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
6858         int ret = 0;
6859         u64 extent_start = 0;
6860         u64 extent_end = 0;
6861         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
6862         int extent_type = -1;
6863         struct btrfs_path *path = NULL;
6864         struct btrfs_root *root = inode->root;
6865         struct btrfs_file_extent_item *item;
6866         struct extent_buffer *leaf;
6867         struct btrfs_key found_key;
6868         struct extent_map *em = NULL;
6869         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
6870         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
6871
6872         read_lock(&em_tree->lock);
6873         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
6874         read_unlock(&em_tree->lock);
6875
6876         if (em) {
6877                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
6878                         free_extent_map(em);
6879                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
6880                         free_extent_map(em);
6881                 else
6882                         goto out;
6883         }
6884         em = alloc_extent_map();
6885         if (!em) {
6886                 ret = -ENOMEM;
6887                 goto out;
6888         }
6889         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
6890         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6891         em->len = (u64)-1;
6892         em->block_len = (u64)-1;
6893
6894         path = btrfs_alloc_path();
6895         if (!path) {
6896                 ret = -ENOMEM;
6897                 goto out;
6898         }
6899
6900         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
6901         path->reada = READA_FORWARD;
6902
6903         /*
6904          * The same explanation in load_free_space_cache applies here as well,
6905          * we only read when we're loading the free space cache, and at that
6906          * point the commit_root has everything we need.
6907          */
6908         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
6909                 path->search_commit_root = 1;
6910                 path->skip_locking = 1;
6911         }
6912
6913         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
6914         if (ret < 0) {
6915                 goto out;
6916         } else if (ret > 0) {
6917                 if (path->slots[0] == 0)
6918                         goto not_found;
6919                 path->slots[0]--;
6920                 ret = 0;
6921         }
6922
6923         leaf = path->nodes[0];
6924         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
6925                               struct btrfs_file_extent_item);
6926         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6927         if (found_key.objectid != objectid ||
6928             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
6929                 /*
6930                  * If we backup past the first extent we want to move forward
6931                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
6932                  * say there is a hole for our whole search range which can
6933                  * cause problems.
6934                  */
6935                 extent_end = start;
6936                 goto next;
6937         }
6938
6939         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
6940         extent_start = found_key.offset;
6941         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
6942         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6943             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6944                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
6945                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
6946                         ret = -EUCLEAN;
6947                         btrfs_crit(fs_info,
6948                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
6949                                    btrfs_ino(inode));
6950                         goto out;
6951                 }
6952                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
6953                                                        extent_start);
6954         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6955                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
6956                                                       path->slots[0],
6957                                                       extent_start);
6958         }
6959 next:
6960         if (start >= extent_end) {
6961                 path->slots[0]++;
6962                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6963                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6964                         if (ret < 0)
6965                                 goto out;
6966                         else if (ret > 0)
6967                                 goto not_found;
6968
6969                         leaf = path->nodes[0];
6970                 }
6971                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6972                 if (found_key.objectid != objectid ||
6973                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
6974                         goto not_found;
6975                 if (start + len <= found_key.offset)
6976                         goto not_found;
6977                 if (start > found_key.offset)
6978                         goto next;
6979
6980                 /* New extent overlaps with existing one */
6981                 em->start = start;
6982                 em->orig_start = start;
6983                 em->len = found_key.offset - start;
6984                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
6985                 goto insert;
6986         }
6987
6988         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, !page, em);
6989
6990         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
6991             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
6992                 goto insert;
6993         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
6994                 unsigned long ptr;
6995                 char *map;
6996                 size_t size;
6997                 size_t extent_offset;
6998                 size_t copy_size;
6999
7000                 if (!page)
7001                         goto out;
7002
7003                 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
7004                 extent_offset = page_offset(page) + pg_offset - extent_start;
7005                 copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE - pg_offset,
7006                                   size - extent_offset);
7007                 em->start = extent_start + extent_offset;
7008                 em->len = ALIGN(copy_size, fs_info->sectorsize);
7009                 em->orig_block_len = em->len;
7010                 em->orig_start = em->start;
7011                 ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item) + extent_offset;
7012
7013                 if (!PageUptodate(page)) {
7014                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, item) !=
7015                             BTRFS_COMPRESS_NONE) {
7016                                 ret = uncompress_inline(path, page, pg_offset,
7017                                                         extent_offset, item);
7018                                 if (ret)
7019                                         goto out;
7020                         } else {
7021                                 map = kmap_local_page(page);
7022                                 read_extent_buffer(leaf, map + pg_offset, ptr,
7023                                                    copy_size);
7024                                 if (pg_offset + copy_size < PAGE_SIZE) {
7025                                         memset(map + pg_offset + copy_size, 0,
7026                                                PAGE_SIZE - pg_offset -
7027                                                copy_size);
7028                                 }
7029                                 kunmap_local(map);
7030                         }
7031                         flush_dcache_page(page);
7032                 }
7033                 set_extent_uptodate(io_tree, em->start,
7034                                     extent_map_end(em) - 1, NULL, GFP_NOFS);
7035                 goto insert;
7036         }
7037 not_found:
7038         em->start = start;
7039         em->orig_start = start;
7040         em->len = len;
7041         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
7042 insert:
7043         ret = 0;
7044         btrfs_release_path(path);
7045         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
7046                 btrfs_err(fs_info,
7047                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
7048                           em->start, em->len, start, len);
7049                 ret = -EIO;
7050                 goto out;
7051         }
7052
7053         write_lock(&em_tree->lock);
7054         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
7055         write_unlock(&em_tree->lock);
7056 out:
7057         btrfs_free_path(path);
7058
7059         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
7060
7061         if (ret) {
7062                 free_extent_map(em);
7063                 return ERR_PTR(ret);
7064         }
7065         return em;
7066 }
7067
7068 struct extent_map *btrfs_get_extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode,
7069                                            u64 start, u64 len)
7070 {
7071         struct extent_map *em;
7072         struct extent_map *hole_em = NULL;
7073         u64 delalloc_start = start;
7074         u64 end;
7075         u64 delalloc_len;
7076         u64 delalloc_end;
7077         int err = 0;
7078
7079         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, start, len);
7080         if (IS_ERR(em))
7081                 return em;
7082         /*
7083          * If our em maps to:
7084          * - a hole or
7085          * - a pre-alloc extent,
7086          * there might actually be delalloc bytes behind it.
7087          */
7088         if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE &&
7089             !test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7090                 return em;
7091         else
7092                 hole_em = em;
7093
7094         /* check to see if we've wrapped (len == -1 or similar) */
7095         end = start + len;
7096         if (end < start)
7097                 end = (u64)-1;
7098         else
7099                 end -= 1;
7100
7101         em = NULL;
7102
7103         /* ok, we didn't find anything, lets look for delalloc */
7104         delalloc_len = count_range_bits(&inode->io_tree, &delalloc_start,
7105                                  end, len, EXTENT_DELALLOC, 1);
7106         delalloc_end = delalloc_start + delalloc_len;
7107         if (delalloc_end < delalloc_start)
7108                 delalloc_end = (u64)-1;
7109
7110         /*
7111          * We didn't find anything useful, return the original results from
7112          * get_extent()
7113          */
7114         if (delalloc_start > end || delalloc_end <= start) {
7115                 em = hole_em;
7116                 hole_em = NULL;
7117                 goto out;
7118         }
7119
7120         /*
7121          * Adjust the delalloc_start to make sure it doesn't go backwards from
7122          * the start they passed in
7123          */
7124         delalloc_start = max(start, delalloc_start);
7125         delalloc_len = delalloc_end - delalloc_start;
7126
7127         if (delalloc_len > 0) {
7128                 u64 hole_start;
7129                 u64 hole_len;
7130                 const u64 hole_end = extent_map_end(hole_em);
7131
7132                 em = alloc_extent_map();
7133                 if (!em) {
7134                         err = -ENOMEM;
7135                         goto out;
7136                 }
7137
7138                 ASSERT(hole_em);
7139                 /*
7140                  * When btrfs_get_extent can't find anything it returns one
7141                  * huge hole
7142                  *
7143                  * Make sure what it found really fits our range, and adjust to
7144                  * make sure it is based on the start from the caller
7145                  */
7146                 if (hole_end <= start || hole_em->start > end) {
7147                        free_extent_map(hole_em);
7148                        hole_em = NULL;
7149                 } else {
7150                        hole_start = max(hole_em->start, start);
7151                        hole_len = hole_end - hole_start;
7152                 }
7153
7154                 if (hole_em && delalloc_start > hole_start) {
7155                         /*
7156                          * Our hole starts before our delalloc, so we have to
7157                          * return just the parts of the hole that go until the
7158                          * delalloc starts
7159                          */
7160                         em->len = min(hole_len, delalloc_start - hole_start);
7161                         em->start = hole_start;
7162                         em->orig_start = hole_start;
7163                         /*
7164                          * Don't adjust block start at all, it is fixed at
7165                          * EXTENT_MAP_HOLE
7166                          */
7167                         em->block_start = hole_em->block_start;
7168                         em->block_len = hole_len;
7169                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &hole_em->flags))
7170                                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
7171                 } else {
7172                         /*
7173                          * Hole is out of passed range or it starts after
7174                          * delalloc range
7175                          */
7176                         em->start = delalloc_start;
7177                         em->len = delalloc_len;
7178                         em->orig_start = delalloc_start;
7179                         em->block_start = EXTENT_MAP_DELALLOC;
7180                         em->block_len = delalloc_len;
7181                 }
7182         } else {
7183                 return hole_em;
7184         }
7185 out:
7186
7187         free_extent_map(hole_em);
7188         if (err) {
7189                 free_extent_map(em);
7190                 return ERR_PTR(err);
7191         }
7192         return em;
7193 }
7194
7195 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
7196                                                   const u64 start,
7197                                                   const u64 len,
7198                                                   const u64 orig_start,
7199                                                   const u64 block_start,
7200                                                   const u64 block_len,
7201                                                   const u64 orig_block_len,
7202                                                   const u64 ram_bytes,
7203                                                   const int type)
7204 {
7205         struct extent_map *em = NULL;
7206         int ret;
7207
7208         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
7209                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
7210                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
7211                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
7212                                   type);
7213                 if (IS_ERR(em))
7214                         goto out;
7215         }
7216         ret = btrfs_add_ordered_extent_dio(inode, start, block_start, len,
7217                                            block_len, type);
7218         if (ret) {
7219                 if (em) {
7220                         free_extent_map(em);
7221                         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + len - 1, 0);
7222                 }
7223                 em = ERR_PTR(ret);
7224         }
7225  out:
7226
7227         return em;
7228 }
7229
7230 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
7231                                                   u64 start, u64 len)
7232 {
7233         struct btrfs_root *root = inode->root;
7234         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
7235         struct extent_map *em;
7236         struct btrfs_key ins;
7237         u64 alloc_hint;
7238         int ret;
7239
7240         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
7241         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
7242                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
7243         if (ret)
7244                 return ERR_PTR(ret);
7245
7246         em = btrfs_create_dio_extent(inode, start, ins.offset, start,
7247                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
7248                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7249         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
7250         if (IS_ERR(em))
7251                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
7252                                            1);
7253
7254         return em;
7255 }
7256
7257 static bool btrfs_extent_readonly(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
7258 {
7259         struct btrfs_block_group *block_group;
7260         bool readonly = false;
7261
7262         block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, bytenr);
7263         if (!block_group || block_group->ro)
7264                 readonly = true;
7265         if (block_group)
7266                 btrfs_put_block_group(block_group);
7267         return readonly;
7268 }
7269
7270 /*
7271  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
7272  *
7273  * @offset:     File offset
7274  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
7275  *              range
7276  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
7277  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
7278  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
7279  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
7280  *              cow. e.g., don't trust generation number.
7281  *
7282  * Return:
7283  * >0   and update @len if we can do nocow write
7284  *  0   if we can't do nocow write
7285  * <0   if error happened
7286  *
7287  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
7288  *       any ordered extents.
