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 #include "subpage.h"
  55
  56 struct btrfs_iget_args {
  57         u64 ino;
  58         struct btrfs_root *root;
  59 };
  60
  61 struct btrfs_dio_data {
  62         u64 reserve;
  63         loff_t length;
  64         ssize_t submitted;
  65         struct extent_changeset *data_reserved;
  66 };
  67
  68 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations;
  69 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations;
  70 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations;
  71 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations;
  72 static const struct address_space_operations btrfs_aops;
  73 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations;
  74
  75 static struct kmem_cache *btrfs_inode_cachep;
  76 struct kmem_cache *btrfs_trans_handle_cachep;
  77 struct kmem_cache *btrfs_path_cachep;
  78 struct kmem_cache *btrfs_free_space_cachep;
  79 struct kmem_cache *btrfs_free_space_bitmap_cachep;
  80
  81 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr);
  82 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback);
  83 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent);
  84 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
  85                                    struct page *locked_page,
  86                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
  87                                    unsigned long *nr_written, int unlock);
  88 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
  89                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
  90                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
  91                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
  92                                        int type);
  93
  94 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
  95                                          const u64 offset, const u64 bytes,
  96                                          const bool uptodate);
  97
  98 /*
  99  * btrfs_inode_lock - lock inode i_rwsem based on arguments passed
 100  *
 101  * ilock_flags can have the following bit set:
 102  *
 103  * BTRFS_ILOCK_SHARED - acquire a shared lock on the inode
 104  * BTRFS_ILOCK_TRY - try to acquire the lock, if fails on first attempt
 105  *                   return -EAGAIN
 106  * BTRFS_ILOCK_MMAP - acquire a write lock on the i_mmap_lock
 107  */
 108 int btrfs_inode_lock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 109 {
 110         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED) {
 111                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 112                         if (!inode_trylock_shared(inode))
 113                                 return -EAGAIN;
 114                         else
 115                                 return 0;
 116                 }
 117                 inode_lock_shared(inode);
 118         } else {
 119                 if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_TRY) {
 120                         if (!inode_trylock(inode))
 121                                 return -EAGAIN;
 122                         else
 123                                 return 0;
 124                 }
 125                 inode_lock(inode);
 126         }
 127         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
 128                 down_write(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
 129         return 0;
 130 }
 131
 132 /*
 133  * btrfs_inode_unlock - unock inode i_rwsem
 134  *
 135  * ilock_flags should contain the same bits set as passed to btrfs_inode_lock()
 136  * to decide whether the lock acquired is shared or exclusive.
 137  */
 138 void btrfs_inode_unlock(struct inode *inode, unsigned int ilock_flags)
 139 {
 140         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_MMAP)
 141                 up_write(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
 142         if (ilock_flags & BTRFS_ILOCK_SHARED)
 143                 inode_unlock_shared(inode);
 144         else
 145                 inode_unlock(inode);
 146 }
 147
 148 /*
 149  * Cleanup all submitted ordered extents in specified range to handle errors
 150  * from the btrfs_run_delalloc_range() callback.
 151  *
 152  * NOTE: caller must ensure that when an error happens, it can not call
 153  * extent_clear_unlock_delalloc() to clear both the bits EXTENT_DO_ACCOUNTING
 154  * and EXTENT_DELALLOC simultaneously, because that causes the reserved metadata
 155  * to be released, which we want to happen only when finishing the ordered
 156  * extent (btrfs_finish_ordered_io()).
 157  */
 158 static inline void btrfs_cleanup_ordered_extents(struct btrfs_inode *inode,
 159                                                  struct page *locked_page,
 160                                                  u64 offset, u64 bytes)
 161 {
 162         unsigned long index = offset >> PAGE_SHIFT;
 163         unsigned long end_index = (offset + bytes - 1) >> PAGE_SHIFT;
 164         u64 page_start = page_offset(locked_page);
 165         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
 166
 167         struct page *page;
 168
 169         while (index <= end_index) {
 170                 /*
 171                  * For locked page, we will call end_extent_writepage() on it
 172                  * in run_delalloc_range() for the error handling.  That
 173                  * end_extent_writepage() function will call
 174                  * btrfs_mark_ordered_io_finished() to clear page Ordered and
 175                  * run the ordered extent accounting.
 176                  *
 177                  * Here we can't just clear the Ordered bit, or
 178                  * btrfs_mark_ordered_io_finished() would skip the accounting
 179                  * for the page range, and the ordered extent will never finish.
 180                  */
 181                 if (index == (page_offset(locked_page) >> PAGE_SHIFT)) {
 182                         index++;
 183                         continue;
 184                 }
 185                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
 186                 index++;
 187                 if (!page)
 188                         continue;
 189
 190                 /*
 191                  * Here we just clear all Ordered bits for every page in the
 192                  * range, then __endio_write_update_ordered() will handle
 193                  * the ordered extent accounting for the range.
 194                  */
 195                 btrfs_page_clamp_clear_ordered(inode->root->fs_info, page,
 196                                                offset, bytes);
 197                 put_page(page);
 198         }
 199
 200         /* The locked page covers the full range, nothing needs to be done */
 201         if (bytes + offset <= page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE)
 202                 return;
 203         /*
 204          * In case this page belongs to the delalloc range being instantiated
 205          * then skip it, since the first page of a range is going to be
 206          * properly cleaned up by the caller of run_delalloc_range
 207          */
 208         if (page_start >= offset && page_end <= (offset + bytes - 1)) {
 209                 bytes = offset + bytes - page_offset(locked_page) - PAGE_SIZE;
 210                 offset = page_offset(locked_page) + PAGE_SIZE;
 211         }
 212
 213         return __endio_write_update_ordered(inode, offset, bytes, false);
 214 }
 215
 216 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode);
 217
 218 static int btrfs_init_inode_security(struct btrfs_trans_handle *trans,
 219                                      struct inode *inode,  struct inode *dir,
 220                                      const struct qstr *qstr)
 221 {
 222         int err;
 223
 224         err = btrfs_init_acl(trans, inode, dir);
 225         if (!err)
 226                 err = btrfs_xattr_security_init(trans, inode, dir, qstr);
 227         return err;
 228 }
 229
 230 /*
 231  * this does all the hard work for inserting an inline extent into
 232  * the btree.  The caller should have done a btrfs_drop_extents so that
 233  * no overlapping inline items exist in the btree
 234  */
 235 static int insert_inline_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
 236                                 struct btrfs_path *path, bool extent_inserted,
 237                                 struct btrfs_root *root, struct inode *inode,
 238                                 u64 start, size_t size, size_t compressed_size,
 239                                 int compress_type,
 240                                 struct page **compressed_pages)
 241 {
 242         struct extent_buffer *leaf;
 243         struct page *page = NULL;
 244         char *kaddr;
 245         unsigned long ptr;
 246         struct btrfs_file_extent_item *ei;
 247         int ret;
 248         size_t cur_size = size;
 249         unsigned long offset;
 250
 251         ASSERT((compressed_size > 0 && compressed_pages) ||
 252                (compressed_size == 0 && !compressed_pages));
 253
 254         if (compressed_size && compressed_pages)
 255                 cur_size = compressed_size;
 256
 257         if (!extent_inserted) {
 258                 struct btrfs_key key;
 259                 size_t datasize;
 260
 261                 key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
 262                 key.offset = start;
 263                 key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
 264
 265                 datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(cur_size);
 266                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
 267                                               datasize);
 268                 if (ret)
 269                         goto fail;
 270         }
 271         leaf = path->nodes[0];
 272         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
 273                             struct btrfs_file_extent_item);
 274         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
 275         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei, BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
 276         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
 277         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
 278         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, size);
 279         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
 280
 281         if (compress_type != BTRFS_COMPRESS_NONE) {
 282                 struct page *cpage;
 283                 int i = 0;
 284                 while (compressed_size > 0) {
 285                         cpage = compressed_pages[i];
 286                         cur_size = min_t(unsigned long, compressed_size,
 287                                        PAGE_SIZE);
 288
 289                         kaddr = page_address(cpage);
 290                         write_extent_buffer(leaf, kaddr, ptr, cur_size);
 291
 292                         i++;
 293                         ptr += cur_size;
 294                         compressed_size -= cur_size;
 295                 }
 296                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei,
 297                                                   compress_type);
 298         } else {
 299                 page = find_get_page(inode->i_mapping,
 300                                      start >> PAGE_SHIFT);
 301                 btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
 302                 kaddr = kmap_atomic(page);
 303                 offset = offset_in_page(start);
 304                 write_extent_buffer(leaf, kaddr + offset, ptr, size);
 305                 kunmap_atomic(kaddr);
 306                 put_page(page);
 307         }
 308         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
 309         btrfs_release_path(path);
 310
 311         /*
 312          * We align size to sectorsize for inline extents just for simplicity
 313          * sake.