7289  */
7290 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
7291                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
7292                               u64 *ram_bytes, bool strict)
7293 {
7294         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7295         struct btrfs_path *path;
7296         int ret;
7297         struct extent_buffer *leaf;
7298         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
7299         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7300         struct btrfs_file_extent_item *fi;
7301         struct btrfs_key key;
7302         u64 disk_bytenr;
7303         u64 backref_offset;
7304         u64 extent_end;
7305         u64 num_bytes;
7306         int slot;
7307         int found_type;
7308         bool nocow = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW);
7309
7310         path = btrfs_alloc_path();
7311         if (!path)
7312                 return -ENOMEM;
7313
7314         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
7315                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
7316         if (ret < 0)
7317                 goto out;
7318
7319         slot = path->slots[0];
7320         if (ret == 1) {
7321                 if (slot == 0) {
7322                         /* can't find the item, must cow */
7323                         ret = 0;
7324                         goto out;
7325                 }
7326                 slot--;
7327         }
7328         ret = 0;
7329         leaf = path->nodes[0];
7330         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
7331         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7332             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7333                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7334                 goto out;
7335         }
7336
7337         if (key.offset > offset) {
7338                 /* Wrong offset, must cow */
7339                 goto out;
7340         }
7341
7342         fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
7343         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7344         if (found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
7345             found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7346                 /* not a regular extent, must cow */
7347                 goto out;
7348         }
7349
7350         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
7351                 goto out;
7352
7353         extent_end = key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
7354         if (extent_end <= offset)
7355                 goto out;
7356
7357         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
7358         if (disk_bytenr == 0)
7359                 goto out;
7360
7361         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
7362             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
7363             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
7364                 goto out;
7365
7366         /*
7367          * Do the same check as in btrfs_cross_ref_exist but without the
7368          * unnecessary search.
7369          */
7370         if (!strict &&
7371             (btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
7372              btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item)))
7373                 goto out;
7374
7375         backref_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
7376
7377         if (orig_start) {
7378                 *orig_start = key.offset - backref_offset;
7379                 *orig_block_len = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
7380                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7381         }
7382
7383         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, disk_bytenr))
7384                 goto out;
7385
7386         num_bytes = min(offset + *len, extent_end) - offset;
7387         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7388                 u64 range_end;
7389
7390                 range_end = round_up(offset + num_bytes,
7391                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7392                 ret = test_range_bit(io_tree, offset, range_end,
7393                                      EXTENT_DELALLOC, 0, NULL);
7394                 if (ret) {
7395                         ret = -EAGAIN;
7396                         goto out;
7397                 }
7398         }
7399
7400         btrfs_release_path(path);
7401
7402         /*
7403          * look for other files referencing this extent, if we
7404          * find any we must cow
7405          */
7406
7407         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7408                                     key.offset - backref_offset, disk_bytenr,
7409                                     strict);
7410         if (ret) {
7411                 ret = 0;
7412                 goto out;
7413         }
7414
7415         /*
7416          * adjust disk_bytenr and num_bytes to cover just the bytes
7417          * in this extent we are about to write.  If there
7418          * are any csums in that range we have to cow in order
7419          * to keep the csums correct
7420          */
7421         disk_bytenr += backref_offset;
7422         disk_bytenr += offset - key.offset;
7423         if (csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr, num_bytes))
7424                 goto out;
7425         /*
7426          * all of the above have passed, it is safe to overwrite this extent
7427          * without cow
7428          */
7429         *len = num_bytes;
7430         ret = 1;
7431 out:
7432         btrfs_free_path(path);
7433         return ret;
7434 }
7435
7436 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7437                               struct extent_state **cached_state, bool writing)
7438 {
7439         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7440         int ret = 0;
7441
7442         while (1) {
7443                 lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7444                                  cached_state);
7445                 /*
7446                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7447                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7448                  * extents in this range.
7449                  */
7450                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7451                                                      lockend - lockstart + 1);
7452
7453                 /*
7454                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7455                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7456                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7457                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7458                  * get stale data.
7459                  */
7460                 if (!ordered &&
7461                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7462                                                          lockstart, lockend)))
7463                         break;
7464
7465                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7466                                      cached_state);
7467
7468                 if (ordered) {
7469                         /*
7470                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7471                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7472                          * to complete and retry, because if we do so we can
7473                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7474                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7475                          * than one extent map, if at this point has already
7476                          * created an ordered extent for a previous extent map
7477                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7478                          * concurrent write against that previous extent map's
7479                          * range and this range started (we unlock the ranges
7480                          * in the io tree only when the bios complete and
7481                          * buffered writes always lock pages before attempting
7482                          * to lock range in the io tree).
7483                          */
7484                         if (writing ||
7485                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7486                                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
7487                         else
7488                                 ret = -ENOTBLK;
7489                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7490                 } else {
7491                         /*
7492                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7493                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7494                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7495                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7496                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7497                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7498                          * ordered dio extent we created before but did not have
7499                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7500                          * complete), which makes readahead wait for that
7501                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7502                          * that page.
7503                          */
7504                         ret = -ENOTBLK;
7505                 }
7506
7507                 if (ret)
7508                         break;
7509
7510                 cond_resched();
7511         }
7512
7513         return ret;
7514 }
7515
7516 /* The callers of this must take lock_extent() */
7517 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7518                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7519                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7520                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7521                                        int type)
7522 {
7523         struct extent_map_tree *em_tree;
7524         struct extent_map *em;
7525         int ret;
7526
7527         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7528                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7529                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7530                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7531
7532         em_tree = &inode->extent_tree;
7533         em = alloc_extent_map();
7534         if (!em)
7535                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7536
7537         em->start = start;
7538         em->orig_start = orig_start;
7539         em->len = len;
7540         em->block_len = block_len;
7541         em->block_start = block_start;
7542         em->orig_block_len = orig_block_len;
7543         em->ram_bytes = ram_bytes;
7544         em->generation = -1;
7545         set_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
7546         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7547                 set_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
7548         } else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED) {
7549                 set_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
7550                 em->compress_type = compress_type;
7551         }
7552
7553         do {
7554                 btrfs_drop_extent_cache(inode, em->start,
7555                                         em->start + em->len - 1, 0);
7556                 write_lock(&em_tree->lock);
7557                 ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
7558                 write_unlock(&em_tree->lock);
7559                 /*
7560                  * The caller has taken lock_extent(), who could race with us
7561                  * to add em?
7562                  */
7563         } while (ret == -EEXIST);
7564
7565         if (ret) {
7566                 free_extent_map(em);
7567                 return ERR_PTR(ret);
7568         }
7569
7570         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7571         return em;
7572 }
7573
7574
7575 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7576                                          struct inode *inode,
7577                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7578                                          u64 start, u64 len)
7579 {
7580         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7581         struct extent_map *em = *map;
7582         int ret = 0;
7583
7584         /*
7585          * We don't allocate a new extent in the following cases
7586          *
7587          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7588          * existing extent.
7589          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7590          * just use the extent.
7591          *
7592          */
7593         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) ||
7594             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7595              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7596                 int type;
7597                 u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7598
7599                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7600                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7601                 else
7602                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7603                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7604                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7605
7606                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7607                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false) == 1 &&
7608                     btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start)) {
7609                         struct extent_map *em2;
7610
7611                         em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), start, len,
7612                                                       orig_start, block_start,
7613                                                       len, orig_block_len,
7614                                                       ram_bytes, type);
7615                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, block_start);
7616                         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7617                                 free_extent_map(em);
7618                                 *map = em = em2;
7619                         }
7620
7621                         if (em2 && IS_ERR(em2)) {
7622                                 ret = PTR_ERR(em2);
7623                                 goto out;
7624                         }
7625                         /*
7626                          * For inode marked NODATACOW or extent marked PREALLOC,
7627                          * use the existing or preallocated extent, so does not
7628                          * need to adjust btrfs_space_info's bytes_may_use.
7629                          */
7630                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
7631                         goto skip_cow;
7632                 }
7633         }
7634
7635         /* this will cow the extent */
7636         free_extent_map(em);
7637         *map = em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), start, len);
7638         if (IS_ERR(em)) {
7639                 ret = PTR_ERR(em);
7640                 goto out;
7641         }
7642
7643         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7644
7645 skip_cow:
7646         /*
7647          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7648          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7649          */
7650         if (start + len > i_size_read(inode))
7651                 i_size_write(inode, start + len);
7652
7653         dio_data->reserve -= len;
7654 out:
7655         return ret;
7656 }
7657
7658 static int btrfs_dio_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t start,
7659                 loff_t length, unsigned int flags, struct iomap *iomap,
7660                 struct iomap *srcmap)
7661 {
7662         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7663         struct extent_map *em;
7664         struct extent_state *cached_state = NULL;
7665         struct btrfs_dio_data *dio_data = NULL;
7666         u64 lockstart, lockend;
7667         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7668         int ret = 0;
7669         u64 len = length;
7670         bool unlock_extents = false;
7671
7672         if (!write)
7673                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize);
7674
7675         lockstart = start;
7676         lockend = start + len - 1;
7677
7678         /*
7679          * The generic stuff only does filemap_write_and_wait_range, which
7680          * isn't enough if we've written compressed pages to this area, so we
7681          * need to flush the dirty pages again to make absolutely sure that any
7682          * outstanding dirty pages are on disk.
7683          */
7684         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7685                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7686                 ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
7687                                                start + length - 1);
7688                 if (ret)
7689                         return ret;
7690         }
7691
7692         dio_data = kzalloc(sizeof(*dio_data), GFP_NOFS);
7693         if (!dio_data)
7694                 return -ENOMEM;
7695
7696         dio_data->length = length;
7697         if (write) {
7698                 dio_data->reserve = round_up(length, fs_info->sectorsize);
7699                 ret = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode),
7700                                 &dio_data->data_reserved,
7701                                 start, dio_data->reserve);
7702                 if (ret) {
7703                         extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7704                         kfree(dio_data);
7705                         return ret;
7706                 }
7707         }
7708         iomap->private = dio_data;
7709
7710
7711         /*
7712          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7713          * this range and we need to fallback to buffered.
7714          */
7715         if (lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state, write)) {
7716                 ret = -ENOTBLK;
7717                 goto err;
7718         }
7719
7720         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
7721         if (IS_ERR(em)) {
7722                 ret = PTR_ERR(em);
7723                 goto unlock_err;
7724         }
7725
7726         /*
7727          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7728          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7729          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7730          * buffered path.
7731          *
7732          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7733          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7734          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7735          *
7736          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7737          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7738          * the generic code.
7739          */
7740         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) ||
7741             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7742                 free_extent_map(em);
7743                 ret = -ENOTBLK;
7744                 goto unlock_err;
7745         }
7746
7747         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7748         if (write) {
7749                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, inode, dio_data,
7750                                                     start, len);
7751                 if (ret < 0)
7752                         goto unlock_err;
7753                 unlock_extents = true;
7754                 /* Recalc len in case the new em is smaller than requested */
7755                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7756         } else {
7757                 /*
7758                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7759                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7760                  */
7761                 lockstart = start + len;
7762                 if (lockstart < lockend)
7763                         unlock_extents = true;
7764         }
7765
7766         if (unlock_extents)
7767                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
7768                                      lockstart, lockend, &cached_state);
7769         else
7770                 free_extent_state(cached_state);
7771
7772         /*
7773          * Translate extent map information to iomap.
7774          * We trim the extents (and move the addr) even though iomap code does
7775          * that, since we have locked only the parts we are performing I/O in.
7776          */
7777         if ((em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
7778             (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) && !write)) {
7779                 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
7780                 iomap->type = IOMAP_HOLE;
7781         } else {
7782                 iomap->addr = em->block_start + (start - em->start);
7783                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
7784         }
7785         iomap->offset = start;
7786         iomap->bdev = fs_info->fs_devices->latest_bdev;
7787         iomap->length = len;
7788
7789         if (write && btrfs_use_zone_append(BTRFS_I(inode), em))
7790                 iomap->flags |= IOMAP_F_ZONE_APPEND;
7791
7792         free_extent_map(em);
7793
7794         return 0;
7795
7796 unlock_err:
7797         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7798                              &cached_state);
7799 err:
7800         if (dio_data) {
7801                 btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7802                                 dio_data->data_reserved, start,
7803                                 dio_data->reserve, true);
7804                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->reserve);
7805                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7806                 kfree(dio_data);
7807         }
7808         return ret;
7809 }
7810
7811 static int btrfs_dio_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
7812                 ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
7813 {
7814         int ret = 0;
7815         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
7816         size_t submitted = dio_data->submitted;
7817         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7818
7819         if (!write && (iomap->type == IOMAP_HOLE)) {
7820                 /* If reading from a hole, unlock and return */
7821                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos, pos + length - 1);
7822                 goto out;
7823         }
7824
7825         if (submitted < length) {
7826                 pos += submitted;
7827                 length -= submitted;
7828                 if (write)
7829                         __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(inode), pos,
7830                                         length, false);
7831                 else
7832                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos,
7833                                       pos + length - 1);
7834                 ret = -ENOTBLK;
7835         }
7836
7837         if (write) {
7838                 if (dio_data->reserve)
7839                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7840                                         dio_data->data_reserved, pos,
7841                                         dio_data->reserve, true);
7842                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->length);
7843                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7844         }
7845 out:
7846         kfree(dio_data);
7847         iomap->private = NULL;
7848
7849         return ret;
7850 }
7851
7852 static void btrfs_dio_private_put(struct btrfs_dio_private *dip)
7853 {
7854         /*
7855          * This implies a barrier so that stores to dio_bio->bi_status before
7856          * this and loads of dio_bio->bi_status after this are fully ordered.