 314          */
 315         size = ALIGN(size, root->fs_info->sectorsize);
 316         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), start, size);
 317         if (ret)
 318                 goto fail;
 319
 320         /*
 321          * we're an inline extent, so nobody can
 322          * extend the file past i_size without locking
 323          * a page we already have locked.
 324          *
 325          * We must do any isize and inode updates
 326          * before we unlock the pages.  Otherwise we
 327          * could end up racing with unlink.
 328          */
 329         BTRFS_I(inode)->disk_i_size = inode->i_size;
 330 fail:
 331         return ret;
 332 }
 333
 334
 335 /*
 336  * conditionally insert an inline extent into the file.  This
 337  * does the checks required to make sure the data is small enough
 338  * to fit as an inline extent.
 339  */
 340 static noinline int cow_file_range_inline(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 341                                           u64 end, size_t compressed_size,
 342                                           int compress_type,
 343                                           struct page **compressed_pages)
 344 {
 345         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
 346         struct btrfs_root *root = inode->root;
 347         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
 348         struct btrfs_trans_handle *trans;
 349         u64 isize = i_size_read(&inode->vfs_inode);
 350         u64 actual_end = min(end + 1, isize);
 351         u64 inline_len = actual_end - start;
 352         u64 aligned_end = ALIGN(end, fs_info->sectorsize);
 353         u64 data_len = inline_len;
 354         int ret;
 355         struct btrfs_path *path;
 356
 357         if (compressed_size)
 358                 data_len = compressed_size;
 359
 360         if (start > 0 ||
 361             actual_end > fs_info->sectorsize ||
 362             data_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info) ||
 363             (!compressed_size &&
 364             (actual_end & (fs_info->sectorsize - 1)) == 0) ||
 365             end + 1 < isize ||
 366             data_len > fs_info->max_inline) {
 367                 return 1;
 368         }
 369
 370         path = btrfs_alloc_path();
 371         if (!path)
 372                 return -ENOMEM;
 373
 374         trans = btrfs_join_transaction(root);
 375         if (IS_ERR(trans)) {
 376                 btrfs_free_path(path);
 377                 return PTR_ERR(trans);
 378         }
 379         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
 380
 381         drop_args.path = path;
 382         drop_args.start = start;
 383         drop_args.end = aligned_end;
 384         drop_args.drop_cache = true;
 385         drop_args.replace_extent = true;
 386
 387         if (compressed_size && compressed_pages)
 388                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 389                    compressed_size);
 390         else
 391                 drop_args.extent_item_size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(
 392                     inline_len);
 393
 394         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
 395         if (ret) {
 396                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 397                 goto out;
 398         }
 399
 400         if (isize > actual_end)
 401                 inline_len = min_t(u64, isize, actual_end);
 402         ret = insert_inline_extent(trans, path, drop_args.extent_inserted,
 403                                    root, &inode->vfs_inode, start,
 404                                    inline_len, compressed_size,
 405                                    compress_type, compressed_pages);
 406         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 407                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 408                 goto out;
 409         } else if (ret == -ENOSPC) {
 410                 ret = 1;
 411                 goto out;
 412         }
 413
 414         btrfs_update_inode_bytes(inode, inline_len, drop_args.bytes_found);
 415         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
 416         if (ret && ret != -ENOSPC) {
 417                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
 418                 goto out;
 419         } else if (ret == -ENOSPC) {
 420                 ret = 1;
 421                 goto out;
 422         }
 423
 424         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &inode->runtime_flags);
 425 out:
 426         /*
 427          * Don't forget to free the reserved space, as for inlined extent
 428          * it won't count as data extent, free them directly here.
 429          * And at reserve time, it's always aligned to page size, so
 430          * just free one page here.
 431          */
 432         btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, 0, PAGE_SIZE);
 433         btrfs_free_path(path);
 434         btrfs_end_transaction(trans);
 435         return ret;
 436 }
 437
 438 struct async_extent {
 439         u64 start;
 440         u64 ram_size;
 441         u64 compressed_size;
 442         struct page **pages;
 443         unsigned long nr_pages;
 444         int compress_type;
 445         struct list_head list;
 446 };
 447
 448 struct async_chunk {
 449         struct inode *inode;
 450         struct page *locked_page;
 451         u64 start;
 452         u64 end;
 453         unsigned int write_flags;
 454         struct list_head extents;
 455         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css;
 456         struct btrfs_work work;
 457         atomic_t *pending;
 458 };
 459
 460 struct async_cow {
 461         /* Number of chunks in flight; must be first in the structure */
 462         atomic_t num_chunks;
 463         struct async_chunk chunks[];
 464 };
 465
 466 static noinline int add_async_extent(struct async_chunk *cow,
 467                                      u64 start, u64 ram_size,
 468                                      u64 compressed_size,
 469                                      struct page **pages,
 470                                      unsigned long nr_pages,
 471                                      int compress_type)
 472 {
 473         struct async_extent *async_extent;
 474
 475         async_extent = kmalloc(sizeof(*async_extent), GFP_NOFS);
 476         BUG_ON(!async_extent); /* -ENOMEM */
 477         async_extent->start = start;
 478         async_extent->ram_size = ram_size;
 479         async_extent->compressed_size = compressed_size;
 480         async_extent->pages = pages;
 481         async_extent->nr_pages = nr_pages;
 482         async_extent->compress_type = compress_type;
 483         list_add_tail(&async_extent->list, &cow->extents);
 484         return 0;
 485 }
 486
 487 /*
 488  * Check if the inode has flags compatible with compression
 489  */
 490 static inline bool inode_can_compress(struct btrfs_inode *inode)
 491 {
 492         /* Subpage doesn't support compression yet */
 493         if (inode->root->fs_info->sectorsize < PAGE_SIZE)
 494                 return false;
 495         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW ||
 496             inode->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
 497                 return false;
 498         return true;
 499 }
 500
 501 /*
 502  * Check if the inode needs to be submitted to compression, based on mount
 503  * options, defragmentation, properties or heuristics.
 504  */
 505 static inline int inode_need_compress(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
 506                                       u64 end)
 507 {
 508         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 509
 510         if (!inode_can_compress(inode)) {
 511                 WARN(IS_ENABLED(CONFIG_BTRFS_DEBUG),
 512                         KERN_ERR "BTRFS: unexpected compression for ino %llu\n",
 513                         btrfs_ino(inode));
 514                 return 0;
 515         }
 516         /* force compress */
 517         if (btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS))
 518                 return 1;
 519         /* defrag ioctl */
 520         if (inode->defrag_compress)
 521                 return 1;
 522         /* bad compression ratios */
 523         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS)
 524                 return 0;
 525         if (btrfs_test_opt(fs_info, COMPRESS) ||
 526             inode->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS ||
 527             inode->prop_compress)
 528                 return btrfs_compress_heuristic(&inode->vfs_inode, start, end);
 529         return 0;
 530 }
 531
 532 static inline void inode_should_defrag(struct btrfs_inode *inode,
 533                 u64 start, u64 end, u64 num_bytes, u64 small_write)
 534 {
 535         /* If this is a small write inside eof, kick off a defrag */
 536         if (num_bytes < small_write &&
 537             (start > 0 || end + 1 < inode->disk_i_size))
 538                 btrfs_add_inode_defrag(NULL, inode);
 539 }
 540
 541 /*
 542  * we create compressed extents in two phases.  The first
 543  * phase compresses a range of pages that have already been
 544  * locked (both pages and state bits are locked).
 545  *
 546  * This is done inside an ordered work queue, and the compression
 547  * is spread across many cpus.  The actual IO submission is step
 548  * two, and the ordered work queue takes care of making sure that
 549  * happens in the same order things were put onto the queue by
 550  * writepages and friends.
 551  *
 552  * If this code finds it can't get good compression, it puts an
 553  * entry onto the work queue to write the uncompressed bytes.  This
 554  * makes sure that both compressed inodes and uncompressed inodes
 555  * are written in the same order that the flusher thread sent them
 556  * down.