7857          */
7858         if (!refcount_dec_and_test(&dip->refs))
7859                 return;
7860
7861         if (btrfs_op(dip->dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE) {
7862                 __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(dip->inode),
7863                                              dip->logical_offset,
7864                                              dip->bytes,
7865                                              !dip->dio_bio->bi_status);
7866         } else {
7867                 unlock_extent(&BTRFS_I(dip->inode)->io_tree,
7868                               dip->logical_offset,
7869                               dip->logical_offset + dip->bytes - 1);
7870         }
7871
7872         bio_endio(dip->dio_bio);
7873         kfree(dip);
7874 }
7875
7876 static blk_status_t submit_dio_repair_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
7877                                           int mirror_num,
7878                                           unsigned long bio_flags)
7879 {
7880         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
7881         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7882         blk_status_t ret;
7883
7884         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE);
7885
7886         ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
7887         if (ret)
7888                 return ret;
7889
7890         refcount_inc(&dip->refs);
7891         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
7892         if (ret)
7893                 refcount_dec(&dip->refs);
7894         return ret;
7895 }
7896
7897 static blk_status_t btrfs_check_read_dio_bio(struct inode *inode,
7898                                              struct btrfs_io_bio *io_bio,
7899                                              const bool uptodate)
7900 {
7901         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
7902         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
7903         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
7904         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7905         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
7906         struct bio_vec bvec;
7907         struct bvec_iter iter;
7908         u64 start = io_bio->logical;
7909         u32 bio_offset = 0;
7910         blk_status_t err = BLK_STS_OK;
7911
7912         __bio_for_each_segment(bvec, &io_bio->bio, iter, io_bio->iter) {
7913                 unsigned int i, nr_sectors, pgoff;
7914
7915                 nr_sectors = BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, bvec.bv_len);
7916                 pgoff = bvec.bv_offset;
7917                 for (i = 0; i < nr_sectors; i++) {
7918                         ASSERT(pgoff < PAGE_SIZE);
7919                         if (uptodate &&
7920                             (!csum || !check_data_csum(inode, io_bio,
7921                                                        bio_offset, bvec.bv_page,
7922                                                        pgoff, start))) {
7923                                 clean_io_failure(fs_info, failure_tree, io_tree,
7924                                                  start, bvec.bv_page,
7925                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7926                                                  pgoff);
7927                         } else {
7928                                 blk_status_t status;
7929
7930                                 ASSERT((start - io_bio->logical) < UINT_MAX);
7931                                 status = btrfs_submit_read_repair(inode,
7932                                                         &io_bio->bio,
7933                                                         start - io_bio->logical,
7934                                                         bvec.bv_page, pgoff,
7935                                                         start,
7936                                                         start + sectorsize - 1,
7937                                                         io_bio->mirror_num,
7938                                                         submit_dio_repair_bio);
7939                                 if (status)
7940                                         err = status;
7941                         }
7942                         start += sectorsize;
7943                         ASSERT(bio_offset + sectorsize > bio_offset);
7944                         bio_offset += sectorsize;
7945                         pgoff += sectorsize;
7946                 }
7947         }
7948         return err;
7949 }
7950
7951 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
7952                                          const u64 offset, const u64 bytes,
7953                                          const bool uptodate)
7954 {
7955         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
7956         struct btrfs_ordered_extent *ordered = NULL;
7957         struct btrfs_workqueue *wq;
7958         u64 ordered_offset = offset;
7959         u64 ordered_bytes = bytes;
7960         u64 last_offset;
7961
7962         if (btrfs_is_free_space_inode(inode))
7963                 wq = fs_info->endio_freespace_worker;
7964         else
7965                 wq = fs_info->endio_write_workers;
7966
7967         while (ordered_offset < offset + bytes) {
7968                 last_offset = ordered_offset;
7969                 if (btrfs_dec_test_first_ordered_pending(inode, &ordered,
7970                                                          &ordered_offset,
7971                                                          ordered_bytes,
7972                                                          uptodate)) {
7973                         btrfs_init_work(&ordered->work, finish_ordered_fn, NULL,
7974                                         NULL);
7975                         btrfs_queue_work(wq, &ordered->work);
7976                 }
7977
7978                 /* No ordered extent found in the range, exit */
7979                 if (ordered_offset == last_offset)
7980                         return;
7981                 /*
7982                  * Our bio might span multiple ordered extents. In this case
7983                  * we keep going until we have accounted the whole dio.
7984                  */
7985                 if (ordered_offset < offset + bytes) {
7986                         ordered_bytes = offset + bytes - ordered_offset;
7987                         ordered = NULL;
7988                 }
7989         }
7990 }
7991
7992 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start_direct_io(struct inode *inode,
7993                                                      struct bio *bio,
7994                                                      u64 dio_file_offset)
7995 {
7996         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, dio_file_offset, 1);
7997 }
7998
7999 static void btrfs_end_dio_bio(struct bio *bio)
8000 {
8001         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
8002         blk_status_t err = bio->bi_status;
8003
8004         if (err)
8005                 btrfs_warn(BTRFS_I(dip->inode)->root->fs_info,
8006                            "direct IO failed ino %llu rw %d,%u sector %#Lx len %u err no %d",
8007                            btrfs_ino(BTRFS_I(dip->inode)), bio_op(bio),
8008                            bio->bi_opf, bio->bi_iter.bi_sector,
8009                            bio->bi_iter.bi_size, err);
8010
8011         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ) {
8012                 err = btrfs_check_read_dio_bio(dip->inode, btrfs_io_bio(bio),
8013                                                !err);
8014         }
8015
8016         if (err)
8017                 dip->dio_bio->bi_status = err;
8018
8019         btrfs_record_physical_zoned(dip->inode, dip->logical_offset, bio);
8020
8021         bio_put(bio);
8022         btrfs_dio_private_put(dip);
8023 }
8024
8025 static inline blk_status_t btrfs_submit_dio_bio(struct bio *bio,
8026                 struct inode *inode, u64 file_offset, int async_submit)
8027 {
8028         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8029         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
8030         bool write = btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE;
8031         blk_status_t ret;
8032
8033         /* Check btrfs_submit_bio_hook() for rules about async submit. */
8034         if (async_submit)
8035                 async_submit = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
8036
8037         if (!write) {
8038                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
8039                 if (ret)
8040                         goto err;
8041         }
8042
8043         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
8044                 goto map;
8045
8046         if (write && async_submit) {
8047                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, 0, 0, file_offset,
8048                                           btrfs_submit_bio_start_direct_io);
8049                 goto err;
8050         } else if (write) {
8051                 /*
8052                  * If we aren't doing async submit, calculate the csum of the
8053                  * bio now.
8054                  */
8055                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, file_offset, 1);
8056                 if (ret)
8057                         goto err;
8058         } else {
8059                 u64 csum_offset;
8060
8061                 csum_offset = file_offset - dip->logical_offset;
8062                 csum_offset >>= fs_info->sectorsize_bits;
8063                 csum_offset *= fs_info->csum_size;
8064                 btrfs_io_bio(bio)->csum = dip->csums + csum_offset;
8065         }
8066 map:
8067         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, 0);
8068 err:
8069         return ret;
8070 }
8071
8072 /*
8073  * If this succeeds, the btrfs_dio_private is responsible for cleaning up locked
8074  * or ordered extents whether or not we submit any bios.
8075  */
8076 static struct btrfs_dio_private *btrfs_create_dio_private(struct bio *dio_bio,
8077                                                           struct inode *inode,
8078                                                           loff_t file_offset)
8079 {
8080         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
8081         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
8082         size_t dip_size;
8083         struct btrfs_dio_private *dip;
8084
8085         dip_size = sizeof(*dip);
8086         if (!write && csum) {
8087                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8088                 size_t nblocks;
8089
8090                 nblocks = dio_bio->bi_iter.bi_size >> fs_info->sectorsize_bits;
8091                 dip_size += fs_info->csum_size * nblocks;
8092         }
8093
8094         dip = kzalloc(dip_size, GFP_NOFS);
8095         if (!dip)
8096                 return NULL;
8097
8098         dip->inode = inode;
8099         dip->logical_offset = file_offset;
8100         dip->bytes = dio_bio->bi_iter.bi_size;
8101         dip->disk_bytenr = dio_bio->bi_iter.bi_sector << 9;
8102         dip->dio_bio = dio_bio;
8103         refcount_set(&dip->refs, 1);
8104         return dip;
8105 }
8106
8107 static blk_qc_t btrfs_submit_direct(struct inode *inode, struct iomap *iomap,
8108                 struct bio *dio_bio, loff_t file_offset)
8109 {
8110         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
8111         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8112         const bool raid56 = (btrfs_data_alloc_profile(fs_info) &
8113                              BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK);
8114         struct btrfs_dio_private *dip;
8115         struct bio *bio;
8116         u64 start_sector;
8117         int async_submit = 0;
8118         u64 submit_len;
8119         int clone_offset = 0;
8120         int clone_len;
8121         u64 logical;
8122         int ret;
8123         blk_status_t status;
8124         struct btrfs_io_geometry geom;
8125         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
8126         struct extent_map *em = NULL;
8127
8128         dip = btrfs_create_dio_private(dio_bio, inode, file_offset);
8129         if (!dip) {
8130                 if (!write) {
8131                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, file_offset,
8132                                 file_offset + dio_bio->bi_iter.bi_size - 1);
8133                 }
8134                 dio_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
8135                 bio_endio(dio_bio);
8136                 return BLK_QC_T_NONE;
8137         }
8138
8139         if (!write) {
8140                 /*
8141                  * Load the csums up front to reduce csum tree searches and
8142                  * contention when submitting bios.
8143                  *
8144                  * If we have csums disabled this will do nothing.
8145                  */
8146                 status = btrfs_lookup_bio_sums(inode, dio_bio, dip->csums);
8147                 if (status != BLK_STS_OK)
8148                         goto out_err;
8149         }
8150
8151         start_sector = dio_bio->bi_iter.bi_sector;
8152         submit_len = dio_bio->bi_iter.bi_size;
8153
8154         do {
8155                 logical = start_sector << 9;
8156                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, submit_len);
8157                 if (IS_ERR(em)) {
8158                         status = errno_to_blk_status(PTR_ERR(em));
8159                         em = NULL;
8160                         goto out_err_em;
8161                 }
8162                 ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(dio_bio),
8163                                             logical, submit_len, &geom);
8164                 if (ret) {
8165                         status = errno_to_blk_status(ret);
8166                         goto out_err_em;
8167                 }
8168                 ASSERT(geom.len <= INT_MAX);
8169
8170                 clone_len = min_t(int, submit_len, geom.len);
8171
8172                 /*
8173                  * This will never fail as it's passing GPF_NOFS and
8174                  * the allocation is backed by btrfs_bioset.
8175                  */
8176                 bio = btrfs_bio_clone_partial(dio_bio, clone_offset, clone_len);
8177                 bio->bi_private = dip;
8178                 bio->bi_end_io = btrfs_end_dio_bio;
8179                 btrfs_io_bio(bio)->logical = file_offset;
8180
8181                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
8182                         status = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio,
8183                                                         file_offset);
8184                         if (status) {
8185                                 bio_put(bio);
8186                                 goto out_err;
8187                         }
8188                 }
8189
8190                 ASSERT(submit_len >= clone_len);
8191                 submit_len -= clone_len;
8192
8193                 /*
8194                  * Increase the count before we submit the bio so we know
8195                  * the end IO handler won't happen before we increase the
8196                  * count. Otherwise, the dip might get freed before we're
8197                  * done setting it up.
8198                  *
8199                  * We transfer the initial reference to the last bio, so we
8200                  * don't need to increment the reference count for the last one.
8201                  */
8202                 if (submit_len > 0) {
8203                         refcount_inc(&dip->refs);
8204                         /*
8205                          * If we are submitting more than one bio, submit them
8206                          * all asynchronously. The exception is RAID 5 or 6, as
8207                          * asynchronous checksums make it difficult to collect
8208                          * full stripe writes.
8209                          */
8210                         if (!raid56)
8211                                 async_submit = 1;
8212                 }
8213
8214                 status = btrfs_submit_dio_bio(bio, inode, file_offset,
8215                                                 async_submit);
8216                 if (status) {
8217                         bio_put(bio);
8218                         if (submit_len > 0)
8219                                 refcount_dec(&dip->refs);
8220                         goto out_err_em;
8221                 }
8222
8223                 dio_data->submitted += clone_len;
8224                 clone_offset += clone_len;
8225                 start_sector += clone_len >> 9;
8226                 file_offset += clone_len;
8227
8228                 free_extent_map(em);
8229         } while (submit_len > 0);
8230         return BLK_QC_T_NONE;
8231
8232 out_err_em:
8233         free_extent_map(em);
8234 out_err:
8235         dip->dio_bio->bi_status = status;
8236         btrfs_dio_private_put(dip);
8237
8238         return BLK_QC_T_NONE;
8239 }
8240
8241 const struct iomap_ops btrfs_dio_iomap_ops = {
8242         .iomap_begin            = btrfs_dio_iomap_begin,
8243         .iomap_end              = btrfs_dio_iomap_end,
8244 };
8245
8246 const struct iomap_dio_ops btrfs_dio_ops = {
8247         .submit_io              = btrfs_submit_direct,
8248 };
8249
8250 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
8251                         u64 start, u64 len)
8252 {
8253         int     ret;
8254
8255         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
8256         if (ret)
8257                 return ret;
8258
8259         return extent_fiemap(BTRFS_I(inode), fieinfo, start, len);
8260 }
8261
8262 int btrfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
8263 {
8264         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8265         u64 start = page_offset(page);
8266         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
8267         unsigned long bio_flags = 0;
8268         struct bio *bio = NULL;
8269         int ret;
8270
8271         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
8272
8273         ret = btrfs_do_readpage(page, NULL, &bio, &bio_flags, 0, NULL);
8274         if (bio)
8275                 ret = submit_one_bio(bio, 0, bio_flags);
8276         return ret;
8277 }
8278
8279 static int btrfs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
8280 {
8281         struct inode *inode = page->mapping->host;
8282         int ret;
8283
8284         if (current->flags & PF_MEMALLOC) {
8285                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8286                 unlock_page(page);
8287                 return 0;
8288         }
8289
8290         /*
8291          * If we are under memory pressure we will call this directly from the
8292          * VM, we need to make sure we have the inode referenced for the ordered
8293          * extent.  If not just return like we didn't do anything.
8294          */
8295         if (!igrab(inode)) {
8296                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8297                 return AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
8298         }
8299         ret = extent_write_full_page(page, wbc);
8300         btrfs_add_delayed_iput(inode);
8301         return ret;
8302 }
8303
8304 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
8305                             struct writeback_control *wbc)
8306 {
8307         return extent_writepages(mapping, wbc);
8308 }
8309
8310 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
8311 {
8312         extent_readahead(rac);
8313 }
8314
8315 static int __btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8316 {
8317         int ret = try_release_extent_mapping(page, gfp_flags);
8318         if (ret == 1)
8319                 clear_page_extent_mapped(page);
8320         return ret;
8321 }
8322
8323 static int btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8324 {
8325         if (PageWriteback(page) || PageDirty(page))
8326                 return 0;
8327         return __btrfs_releasepage(page, gfp_flags);
8328 }
8329
8330 #ifdef CONFIG_MIGRATION
8331 static int btrfs_migratepage(struct address_space *mapping,
8332                              struct page *newpage, struct page *page,
8333                              enum migrate_mode mode)
8334 {
8335         int ret;
8336
8337         ret = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, 0);
8338         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
8339                 return ret;
8340
8341         if (page_has_private(page))
8342                 attach_page_private(newpage, detach_page_private(page));
8343
8344         if (PagePrivate2(page)) {
8345                 ClearPagePrivate2(page);
8346                 SetPagePrivate2(newpage);
8347         }
8348
8349         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
8350                 migrate_page_copy(newpage, page);
8351         else
8352                 migrate_page_states(newpage, page);
8353         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
8354 }
8355 #endif
8356
8357 static void btrfs_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
8358                                  unsigned int length)
8359 {
8360         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8361         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
8362         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8363         struct extent_state *cached_state = NULL;
8364         u64 page_start = page_offset(page);
8365         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8366         u64 start;
8367         u64 end;
8368         int inode_evicting = inode->vfs_inode.i_state & I_FREEING;
8369         bool found_ordered = false;
8370         bool completed_ordered = false;
8371
8372         /*
8373          * we have the page locked, so new writeback can't start,
8374          * and the dirty bit won't be cleared while we are here.
8375          *
8376          * Wait for IO on this page so that we can safely clear
8377          * the PagePrivate2 bit and do ordered accounting
8378          */
8379         wait_on_page_writeback(page);
8380
8381         if (offset) {
8382                 btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8383                 return;
8384         }
8385
8386         if (!inode_evicting)
8387                 lock_extent_bits(tree, page_start, page_end, &cached_state);
8388
8389         start = page_start;
8390 again:
8391         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, start, page_end - start + 1);
8392         if (ordered) {
8393                 found_ordered = true;
8394                 end = min(page_end,
8395                           ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1);
8396                 /*
8397                  * IO on this page will never be started, so we need to account
8398                  * for any ordered extents now. Don't clear EXTENT_DELALLOC_NEW
8399                  * here, must leave that up for the ordered extent completion.
8400                  */
8401                 if (!inode_evicting)
8402                         clear_extent_bit(tree, start, end,
8403                                          EXTENT_DELALLOC |
8404                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8405                                          EXTENT_DEFRAG, 1, 0, &cached_state);
8406                 /*
8407                  * whoever cleared the private bit is responsible
8408                  * for the finish_ordered_io
8409                  */
8410                 if (TestClearPagePrivate2(page)) {
8411                         spin_lock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8412                         set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8413                         ordered->truncated_len = min(ordered->truncated_len,
8414                                                      start - ordered->file_offset);
8415                         spin_unlock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8416
8417                         if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8418                                                            start,
8419                                                            end - start + 1, 1)) {
8420                                 btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8421                                 completed_ordered = true;
8422                         }
8423                 }
8424                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8425                 if (!inode_evicting) {
8426                         cached_state = NULL;
8427                         lock_extent_bits(tree, start, end,
8428                                          &cached_state);
8429                 }
8430
8431                 start = end + 1;
8432                 if (start < page_end)
8433                         goto again;
8434         }
8435
8436         /*
8437          * Qgroup reserved space handler
8438          * Page here will be either
8439          * 1) Already written to disk or ordered extent already submitted
8440          *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleaned.
8441          *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8442          *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8443          *
8444          * 2) Not written to disk yet
8445          *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the QGROUP_RESERVED
8446          *    bit of its io_tree, and free the qgroup reserved data space.
8447          *    Since the IO will never happen for this page.
8448          */
8449         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, page_start, PAGE_SIZE);
8450         if (!inode_evicting) {
8451                 bool delete = true;
8452
8453                 /*
8454                  * If there's an ordered extent for this range and we have not
8455                  * finished it ourselves, we must leave EXTENT_DELALLOC_NEW set
8456                  * in the range for the ordered extent completion. We must also
8457                  * not delete the range, otherwise we would lose that bit (and
8458                  * any other bits set in the range). Make sure EXTENT_UPTODATE
8459                  * is cleared if we don't delete, otherwise it can lead to
8460                  * corruptions if the i_size is extented later.
8461                  */
8462                 if (found_ordered && !completed_ordered)
8463                         delete = false;
8464                 clear_extent_bit(tree, page_start, page_end, EXTENT_LOCKED |
8465                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_UPTODATE |
8466                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1,
8467                                  delete, &cached_state);
8468
8469                 __btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8470         }
8471
8472         ClearPageChecked(page);
8473         clear_page_extent_mapped(page);
8474 }
8475
8476 /*
8477  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8478  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8479  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8480  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8481  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8482  * support these features.
8483  *
8484  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8485  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8486  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8487  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8488  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8489  * unlock the page.
8490  */
8491 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8492 {
8493         struct page *page = vmf->page;
8494         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8495         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8496         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8497         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8498         struct extent_state *cached_state = NULL;
8499         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8500         unsigned long zero_start;
8501         loff_t size;
8502         vm_fault_t ret;
8503         int ret2;
8504         int reserved = 0;
8505         u64 reserved_space;
8506         u64 page_start;
8507         u64 page_end;
8508         u64 end;
8509
8510         reserved_space = PAGE_SIZE;
8511
8512         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8513         page_start = page_offset(page);
8514         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8515         end = page_end;
8516
8517         /*
8518          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8519          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8520          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8521          * dirty page write out, then the btrfs_writepage() function could
8522          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8523          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8524          */
8525         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8526                                             page_start, reserved_space);
8527         if (!ret2) {
8528                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8529                 reserved = 1;
8530         }
8531         if (ret2) {
8532                 ret = vmf_error(ret2);
8533                 if (reserved)
8534                         goto out;
8535                 goto out_noreserve;
8536         }
8537
8538         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8539 again:
8540         down_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8541         lock_page(page);
8542         size = i_size_read(inode);
8543
8544         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8545             (page_start >= size)) {
8546                 /* page got truncated out from underneath us */
8547                 goto out_unlock;
8548         }
8549         wait_on_page_writeback(page);
8550
8551         lock_extent_bits(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8552         ret2 = set_page_extent_mapped(page);
8553         if (ret2 < 0) {
8554                 ret = vmf_error(ret2);
8555                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8556                 goto out_unlock;
8557         }
8558
8559         /*
8560          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8561          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8562          */
8563         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8564                         PAGE_SIZE);
8565         if (ordered) {
8566                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8567                                      &cached_state);
8568                 unlock_page(page);
8569                 up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8570                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
8571                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8572                 goto again;
8573         }
8574
8575         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8576                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8577                                           fs_info->sectorsize);
8578                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8579                         end = page_start + reserved_space - 1;
8580                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8581                                         data_reserved, page_start,
8582                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8583                 }
8584         }
8585
8586         /*
8587          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8588          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8589          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8590          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8591          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8592          */
8593         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8594                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8595                           EXTENT_DEFRAG, 0, 0, &cached_state);
8596
8597         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8598                                         &cached_state);
8599         if (ret2) {
8600                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8601                                      &cached_state);
8602                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8603                 goto out_unlock;
8604         }
8605
8606         /* page is wholly or partially inside EOF */
8607         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8608                 zero_start = offset_in_page(size);
8609         else
8610                 zero_start = PAGE_SIZE;
8611
8612         if (zero_start != PAGE_SIZE) {
8613                 memzero_page(page, zero_start, PAGE_SIZE - zero_start);
8614                 flush_dcache_page(page);
8615         }
8616         ClearPageChecked(page);
8617         set_page_dirty(page);
8618         SetPageUptodate(page);
8619
8620         btrfs_set_inode_last_sub_trans(BTRFS_I(inode));
8621
8622         unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8623         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8624
8625         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8626         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8627         extent_changeset_free(data_reserved);
8628         return VM_FAULT_LOCKED;
8629
8630 out_unlock:
8631         unlock_page(page);
8632         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8633 out:
8634         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8635         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8636                                      reserved_space, (ret != 0));
8637 out_noreserve:
8638         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8639         extent_changeset_free(data_reserved);
8640         return ret;
8641 }
8642
8643 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback)
8644 {
8645         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8646         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8647         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8648         int ret;
8649         struct btrfs_trans_handle *trans;
8650         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8651         u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8652
8653         if (!skip_writeback) {
8654                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, inode->i_size & (~mask),
8655                                                (u64)-1);
8656                 if (ret)
8657                         return ret;
8658         }
8659
8660         /*
8661          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8662          * things going on here:
8663          *
8664          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8665          *
8666          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8667          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8668          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8669          * very much snapshotting).
8670          *
8671          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8672          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8673          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8674          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8675          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8676          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8677          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8678          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8679          * done separately as well.
8680          *
8681          * So that leaves us with
8682          *
8683          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8684          * transaction reservation.
8685          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8686          * updating the inode.