 557  */
 558 static noinline int compress_file_range(struct async_chunk *async_chunk)
 559 {
 560         struct inode *inode = async_chunk->inode;
 561         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
 562         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
 563         u64 start = async_chunk->start;
 564         u64 end = async_chunk->end;
 565         u64 actual_end;
 566         u64 i_size;
 567         int ret = 0;
 568         struct page **pages = NULL;
 569         unsigned long nr_pages;
 570         unsigned long total_compressed = 0;
 571         unsigned long total_in = 0;
 572         int i;
 573         int will_compress;
 574         int compress_type = fs_info->compress_type;
 575         int compressed_extents = 0;
 576         int redirty = 0;
 577
 578         inode_should_defrag(BTRFS_I(inode), start, end, end - start + 1,
 579                         SZ_16K);
 580
 581         /*
 582          * We need to save i_size before now because it could change in between
 583          * us evaluating the size and assigning it.  This is because we lock and
 584          * unlock the page in truncate and fallocate, and then modify the i_size
 585          * later on.
 586          *
 587          * The barriers are to emulate READ_ONCE, remove that once i_size_read
 588          * does that for us.
 589          */
 590         barrier();
 591         i_size = i_size_read(inode);
 592         barrier();
 593         actual_end = min_t(u64, i_size, end + 1);
 594 again:
 595         will_compress = 0;
 596         nr_pages = (end >> PAGE_SHIFT) - (start >> PAGE_SHIFT) + 1;
 597         BUILD_BUG_ON((BTRFS_MAX_COMPRESSED % PAGE_SIZE) != 0);
 598         nr_pages = min_t(unsigned long, nr_pages,
 599                         BTRFS_MAX_COMPRESSED / PAGE_SIZE);
 600
 601         /*
 602          * we don't want to send crud past the end of i_size through
 603          * compression, that's just a waste of CPU time.  So, if the
 604          * end of the file is before the start of our current
 605          * requested range of bytes, we bail out to the uncompressed
 606          * cleanup code that can deal with all of this.
 607          *
 608          * It isn't really the fastest way to fix things, but this is a
 609          * very uncommon corner.
 610          */
 611         if (actual_end <= start)
 612                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 613
 614         total_compressed = actual_end - start;
 615
 616         /*
 617          * skip compression for a small file range(<=blocksize) that
 618          * isn't an inline extent, since it doesn't save disk space at all.
 619          */
 620         if (total_compressed <= blocksize &&
 621            (start > 0 || end + 1 < BTRFS_I(inode)->disk_i_size))
 622                 goto cleanup_and_bail_uncompressed;
 623
 624         total_compressed = min_t(unsigned long, total_compressed,
 625                         BTRFS_MAX_UNCOMPRESSED);
 626         total_in = 0;
 627         ret = 0;
 628
 629         /*
 630          * we do compression for mount -o compress and when the
 631          * inode has not been flagged as nocompress.  This flag can
 632          * change at any time if we discover bad compression ratios.
 633          */
 634         if (nr_pages > 1 && inode_need_compress(BTRFS_I(inode), start, end)) {
 635                 WARN_ON(pages);
 636                 pages = kcalloc(nr_pages, sizeof(struct page *), GFP_NOFS);
 637                 if (!pages) {
 638                         /* just bail out to the uncompressed code */
 639                         nr_pages = 0;
 640                         goto cont;
 641                 }
 642
 643                 if (BTRFS_I(inode)->defrag_compress)
 644                         compress_type = BTRFS_I(inode)->defrag_compress;
 645                 else if (BTRFS_I(inode)->prop_compress)
 646                         compress_type = BTRFS_I(inode)->prop_compress;
 647
 648                 /*
 649                  * we need to call clear_page_dirty_for_io on each
 650                  * page in the range.  Otherwise applications with the file
 651                  * mmap'd can wander in and change the page contents while
 652                  * we are compressing them.
 653                  *
 654                  * If the compression fails for any reason, we set the pages
 655                  * dirty again later on.
 656                  *
 657                  * Note that the remaining part is redirtied, the start pointer
 658                  * has moved, the end is the original one.