8687          */
8688         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8689         if (!rsv)
8690                 return -ENOMEM;
8691         rsv->size = min_size;
8692         rsv->failfast = 1;
8693
8694         /*
8695          * 1 for the truncate slack space
8696          * 1 for updating the inode.
8697          */
8698         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8699         if (IS_ERR(trans)) {
8700                 ret = PTR_ERR(trans);
8701                 goto out;
8702         }
8703
8704         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8705         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8706                                       min_size, false);
8707         BUG_ON(ret);
8708
8709         /*
8710          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
8711          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
8712          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
8713          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
8714          * safe.
8715          */
8716         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
8717         trans->block_rsv = rsv;
8718
8719         while (1) {
8720                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
8721                                                  inode->i_size,
8722                                                  BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
8723                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8724                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8725                         break;
8726
8727                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8728                 if (ret)
8729                         break;
8730
8731                 btrfs_end_transaction(trans);
8732                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8733
8734                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8735                 if (IS_ERR(trans)) {
8736                         ret = PTR_ERR(trans);
8737                         trans = NULL;
8738                         break;
8739                 }
8740
8741                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8742                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8743                                               rsv, min_size, false);
8744                 BUG_ON(ret);    /* shouldn't happen */
8745                 trans->block_rsv = rsv;
8746         }
8747
8748         /*
8749          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8750          * deadlock with freeze, if we got NEED_TRUNCATE_BLOCK then we know
8751          * we've truncated everything except the last little bit, and can do
8752          * btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8753          */
8754         if (ret == NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8755                 btrfs_end_transaction(trans);
8756                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8757
8758                 ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), inode->i_size, 0, 0);
8759                 if (ret)
8760                         goto out;
8761                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8762                 if (IS_ERR(trans)) {
8763                         ret = PTR_ERR(trans);
8764                         goto out;
8765                 }
8766                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8767         }
8768
8769         if (trans) {
8770                 int ret2;
8771
8772                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8773                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8774                 if (ret2 && !ret)
8775                         ret = ret2;
8776
8777                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8778                 if (ret2 && !ret)
8779                         ret = ret2;
8780                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8781         }
8782 out:
8783         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
8784
8785         return ret;
8786 }
8787
8788 /*
8789  * create a new subvolume directory/inode (helper for the ioctl).
8790  */
8791 int btrfs_create_subvol_root(struct btrfs_trans_handle *trans,
8792                              struct btrfs_root *new_root,
8793                              struct btrfs_root *parent_root)
8794 {
8795         struct inode *inode;
8796         int err;
8797         u64 index = 0;
8798         u64 ino;
8799
8800         err = btrfs_get_free_objectid(new_root, &ino);
8801         if (err < 0)
8802                 return err;
8803
8804         inode = btrfs_new_inode(trans, new_root, NULL, "..", 2, ino, ino,
8805                                 S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO),
8806                                 &index);
8807         if (IS_ERR(inode))
8808                 return PTR_ERR(inode);
8809         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
8810         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
8811
8812         set_nlink(inode, 1);
8813         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8814         unlock_new_inode(inode);
8815
8816         err = btrfs_subvol_inherit_props(trans, new_root, parent_root);
8817         if (err)
8818                 btrfs_err(new_root->fs_info,
8819                           "error inheriting subvolume %llu properties: %d",
8820                           new_root->root_key.objectid, err);
8821
8822         err = btrfs_update_inode(trans, new_root, BTRFS_I(inode));
8823
8824         iput(inode);
8825         return err;
8826 }
8827
8828 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
8829 {
8830         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
8831         struct btrfs_inode *ei;
8832         struct inode *inode;
8833
8834         ei = kmem_cache_alloc(btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
8835         if (!ei)
8836                 return NULL;
8837
8838         ei->root = NULL;
8839         ei->generation = 0;
8840         ei->last_trans = 0;
8841         ei->last_sub_trans = 0;
8842         ei->logged_trans = 0;
8843         ei->delalloc_bytes = 0;
8844         ei->new_delalloc_bytes = 0;
8845         ei->defrag_bytes = 0;
8846         ei->disk_i_size = 0;
8847         ei->flags = 0;
8848         ei->csum_bytes = 0;
8849         ei->index_cnt = (u64)-1;
8850         ei->dir_index = 0;
8851         ei->last_unlink_trans = 0;
8852         ei->last_reflink_trans = 0;
8853         ei->last_log_commit = 0;
8854
8855         spin_lock_init(&ei->lock);
8856         ei->outstanding_extents = 0;
8857         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
8858                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
8859                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
8860         ei->runtime_flags = 0;
8861         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8862         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
8863
8864         ei->delayed_node = NULL;
8865
8866         ei->i_otime.tv_sec = 0;
8867         ei->i_otime.tv_nsec = 0;
8868
8869         inode = &ei->vfs_inode;
8870         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
8871         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO, inode);
8872         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_failure_tree,
8873                             IO_TREE_INODE_IO_FAILURE, inode);
8874         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->file_extent_tree,
8875                             IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT, inode);
8876         ei->io_tree.track_uptodate = true;
8877         ei->io_failure_tree.track_uptodate = true;
8878         atomic_set(&ei->sync_writers, 0);
8879         mutex_init(&ei->log_mutex);
8880         btrfs_ordered_inode_tree_init(&ei->ordered_tree);
8881         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
8882         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
8883         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
8884         init_rwsem(&ei->i_mmap_lock);
8885
8886         return inode;
8887 }
8888
8889 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
8890 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
8891 {
8892         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, 0);
8893         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8894 }
8895 #endif
8896
8897 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
8898 {
8899         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
8900 }
8901
8902 void btrfs_destroy_inode(struct inode *vfs_inode)
8903 {
8904         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8905         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
8906         struct btrfs_root *root = inode->root;
8907
8908         WARN_ON(!hlist_empty(&vfs_inode->i_dentry));
8909         WARN_ON(vfs_inode->i_data.nrpages);
8910         WARN_ON(inode->block_rsv.reserved);
8911         WARN_ON(inode->block_rsv.size);
8912         WARN_ON(inode->outstanding_extents);
8913         WARN_ON(inode->delalloc_bytes);
8914         WARN_ON(inode->new_delalloc_bytes);
8915         WARN_ON(inode->csum_bytes);
8916         WARN_ON(inode->defrag_bytes);
8917
8918         /*
8919          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
8920          * created the same inode and we need to destroy the one we already
8921          * created.
8922          */
8923         if (!root)
8924                 return;
8925
8926         while (1) {
8927                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, (u64)-1);
8928                 if (!ordered)
8929                         break;
8930                 else {
8931                         btrfs_err(root->fs_info,
8932                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
8933                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
8934                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
8935                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8936                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8937                 }
8938         }
8939         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(inode);
8940         inode_tree_del(inode);
8941         btrfs_drop_extent_cache(inode, 0, (u64)-1, 0);
8942         btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, 0, (u64)-1);
8943         btrfs_put_root(inode->root);
8944 }
8945
8946 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
8947 {
8948         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8949
8950         if (root == NULL)
8951                 return 1;
8952
8953         /* the snap/subvol tree is on deleting */
8954         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
8955                 return 1;
8956         else
8957                 return generic_drop_inode(inode);
8958 }
8959
8960 static void init_once(void *foo)
8961 {
8962         struct btrfs_inode *ei = (struct btrfs_inode *) foo;
8963
8964         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
8965 }
8966
8967 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
8968 {
8969         /*
8970          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
8971          * destroy cache.
8972          */
8973         rcu_barrier();
8974         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
8975         kmem_cache_destroy(btrfs_trans_handle_cachep);
8976         kmem_cache_destroy(btrfs_path_cachep);
8977         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_cachep);
8978         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_bitmap_cachep);
8979 }
8980
8981 int __init btrfs_init_cachep(void)
8982 {
8983         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
8984                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
8985                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT,
8986                         init_once);
8987         if (!btrfs_inode_cachep)
8988                 goto fail;
8989
8990         btrfs_trans_handle_cachep = kmem_cache_create("btrfs_trans_handle",
8991                         sizeof(struct btrfs_trans_handle), 0,
8992                         SLAB_TEMPORARY | SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8993         if (!btrfs_trans_handle_cachep)
8994                 goto fail;
8995
8996         btrfs_path_cachep = kmem_cache_create("btrfs_path",
8997                         sizeof(struct btrfs_path), 0,
8998                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
8999         if (!btrfs_path_cachep)
9000                 goto fail;
9001
9002         btrfs_free_space_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space",
9003                         sizeof(struct btrfs_free_space), 0,
9004                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9005         if (!btrfs_free_space_cachep)
9006                 goto fail;
9007
9008         btrfs_free_space_bitmap_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space_bitmap",
9009                                                         PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
9010                                                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9011         if (!btrfs_free_space_bitmap_cachep)
9012                 goto fail;
9013
9014         return 0;
9015 fail:
9016         btrfs_destroy_cachep();
9017         return -ENOMEM;
9018 }
9019
9020 static int btrfs_getattr(struct user_namespace *mnt_userns,
9021                          const struct path *path, struct kstat *stat,
9022                          u32 request_mask, unsigned int flags)
9023 {
9024         u64 delalloc_bytes;
9025         u64 inode_bytes;
9026         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
9027         u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
9028         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
9029
9030         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
9031         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec;
9032         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec;
9033         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
9034                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
9035         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
9036                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
9037         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
9038                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
9039         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
9040                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
9041
9042         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
9043                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
9044                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
9045                                   STATX_ATTR_NODUMP);
9046
9047         generic_fillattr(&init_user_ns, inode, stat);
9048         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
9049
9050         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9051         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
9052         inode_bytes = inode_get_bytes(inode);
9053         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9054         stat->blocks = (ALIGN(inode_bytes, blocksize) +
9055                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> 9;
9056         return 0;
9057 }
9058
9059 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
9060                               struct dentry *old_dentry,
9061                               struct inode *new_dir,
9062                               struct dentry *new_dentry)
9063 {
9064         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9065         struct btrfs_trans_handle *trans;
9066         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9067         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9068         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
9069         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
9070         struct timespec64 ctime = current_time(old_inode);
9071         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9072         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
9073         u64 old_idx = 0;
9074         u64 new_idx = 0;
9075         int ret;
9076         int ret2;
9077         bool root_log_pinned = false;
9078         bool dest_log_pinned = false;
9079
9080         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9081         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9082                 return -EXDEV;
9083
9084         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
9085         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9086             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9087                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9088
9089         /*
9090          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9091          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9092          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9093          * would require 5 item modifications, so we'll assume their normal
9094          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 2 for the new links, so 12 total items
9095          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9096          */
9097         trans = btrfs_start_transaction(root, 12);
9098         if (IS_ERR(trans)) {
9099                 ret = PTR_ERR(trans);
9100                 goto out_notrans;
9101         }
9102
9103         if (dest != root) {
9104                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9105                 if (ret)
9106                         goto out_fail;
9107         }
9108
9109         /*
9110          * We need to find a free sequence number both in the source and
9111          * in the destination directory for the exchange.
9112          */
9113         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
9114         if (ret)
9115                 goto out_fail;
9116         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
9117         if (ret)
9118                 goto out_fail;
9119
9120         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9121         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
9122
9123         /* Reference for the source. */
9124         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9125                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9126                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9127         } else {
9128                 btrfs_pin_log_trans(root);
9129                 root_log_pinned = true;
9130                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9131                                              new_dentry->d_name.name,
9132                                              new_dentry->d_name.len,
9133                                              old_ino,
9134                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
9135                                              old_idx);
9136                 if (ret)
9137                         goto out_fail;
9138         }
9139
9140         /* And now for the dest. */
9141         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9142                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9143                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9144         } else {
9145                 btrfs_pin_log_trans(dest);
9146                 dest_log_pinned = true;
9147                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root,
9148                                              old_dentry->d_name.name,
9149                                              old_dentry->d_name.len,
9150                                              new_ino,
9151                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
9152                                              new_idx);
9153                 if (ret)
9154                         goto out_fail;
9155         }
9156
9157         /* Update inode version and ctime/mtime. */
9158         inode_inc_iversion(old_dir);
9159         inode_inc_iversion(new_dir);
9160         inode_inc_iversion(old_inode);
9161         inode_inc_iversion(new_inode);
9162         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime = ctime;
9163         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime = ctime;
9164         old_inode->i_ctime = ctime;
9165         new_inode->i_ctime = ctime;
9166
9167         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
9168                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9169                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9170                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
9171                                 BTRFS_I(new_inode), 1);
9172         }
9173
9174         /* src is a subvolume */
9175         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9176                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9177         } else { /* src is an inode */
9178                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9179                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
9180                                            old_dentry->d_name.name,
9181                                            old_dentry->d_name.len);
9182                 if (!ret)
9183                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9184         }
9185         if (ret) {
9186                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9187                 goto out_fail;
9188         }
9189
9190         /* dest is a subvolume */
9191         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9192                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9193         } else { /* dest is an inode */
9194                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9195                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
9196                                            new_dentry->d_name.name,
9197                                            new_dentry->d_name.len);
9198                 if (!ret)
9199                         ret = btrfs_update_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_inode));
9200         }
9201         if (ret) {
9202                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9203                 goto out_fail;
9204         }
9205
9206         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9207                              new_dentry->d_name.name,
9208                              new_dentry->d_name.len, 0, old_idx);
9209         if (ret) {
9210                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9211                 goto out_fail;
9212         }
9213
9214         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
9215                              old_dentry->d_name.name,
9216                              old_dentry->d_name.len, 0, new_idx);
9217         if (ret) {
9218                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9219                 goto out_fail;
9220         }
9221
9222         if (old_inode->i_nlink == 1)
9223                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
9224         if (new_inode->i_nlink == 1)
9225                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
9226
9227         if (root_log_pinned) {
9228                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9229                                    new_dentry->d_parent);
9230                 btrfs_end_log_trans(root);
9231                 root_log_pinned = false;
9232         }
9233         if (dest_log_pinned) {
9234                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(new_inode), BTRFS_I(new_dir),
9235                                    old_dentry->d_parent);
9236                 btrfs_end_log_trans(dest);
9237                 dest_log_pinned = false;
9238         }
9239 out_fail:
9240         /*
9241          * If we have pinned a log and an error happened, we unpin tasks
9242          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9243          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9244          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9245          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9246          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9247          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9248          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9249          * allow the tasks to sync it.
9250          */
9251         if (ret && (root_log_pinned || dest_log_pinned)) {
9252                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9253                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9254                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9255                     (new_inode &&
9256                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9257                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9258
9259                 if (root_log_pinned) {
9260                         btrfs_end_log_trans(root);
9261                         root_log_pinned = false;
9262                 }
9263                 if (dest_log_pinned) {
9264                         btrfs_end_log_trans(dest);
9265                         dest_log_pinned = false;
9266                 }
9267         }
9268         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9269         ret = ret ? ret : ret2;
9270 out_notrans:
9271         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9272             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9273                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9274
9275         return ret;
9276 }
9277
9278 static int btrfs_whiteout_for_rename(struct btrfs_trans_handle *trans,
9279                                      struct btrfs_root *root,
9280                                      struct inode *dir,
9281                                      struct dentry *dentry)
9282 {
9283         int ret;
9284         struct inode *inode;
9285         u64 objectid;
9286         u64 index;
9287
9288         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9289         if (ret)
9290                 return ret;
9291
9292         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir,
9293                                 dentry->d_name.name,
9294                                 dentry->d_name.len,
9295                                 btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9296                                 objectid,
9297                                 S_IFCHR | WHITEOUT_MODE,
9298                                 &index);
9299
9300         if (IS_ERR(inode)) {
9301                 ret = PTR_ERR(inode);
9302                 return ret;
9303         }
9304
9305         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
9306         init_special_inode(inode, inode->i_mode,
9307                 WHITEOUT_DEV);
9308
9309         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir,
9310                                 &dentry->d_name);
9311         if (ret)
9312                 goto out;
9313
9314         ret = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9315                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9316         if (ret)
9317                 goto out;
9318
9319         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9320 out:
9321         unlock_new_inode(inode);
9322         if (ret)
9323                 inode_dec_link_count(inode);
9324         iput(inode);
9325
9326         return ret;
9327 }
9328
9329 static int btrfs_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9330                            struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9331                            unsigned int flags)
9332 {
9333         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9334         struct btrfs_trans_handle *trans;
9335         unsigned int trans_num_items;
9336         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9337         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9338         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
9339         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
9340         u64 index = 0;
9341         int ret;
9342         int ret2;
9343         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9344         bool log_pinned = false;
9345
9346         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9347                 return -EPERM;
9348
9349         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9350         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9351                 return -EXDEV;
9352
9353         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9354             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9355                 return -ENOTEMPTY;
9356
9357         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9358             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9359                 return -ENOTEMPTY;
9360
9361
9362         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9363         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino,
9364                              new_dentry->d_name.name,
9365                              new_dentry->d_name.len);
9366
9367         if (ret) {
9368                 if (ret == -EEXIST) {
9369                         /* we shouldn't get
9370                          * eexist without a new_inode */
9371                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9372                                 return ret;
9373                         }
9374                 } else {
9375                         /* maybe -EOVERFLOW */
9376                         return ret;
9377                 }
9378         }
9379         ret = 0;
9380
9381         /*
9382          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9383          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9384          */
9385         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9386                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9387
9388         /* close the racy window with snapshot create/destroy ioctl */
9389         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9390                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9391         /*
9392          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9393          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9394          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9395          * would require 5 item modifications, so we'll assume they are normal
9396          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 1 for the new link, so 11 total items
9397          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9398          * If our rename has the whiteout flag, we need more 5 units for the
9399          * new inode (1 inode item, 1 inode ref, 2 dir items and 1 xattr item
9400          * when selinux is enabled).
9401          */
9402         trans_num_items = 11;
9403         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9404                 trans_num_items += 5;
9405         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9406         if (IS_ERR(trans)) {
9407                 ret = PTR_ERR(trans);
9408                 goto out_notrans;
9409         }
9410
9411         if (dest != root) {
9412                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9413                 if (ret)
9414                         goto out_fail;
9415         }
9416
9417         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9418         if (ret)
9419                 goto out_fail;
9420
9421         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9422         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9423                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9424                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9425         } else {
9426                 btrfs_pin_log_trans(root);
9427                 log_pinned = true;
9428                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9429                                              new_dentry->d_name.name,
9430                                              new_dentry->d_name.len,
9431                                              old_ino,
9432                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)), index);
9433                 if (ret)
9434                         goto out_fail;
9435         }
9436
9437         inode_inc_iversion(old_dir);
9438         inode_inc_iversion(new_dir);
9439         inode_inc_iversion(old_inode);
9440         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime =
9441         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime =
9442         old_inode->i_ctime = current_time(old_dir);
9443
9444         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9445                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9446                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9447
9448         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9449                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9450         } else {
9451                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9452                                         BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9453                                         old_dentry->d_name.name,
9454                                         old_dentry->d_name.len);
9455                 if (!ret)
9456                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9457         }
9458         if (ret) {
9459                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9460                 goto out_fail;
9461         }
9462
9463         if (new_inode) {
9464                 inode_inc_iversion(new_inode);
9465                 new_inode->i_ctime = current_time(new_inode);
9466                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9467                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9468                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9469                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9470                 } else {
9471                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9472                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9473                                                  new_dentry->d_name.name,
9474                                                  new_dentry->d_name.len);
9475                 }
9476                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9477                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9478                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9479                 if (ret) {
9480                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9481                         goto out_fail;
9482                 }
9483         }
9484
9485         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9486                              new_dentry->d_name.name,
9487                              new_dentry->d_name.len, 0, index);
9488         if (ret) {
9489                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9490                 goto out_fail;
9491         }
9492
9493         if (old_inode->i_nlink == 1)
9494                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9495
9496         if (log_pinned) {
9497                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9498                                    new_dentry->d_parent);
9499                 btrfs_end_log_trans(root);
9500                 log_pinned = false;
9501         }
9502
9503         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9504                 ret = btrfs_whiteout_for_rename(trans, root, old_dir,
9505                                                 old_dentry);
9506
9507                 if (ret) {
9508                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9509                         goto out_fail;
9510                 }
9511         }
9512 out_fail:
9513         /*
9514          * If we have pinned the log and an error happened, we unpin tasks
9515          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9516          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9517          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9518          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9519          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9520          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9521          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9522          * allow the tasks to sync it.
9523          */
9524         if (ret && log_pinned) {
9525                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9526                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9527                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9528                     (new_inode &&
9529                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9530                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9531
9532                 btrfs_end_log_trans(root);
9533                 log_pinned = false;
9534         }
9535         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9536         ret = ret ? ret : ret2;
9537 out_notrans:
9538         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9539                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9540
9541         return ret;
9542 }
9543
9544 static int btrfs_rename2(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *old_dir,
9545                          struct dentry *old_dentry, struct inode *new_dir,
9546                          struct dentry *new_dentry, unsigned int flags)
9547 {
9548         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9549                 return -EINVAL;
9550
9551         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9552                 return btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9553                                           new_dentry);
9554
9555         return btrfs_rename(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry, flags);
9556 }
9557
9558 struct btrfs_delalloc_work {
9559         struct inode *inode;
9560         struct completion completion;
9561         struct list_head list;
9562         struct btrfs_work work;
9563 };
9564
9565 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9566 {
9567         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9568         struct inode *inode;
9569
9570         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9571                                      work);
9572         inode = delalloc_work->inode;
9573         filemap_flush(inode->i_mapping);
9574         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9575                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9576                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9577
9578         iput(inode);
9579         complete(&delalloc_work->completion);
9580 }
9581
9582 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9583 {
9584         struct btrfs_delalloc_work *work;
9585
9586         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9587         if (!work)
9588                 return NULL;
9589
9590         init_completion(&work->completion);
9591         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9592         work->inode = inode;
9593         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL, NULL);
9594
9595         return work;
9596 }
9597
9598 /*
9599  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9600  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9601  */
9602 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
9603                                  struct writeback_control *wbc, bool snapshot,
9604                                  bool in_reclaim_context)
9605 {
9606         struct btrfs_inode *binode;
9607         struct inode *inode;
9608         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9609         struct list_head works;
9610         struct list_head splice;
9611         int ret = 0;
9612         bool full_flush = wbc->nr_to_write == LONG_MAX;
9613
9614         INIT_LIST_HEAD(&works);
9615         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9616
9617         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9618         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9619         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9620         while (!list_empty(&splice)) {
9621                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9622                                     delalloc_inodes);
9623
9624                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9625                                &root->delalloc_inodes);
9626
9627                 if (in_reclaim_context &&
9628                     test_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &binode->runtime_flags))
9629                         continue;
9630
9631                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9632                 if (!inode) {
9633                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9634                         continue;
9635                 }
9636                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9637
9638                 if (snapshot)
9639                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9640                                 &binode->runtime_flags);
9641                 if (full_flush) {
9642                         work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9643                         if (!work) {
9644                                 iput(inode);
9645                                 ret = -ENOMEM;
9646                                 goto out;
9647                         }
9648                         list_add_tail(&work->list, &works);
9649                         btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9650                                          &work->work);
9651                 } else {
9652                         ret = sync_inode(inode, wbc);
9653                         if (!ret &&
9654                             test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9655                                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9656                                 ret = sync_inode(inode, wbc);
9657                         btrfs_add_delayed_iput(inode);
9658                         if (ret || wbc->nr_to_write <= 0)
9659                                 goto out;
9660                 }
9661                 cond_resched();
9662                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9663         }
9664         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9665
9666 out:
9667         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9668                 list_del_init(&work->list);
9669                 wait_for_completion(&work->completion);
9670                 kfree(work);
9671         }
9672
9673         if (!list_empty(&splice)) {
9674                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9675                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9676                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9677         }
9678         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9679         return ret;
9680 }
9681
9682 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root, bool in_reclaim_context)
9683 {
9684         struct writeback_control wbc = {
9685                 .nr_to_write = LONG_MAX,
9686                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9687                 .range_start = 0,
9688                 .range_end = LLONG_MAX,
9689         };
9690         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9691
9692         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9693                 return -EROFS;
9694
9695         return start_delalloc_inodes(root, &wbc, true, in_reclaim_context);
9696 }
9697
9698 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, long nr,
9699                                bool in_reclaim_context)
9700 {
9701         struct writeback_control wbc = {
9702                 .nr_to_write = nr,
9703                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9704                 .range_start = 0,
9705                 .range_end = LLONG_MAX,
9706         };
9707         struct btrfs_root *root;
9708         struct list_head splice;
9709         int ret;
9710
9711         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9712                 return -EROFS;
9713
9714         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9715
9716         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9717         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9718         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
9719         while (!list_empty(&splice)) {
9720                 /*
9721                  * Reset nr_to_write here so we know that we're doing a full
9722                  * flush.