 659                  */
 660                 if (!redirty) {
 661                         extent_range_clear_dirty_for_io(inode, start, end);
 662                         redirty = 1;
 663                 }
 664
 665                 /* Compression level is applied here and only here */
 666                 ret = btrfs_compress_pages(
 667                         compress_type | (fs_info->compress_level << 4),
 668                                            inode->i_mapping, start,
 669                                            pages,
 670                                            &nr_pages,
 671                                            &total_in,
 672                                            &total_compressed);
 673
 674                 if (!ret) {
 675                         unsigned long offset = offset_in_page(total_compressed);
 676                         struct page *page = pages[nr_pages - 1];
 677
 678                         /* zero the tail end of the last page, we might be
 679                          * sending it down to disk
 680                          */
 681                         if (offset)
 682                                 memzero_page(page, offset, PAGE_SIZE - offset);
 683                         will_compress = 1;
 684                 }
 685         }
 686 cont:
 687         /*
 688          * Check cow_file_range() for why we don't even try to create inline
 689          * extent for subpage case.
 690          */
 691         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
 692                 /* lets try to make an inline extent */
 693                 if (ret || total_in < actual_end) {
 694                         /* we didn't compress the entire range, try
 695                          * to make an uncompressed inline extent.
 696                          */
 697                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 698                                                     0, BTRFS_COMPRESS_NONE,
 699                                                     NULL);
 700                 } else {
 701                         /* try making a compressed inline extent */
 702                         ret = cow_file_range_inline(BTRFS_I(inode), start, end,
 703                                                     total_compressed,
 704                                                     compress_type, pages);
 705                 }
 706                 if (ret <= 0) {
 707                         unsigned long clear_flags = EXTENT_DELALLOC |
 708                                 EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
 709                                 EXTENT_DO_ACCOUNTING;
 710                         unsigned long page_error_op;
 711
 712                         page_error_op = ret < 0 ? PAGE_SET_ERROR : 0;
 713
 714                         /*
 715                          * inline extent creation worked or returned error,
 716                          * we don't need to create any more async work items.
 717                          * Unlock and free up our temp pages.
 718                          *
 719                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
 720                          * delalloc_release_metadata to be done _after_ we drop
 721                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
 722                          * range.
 723                          */
 724                         extent_clear_unlock_delalloc(BTRFS_I(inode), start, end,
 725                                                      NULL,
 726                                                      clear_flags,
 727                                                      PAGE_UNLOCK |
 728                                                      PAGE_START_WRITEBACK |
 729                                                      page_error_op |
 730                                                      PAGE_END_WRITEBACK);
 731
 732                         /*
 733                          * Ensure we only free the compressed pages if we have
 734                          * them allocated, as we can still reach here with
 735                          * inode_need_compress() == false.
 736                          */
 737                         if (pages) {
 738                                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 739                                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 740                                         put_page(pages[i]);
 741                                 }
 742                                 kfree(pages);
 743                         }
 744                         return 0;
 745                 }
 746         }
 747
 748         if (will_compress) {
 749                 /*
 750                  * we aren't doing an inline extent round the compressed size
 751                  * up to a block size boundary so the allocator does sane
 752                  * things
 753                  */
 754                 total_compressed = ALIGN(total_compressed, blocksize);
 755
 756                 /*
 757                  * one last check to make sure the compression is really a
 758                  * win, compare the page count read with the blocks on disk,
 759                  * compression must free at least one sector size
 760                  */
 761                 total_in = ALIGN(total_in, PAGE_SIZE);
 762                 if (total_compressed + blocksize <= total_in) {
 763                         compressed_extents++;
 764
 765                         /*
 766                          * The async work queues will take care of doing actual
 767                          * allocation on disk for these compressed pages, and
 768                          * will submit them to the elevator.