9723                  */
9724                 if (nr == LONG_MAX)
9725                         wbc.nr_to_write = LONG_MAX;
9726
9727                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
9728                                         delalloc_root);
9729                 root = btrfs_grab_root(root);
9730                 BUG_ON(!root);
9731                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
9732                                &fs_info->delalloc_roots);
9733                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9734
9735                 ret = start_delalloc_inodes(root, &wbc, false, in_reclaim_context);
9736                 btrfs_put_root(root);
9737                 if (ret < 0 || wbc.nr_to_write <= 0)
9738                         goto out;
9739                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9740         }
9741         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9742
9743         ret = 0;
9744 out:
9745         if (!list_empty(&splice)) {
9746                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9747                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
9748                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9749         }
9750         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9751         return ret;
9752 }
9753
9754 static int btrfs_symlink(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
9755                          struct dentry *dentry, const char *symname)
9756 {
9757         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9758         struct btrfs_trans_handle *trans;
9759         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9760         struct btrfs_path *path;
9761         struct btrfs_key key;
9762         struct inode *inode = NULL;
9763         int err;
9764         u64 objectid;
9765         u64 index = 0;
9766         int name_len;
9767         int datasize;
9768         unsigned long ptr;
9769         struct btrfs_file_extent_item *ei;
9770         struct extent_buffer *leaf;
9771
9772         name_len = strlen(symname);
9773         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
9774                 return -ENAMETOOLONG;
9775
9776         /*
9777          * 2 items for inode item and ref
9778          * 2 items for dir items
9779          * 1 item for updating parent inode item
9780          * 1 item for the inline extent item
9781          * 1 item for xattr if selinux is on
9782          */
9783         trans = btrfs_start_transaction(root, 7);
9784         if (IS_ERR(trans))
9785                 return PTR_ERR(trans);
9786
9787         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9788         if (err)
9789                 goto out_unlock;
9790
9791         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
9792                                 dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9793                                 objectid, S_IFLNK|S_IRWXUGO, &index);
9794         if (IS_ERR(inode)) {
9795                 err = PTR_ERR(inode);
9796                 inode = NULL;
9797                 goto out_unlock;
9798         }
9799
9800         /*
9801         * If the active LSM wants to access the inode during
9802         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
9803         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
9804         * ops vector.
9805         */
9806         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
9807         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
9808         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
9809
9810         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
9811         if (err)
9812                 goto out_unlock;
9813
9814         path = btrfs_alloc_path();
9815         if (!path) {
9816                 err = -ENOMEM;
9817                 goto out_unlock;
9818         }
9819         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
9820         key.offset = 0;
9821         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
9822         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
9823         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
9824                                       datasize);
9825         if (err) {
9826                 btrfs_free_path(path);
9827                 goto out_unlock;
9828         }
9829         leaf = path->nodes[0];
9830         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
9831                             struct btrfs_file_extent_item);
9832         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
9833         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
9834                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
9835         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
9836         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
9837         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
9838         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
9839
9840         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
9841         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
9842         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
9843         btrfs_free_path(path);
9844
9845         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
9846         inode_nohighmem(inode);
9847         inode_set_bytes(inode, name_len);
9848         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
9849         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9850         /*
9851          * Last step, add directory indexes for our symlink inode. This is the
9852          * last step to avoid extra cleanup of these indexes if an error happens
9853          * elsewhere above.
9854          */
9855         if (!err)
9856                 err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9857                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9858         if (err)
9859                 goto out_unlock;
9860
9861         d_instantiate_new(dentry, inode);
9862
9863 out_unlock:
9864         btrfs_end_transaction(trans);
9865         if (err && inode) {
9866                 inode_dec_link_count(inode);
9867                 discard_new_inode(inode);
9868         }
9869         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
9870         return err;
9871 }
9872
9873 static struct btrfs_trans_handle *insert_prealloc_file_extent(
9874                                        struct btrfs_trans_handle *trans_in,
9875                                        struct btrfs_inode *inode,
9876                                        struct btrfs_key *ins,
9877                                        u64 file_offset)
9878 {
9879         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
9880         struct btrfs_replace_extent_info extent_info;
9881         struct btrfs_trans_handle *trans = trans_in;
9882         struct btrfs_path *path;
9883         u64 start = ins->objectid;
9884         u64 len = ins->offset;
9885         int qgroup_released;
9886         int ret;
9887
9888         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
9889
9890         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
9891         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
9892         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
9893         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
9894         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
9895         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
9896         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
9897
9898         qgroup_released = btrfs_qgroup_release_data(inode, file_offset, len);
9899         if (qgroup_released < 0)
9900                 return ERR_PTR(qgroup_released);
9901
9902         if (trans) {
9903                 ret = insert_reserved_file_extent(trans, inode,
9904                                                   file_offset, &stack_fi,
9905                                                   true, qgroup_released);
9906                 if (ret)
9907                         goto free_qgroup;
9908                 return trans;
9909         }
9910
9911         extent_info.disk_offset = start;
9912         extent_info.disk_len = len;
9913         extent_info.data_offset = 0;
9914         extent_info.data_len = len;
9915         extent_info.file_offset = file_offset;
9916         extent_info.extent_buf = (char *)&stack_fi;
9917         extent_info.is_new_extent = true;
9918         extent_info.qgroup_reserved = qgroup_released;
9919         extent_info.insertions = 0;
9920
9921         path = btrfs_alloc_path();
9922         if (!path) {
9923                 ret = -ENOMEM;
9924                 goto free_qgroup;
9925         }
9926
9927         ret = btrfs_replace_file_extents(inode, path, file_offset,
9928                                      file_offset + len - 1, &extent_info,
9929                                      &trans);
9930         btrfs_free_path(path);
9931         if (ret)
9932                 goto free_qgroup;
9933         return trans;
9934
9935 free_qgroup:
9936         /*
9937          * We have released qgroup data range at the beginning of the function,
9938          * and normally qgroup_released bytes will be freed when committing
9939          * transaction.
9940          * But if we error out early, we have to free what we have released
9941          * or we leak qgroup data reservation.
9942          */
9943         btrfs_qgroup_free_refroot(inode->root->fs_info,
9944                         inode->root->root_key.objectid, qgroup_released,
9945                         BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
9946         return ERR_PTR(ret);
9947 }
9948
9949 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
9950                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
9951                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
9952                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
9953 {
9954         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
9955         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
9956         struct extent_map *em;
9957         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9958         struct btrfs_key ins;
9959         u64 cur_offset = start;
9960         u64 clear_offset = start;
9961         u64 i_size;
9962         u64 cur_bytes;
9963         u64 last_alloc = (u64)-1;
9964         int ret = 0;
9965         bool own_trans = true;
9966         u64 end = start + num_bytes - 1;
9967
9968         if (trans)
9969                 own_trans = false;
9970         while (num_bytes > 0) {
9971                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
9972                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
9973                 /*
9974                  * If we are severely fragmented we could end up with really
9975                  * small allocations, so if the allocator is returning small
9976                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
9977                  * sized chunks.
9978                  */
9979                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
9980                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
9981                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
9982                 if (ret)
9983                         break;
9984
9985                 /*
9986                  * We've reserved this space, and thus converted it from
9987                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
9988                  * from here on out we will only need to clear our reservation
9989                  * for the remaining unreserved area, so advance our
9990                  * clear_offset by our extent size.
9991                  */
9992                 clear_offset += ins.offset;
9993
9994                 last_alloc = ins.offset;
9995                 trans = insert_prealloc_file_extent(trans, BTRFS_I(inode),
9996                                                     &ins, cur_offset);
9997                 /*
9998                  * Now that we inserted the prealloc extent we can finally
9999                  * decrement the number of reservations in the block group.
10000                  * If we did it before, we could race with relocation and have
10001                  * relocation miss the reserved extent, making it fail later.
10002                  */
10003                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10004                 if (IS_ERR(trans)) {
10005                         ret = PTR_ERR(trans);
10006                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
10007                                                    ins.offset, 0);
10008                         break;
10009                 }
10010
10011                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
10012                                         cur_offset + ins.offset -1, 0);
10013
10014                 em = alloc_extent_map();
10015                 if (!em) {
10016                         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
10017                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
10018                         goto next;
10019                 }
10020
10021                 em->start = cur_offset;
10022                 em->orig_start = cur_offset;
10023                 em->len = ins.offset;
10024                 em->block_start = ins.objectid;
10025                 em->block_len = ins.offset;
10026                 em->orig_block_len = ins.offset;
10027                 em->ram_bytes = ins.offset;
10028                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
10029                 em->generation = trans->transid;
10030
10031                 while (1) {
10032                         write_lock(&em_tree->lock);
10033                         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
10034                         write_unlock(&em_tree->lock);
10035                         if (ret != -EEXIST)
10036                                 break;
10037                         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
10038                                                 cur_offset + ins.offset - 1,
10039                                                 0);
10040                 }
10041                 free_extent_map(em);
10042 next:
10043                 num_bytes -= ins.offset;
10044                 cur_offset += ins.offset;
10045                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
10046
10047                 inode_inc_iversion(inode);
10048                 inode->i_ctime = current_time(inode);
10049                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
10050                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
10051                     (actual_len > inode->i_size) &&
10052                     (cur_offset > inode->i_size)) {
10053                         if (cur_offset > actual_len)
10054                                 i_size = actual_len;
10055                         else
10056                                 i_size = cur_offset;
10057                         i_size_write(inode, i_size);
10058                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
10059                 }
10060
10061                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10062
10063                 if (ret) {
10064                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
10065                         if (own_trans)
10066                                 btrfs_end_transaction(trans);
10067                         break;
10068                 }
10069
10070                 if (own_trans) {
10071                         btrfs_end_transaction(trans);
10072                         trans = NULL;
10073                 }
10074         }
10075         if (clear_offset < end)
10076                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
10077                         end - clear_offset + 1);
10078         return ret;
10079 }
10080
10081 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
10082                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10083                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10084 {
10085         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10086                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
10087                                            NULL);
10088 }
10089
10090 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
10091                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
10092                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10093                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10094 {
10095         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10096                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
10097 }
10098
10099 static int btrfs_set_page_dirty(struct page *page)
10100 {
10101         return __set_page_dirty_nobuffers(page);
10102 }
10103
10104 static int btrfs_permission(struct user_namespace *mnt_userns,
10105                             struct inode *inode, int mask)
10106 {
10107         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10108         umode_t mode = inode->i_mode;
10109
10110         if (mask & MAY_WRITE &&
10111             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
10112                 if (btrfs_root_readonly(root))
10113                         return -EROFS;
10114                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
10115                         return -EACCES;
10116         }
10117         return generic_permission(&init_user_ns, inode, mask);
10118 }
10119
10120 static int btrfs_tmpfile(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
10121                          struct dentry *dentry, umode_t mode)
10122 {
10123         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
10124         struct btrfs_trans_handle *trans;
10125         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
10126         struct inode *inode = NULL;
10127         u64 objectid;
10128         u64 index;
10129         int ret = 0;
10130
10131         /*
10132          * 5 units required for adding orphan entry
10133          */
10134         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
10135         if (IS_ERR(trans))
10136                 return PTR_ERR(trans);
10137
10138         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
10139         if (ret)
10140                 goto out;
10141
10142         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, NULL, 0,
10143                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
10144         if (IS_ERR(inode)) {
10145                 ret = PTR_ERR(inode);
10146                 inode = NULL;
10147                 goto out;
10148         }
10149
10150         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
10151         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
10152
10153         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
10154
10155         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, NULL);
10156         if (ret)
10157                 goto out;
10158
10159         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10160         if (ret)
10161                 goto out;
10162         ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
10163         if (ret)
10164                 goto out;
10165
10166         /*
10167          * We set number of links to 0 in btrfs_new_inode(), and here we set
10168          * it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is 0,
10169          * through:
10170          *
10171          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
10172          */
10173         set_nlink(inode, 1);
10174         d_tmpfile(dentry, inode);
10175         unlock_new_inode(inode);
10176         mark_inode_dirty(inode);
10177 out:
10178         btrfs_end_transaction(trans);
10179         if (ret && inode)
10180                 discard_new_inode(inode);
10181         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
10182         return ret;
10183 }
10184
10185 void btrfs_set_range_writeback(struct extent_io_tree *tree, u64 start, u64 end)
10186 {
10187         struct inode *inode = tree->private_data;
10188         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
10189         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
10190         struct page *page;
10191
10192         while (index <= end_index) {
10193                 page = find_get_page(inode->i_mapping, index);
10194                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
10195                 set_page_writeback(page);
10196                 put_page(page);
10197                 index++;
10198         }
10199 }
10200
10201 #ifdef CONFIG_SWAP
10202 /*
10203  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
10204  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
10205  * negative errno on failure.
10206  */
10207 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
10208                                   bool is_block_group)
10209 {
10210         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10211         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
10212         struct rb_node **p;
10213         struct rb_node *parent = NULL;
10214
10215         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
10216         if (!sp)
10217                 return -ENOMEM;
10218         sp->ptr = ptr;
10219         sp->inode = inode;
10220         sp->is_block_group = is_block_group;
10221         sp->bg_extent_count = 1;
10222
10223         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10224         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
10225         while (*p) {
10226                 parent = *p;
10227                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10228                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
10229                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
10230                         p = &(*p)->rb_left;
10231                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
10232                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
10233                         p = &(*p)->rb_right;
10234                 } else {
10235                         if (is_block_group)
10236                                 entry->bg_extent_count++;
10237                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10238                         kfree(sp);
10239                         return 1;
10240                 }
10241         }
10242         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
10243         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10244         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10245         return 0;
10246 }
10247
10248 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
10249 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
10250 {
10251         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10252         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
10253         struct rb_node *node, *next;
10254
10255         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10256         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
10257         while (node) {
10258                 next = rb_next(node);
10259                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10260                 if (sp->inode == inode) {
10261                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10262                         if (sp->is_block_group) {
10263                                 btrfs_dec_block_group_swap_extents(sp->ptr,
10264                                                            sp->bg_extent_count);
10265                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
10266                         }
10267                         kfree(sp);
10268                 }
10269                 node = next;
10270         }
10271         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10272 }
10273
10274 struct btrfs_swap_info {
10275         u64 start;
10276         u64 block_start;
10277         u64 block_len;
10278         u64 lowest_ppage;
10279         u64 highest_ppage;
10280         unsigned long nr_pages;
10281         int nr_extents;
10282 };
10283
10284 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
10285                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
10286 {
10287         unsigned long nr_pages;
10288         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
10289         int ret;
10290
10291         first_ppage = ALIGN(bsi->block_start, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10292         next_ppage = ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len,
10293                                 PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10294
10295         if (first_ppage >= next_ppage)
10296                 return 0;
10297         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
10298
10299         first_ppage_reported = first_ppage;
10300         if (bsi->start == 0)
10301                 first_ppage_reported++;
10302         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
10303                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
10304         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
10305                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
10306
10307         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
10308         if (ret < 0)
10309                 return ret;
10310         bsi->nr_extents += ret;
10311         bsi->nr_pages += nr_pages;
10312         return 0;
10313 }
10314
10315 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10316 {
10317         struct inode *inode = file_inode(file);
10318
10319         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
10320         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10321 }
10322
10323 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10324                                sector_t *span)
10325 {
10326         struct inode *inode = file_inode(file);
10327         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10328         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10329         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
10330         struct extent_state *cached_state = NULL;
10331         struct extent_map *em = NULL;
10332         struct btrfs_device *device = NULL;
10333         struct btrfs_swap_info bsi = {
10334                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
10335         };
10336         int ret = 0;
10337         u64 isize;
10338         u64 start;
10339
10340         /*
10341          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
10342          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
10343          * we don't really care.
10344          */
10345         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
10346         if (ret)
10347                 return ret;
10348
10349         /*
10350          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10351          */
10352         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10353                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10354                 return -EINVAL;
10355         }
10356         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10357                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10358                 return -EINVAL;
10359         }
10360         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10361                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10362                 return -EINVAL;
10363         }
10364
10365         /*
10366          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10367          * under us. The exclop protection makes sure they aren't running/won't
10368          * run concurrently while we are mapping the swap extents, and
10369          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap
10370          * file is active and moving the extents. Note that this also prevents
10371          * a concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10372          * really worth the trouble to allow it.
10373          */
10374         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_SWAP_ACTIVATE)) {
10375                 btrfs_warn(fs_info,
10376            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10377                 return -EBUSY;
10378         }
10379
10380         /*
10381          * Prevent snapshot creation while we are activating the swap file.
10382          * We do not want to race with snapshot creation. If snapshot creation
10383          * already started before we bumped nr_swapfiles from 0 to 1 and
10384          * completes before the first write into the swap file after it is
10385          * activated, than that write would fallback to COW.
10386          */
10387         if (!btrfs_drew_try_write_lock(&root->snapshot_lock)) {
10388                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10389                 btrfs_warn(fs_info,
10390            "cannot activate swapfile because snapshot creation is in progress");
10391                 return -EINVAL;
10392         }
10393         /*
10394          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10395          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10396          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10397          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10398          */
10399         atomic_inc(&root->nr_swapfiles);
10400
10401         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10402
10403         lock_extent_bits(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10404         start = 0;
10405         while (start < isize) {
10406                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10407                 struct btrfs_block_group *bg;
10408                 u64 len = isize - start;
10409
10410                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
10411                 if (IS_ERR(em)) {
10412                         ret = PTR_ERR(em);
10413                         goto out;
10414                 }
10415
10416                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10417                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10418                         ret = -EINVAL;
10419                         goto out;
10420                 }
10421                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10422                         /*
10423                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10424                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10425                          * big enough to store more than the swap header, but in
10426                          * case something changes in the future, let's catch it
10427                          * here rather than later.
10428                          */
10429                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10430                         ret = -EINVAL;
10431                         goto out;
10432                 }
10433                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10434                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10435                         ret = -EINVAL;
10436                         goto out;
10437                 }
10438
10439                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10440                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10441                 free_extent_map(em);
10442                 em = NULL;
10443
10444                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, true);
10445                 if (ret < 0) {
10446                         goto out;
10447                 } else if (ret) {
10448                         ret = 0;
10449                 } else {
10450                         btrfs_warn(fs_info,
10451                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10452                         ret = -EINVAL;
10453                         goto out;
10454                 }
10455
10456                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10457                 if (IS_ERR(em)) {
10458                         ret = PTR_ERR(em);
10459                         goto out;
10460                 }
10461
10462                 if (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10463                         btrfs_warn(fs_info,
10464                                    "swapfile must have single data profile");
10465                         ret = -EINVAL;
10466                         goto out;
10467                 }
10468
10469                 if (device == NULL) {
10470                         device = em->map_lookup->stripes[0].dev;
10471                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10472                         if (ret == 1)
10473                                 ret = 0;
10474                         else if (ret)
10475                                 goto out;
10476                 } else if (device != em->map_lookup->stripes[0].dev) {
10477                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10478                         ret = -EINVAL;
10479                         goto out;
10480                 }
10481
10482                 physical_block_start = (em->map_lookup->stripes[0].physical +
10483                                         (logical_block_start - em->start));
10484                 len = min(len, em->len - (logical_block_start - em->start));
10485                 free_extent_map(em);
10486                 em = NULL;
10487
10488                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10489                 if (!bg) {
10490                         btrfs_warn(fs_info,
10491                            "could not find block group containing swapfile");
10492                         ret = -EINVAL;
10493                         goto out;
10494                 }
10495
10496                 if (!btrfs_inc_block_group_swap_extents(bg)) {
10497                         btrfs_warn(fs_info,
10498                            "block group for swapfile at %llu is read-only%s",
10499                            bg->start,
10500                            atomic_read(&fs_info->scrubs_running) ?
10501                                        " (scrub running)" : "");
10502                         btrfs_put_block_group(bg);
10503                         ret = -EINVAL;
10504                         goto out;
10505                 }
10506
10507                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10508                 if (ret) {
10509                         btrfs_put_block_group(bg);
10510                         if (ret == 1)
10511                                 ret = 0;
10512                         else
10513                                 goto out;
10514                 }
10515
10516                 if (bsi.block_len &&
10517                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10518                         bsi.block_len += len;
10519                 } else {
10520                         if (bsi.block_len) {
10521                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10522                                 if (ret)
10523                                         goto out;
10524                         }
10525                         bsi.start = start;
10526                         bsi.block_start = physical_block_start;
10527                         bsi.block_len = len;
10528                 }
10529
10530                 start += len;
10531         }
10532
10533         if (bsi.block_len)
10534                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10535
10536 out:
10537         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10538                 free_extent_map(em);
10539
10540         unlock_extent_cached(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10541
10542         if (ret)
10543                 btrfs_swap_deactivate(file);
10544
10545         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
10546
10547         btrfs_exclop_finish(fs_info);
10548
10549         if (ret)
10550                 return ret;
10551
10552         if (device)
10553                 sis->bdev = device->bdev;
10554         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10555         sis->max = bsi.nr_pages;
10556         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10557         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10558         return bsi.nr_extents;
10559 }
10560 #else
10561 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10562 {
10563 }
10564
10565 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10566                                sector_t *span)
10567 {
10568         return -EOPNOTSUPP;
10569 }
10570 #endif
10571
10572 /*
10573  * Update the number of bytes used in the VFS' inode. When we replace extents in
10574  * a range (clone, dedupe, fallocate's zero range), we must update the number of
10575  * bytes used by the inode in an atomic manner, so that concurrent stat(2) calls
10576  * always get a correct value.
10577  */
10578 void btrfs_update_inode_bytes(struct btrfs_inode *inode,
10579                               const u64 add_bytes,
10580                               const u64 del_bytes)
10581 {
10582         if (add_bytes == del_bytes)
10583                 return;
10584
10585         spin_lock(&inode->lock);
10586         if (del_bytes > 0)
10587                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, del_bytes);
10588         if (add_bytes > 0)
10589                 inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, add_bytes);
10590         spin_unlock(&inode->lock);
10591 }
10592
10593 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
10594         .getattr        = btrfs_getattr,
10595         .lookup         = btrfs_lookup,
10596         .create         = btrfs_create,
10597         .unlink         = btrfs_unlink,
10598         .link           = btrfs_link,
10599         .mkdir          = btrfs_mkdir,
10600         .rmdir          = btrfs_rmdir,
10601         .rename         = btrfs_rename2,
10602         .symlink        = btrfs_symlink,
10603         .setattr        = btrfs_setattr,
10604         .mknod          = btrfs_mknod,
10605         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10606         .permission     = btrfs_permission,
10607         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10608         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10609         .update_time    = btrfs_update_time,
10610         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
10611         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
10612         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
10613 };
10614
10615 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
10616         .llseek         = generic_file_llseek,
10617         .read           = generic_read_dir,
10618         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
10619         .open           = btrfs_opendir,
10620         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
10621 #ifdef CONFIG_COMPAT
10622         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
10623 #endif
10624         .release        = btrfs_release_file,
10625         .fsync          = btrfs_sync_file,
10626 };
10627
10628 /*
10629  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
10630  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
10631  * these extents won't change over the life of the file and they
10632  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
10633  *
10634  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
10635  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
10636  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
10637  *
10638  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
10639  */
10640 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
10641         .readpage       = btrfs_readpage,
10642         .writepage      = btrfs_writepage,
10643         .writepages     = btrfs_writepages,
10644         .readahead      = btrfs_readahead,
10645         .direct_IO      = noop_direct_IO,
10646         .invalidatepage = btrfs_invalidatepage,
10647         .releasepage    = btrfs_releasepage,
10648 #ifdef CONFIG_MIGRATION
10649         .migratepage    = btrfs_migratepage,
10650 #endif
10651         .set_page_dirty = btrfs_set_page_dirty,
10652         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
10653         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
10654         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
10655 };
10656
10657 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
10658         .getattr        = btrfs_getattr,
10659         .setattr        = btrfs_setattr,
10660         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10661         .permission     = btrfs_permission,
10662         .fiemap         = btrfs_fiemap,
10663         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10664         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10665         .update_time    = btrfs_update_time,
10666         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
10667         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
10668 };
10669 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
10670         .getattr        = btrfs_getattr,
10671         .setattr        = btrfs_setattr,
10672         .permission     = btrfs_permission,
10673         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10674         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10675         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10676         .update_time    = btrfs_update_time,
10677 };
10678 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
10679         .get_link       = page_get_link,
10680         .getattr        = btrfs_getattr,
10681         .setattr        = btrfs_setattr,
10682         .permission     = btrfs_permission,
10683         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10684         .update_time    = btrfs_update_time,
10685 };
10686
10687 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
10688         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
10689 };