 769                          */
 770                         add_async_extent(async_chunk, start, total_in,
 771                                         total_compressed, pages, nr_pages,
 772                                         compress_type);
 773
 774                         if (start + total_in < end) {
 775                                 start += total_in;
 776                                 pages = NULL;
 777                                 cond_resched();
 778                                 goto again;
 779                         }
 780                         return compressed_extents;
 781                 }
 782         }
 783         if (pages) {
 784                 /*
 785                  * the compression code ran but failed to make things smaller,
 786                  * free any pages it allocated and our page pointer array
 787                  */
 788                 for (i = 0; i < nr_pages; i++) {
 789                         WARN_ON(pages[i]->mapping);
 790                         put_page(pages[i]);
 791                 }
 792                 kfree(pages);
 793                 pages = NULL;
 794                 total_compressed = 0;
 795                 nr_pages = 0;
 796
 797                 /* flag the file so we don't compress in the future */
 798                 if (!btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS) &&
 799                     !(BTRFS_I(inode)->prop_compress)) {
 800                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
 801                 }
 802         }
 803 cleanup_and_bail_uncompressed:
 804         /*
 805          * No compression, but we still need to write the pages in the file
 806          * we've been given so far.  redirty the locked page if it corresponds
 807          * to our extent and set things up for the async work queue to run
 808          * cow_file_range to do the normal delalloc dance.
 809          */
 810         if (async_chunk->locked_page &&
 811             (page_offset(async_chunk->locked_page) >= start &&
 812              page_offset(async_chunk->locked_page)) <= end) {
 813                 __set_page_dirty_nobuffers(async_chunk->locked_page);
 814                 /* unlocked later on in the async handlers */
 815         }
 816
 817         if (redirty)
 818                 extent_range_redirty_for_io(inode, start, end);
 819         add_async_extent(async_chunk, start, end - start + 1, 0, NULL, 0,
 820                          BTRFS_COMPRESS_NONE);
 821         compressed_extents++;
 822
 823         return compressed_extents;
 824 }
 825
 826 static void free_async_extent_pages(struct async_extent *async_extent)
 827 {
 828         int i;
 829
 830         if (!async_extent->pages)
 831                 return;
 832
 833         for (i = 0; i < async_extent->nr_pages; i++) {
 834                 WARN_ON(async_extent->pages[i]->mapping);
 835                 put_page(async_extent->pages[i]);
 836         }
 837         kfree(async_extent->pages);
 838         async_extent->nr_pages = 0;
 839         async_extent->pages = NULL;
 840 }
 841
 842 /*
 843  * phase two of compressed writeback.  This is the ordered portion
 844  * of the code, which only gets called in the order the work was
 845  * queued.  We walk all the async extents created by compress_file_range
 846  * and send them down to the disk.
 847  */
 848 static noinline void submit_compressed_extents(struct async_chunk *async_chunk)
 849 {
 850         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(async_chunk->inode);
 851         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
 852         struct async_extent *async_extent;
 853         u64 alloc_hint = 0;
 854         struct btrfs_key ins;
 855         struct extent_map *em;
 856         struct btrfs_root *root = inode->root;
 857         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
 858         int ret = 0;
 859
 860 again:
 861         while (!list_empty(&async_chunk->extents)) {
 862                 async_extent = list_entry(async_chunk->extents.next,
 863                                           struct async_extent, list);
 864                 list_del(&async_extent->list);
 865
 866 retry:
 867                 lock_extent(io_tree, async_extent->start,
 868                             async_extent->start + async_extent->ram_size - 1);
 869                 /* did the compression code fall back to uncompressed IO? */
 870                 if (!async_extent->pages) {
 871                         int page_started = 0;
 872                         unsigned long nr_written = 0;
 873
 874                         /* allocate blocks */
 875                         ret = cow_file_range(inode, async_chunk->locked_page,
 876                                              async_extent->start,
 877                                              async_extent->start +
 878                                              async_extent->ram_size - 1,
 879                                              &page_started, &nr_written, 0);
 880
 881                         /* JDM XXX */
 882
 883                         /*
 884                          * if page_started, cow_file_range inserted an
 885                          * inline extent and took care of all the unlocking
 886                          * and IO for us.  Otherwise, we need to submit
 887                          * all those pages down to the drive.
 888                          */
 889                         if (!page_started && !ret)
 890                                 extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode,
 891                                                   async_extent->start,
 892                                                   async_extent->start +
 893                                                   async_extent->ram_size - 1,
 894                                                   WB_SYNC_ALL);
 895                         else if (ret && async_chunk->locked_page)
 896                                 unlock_page(async_chunk->locked_page);
 897                         kfree(async_extent);
 898                         cond_resched();
 899                         continue;
 900                 }
 901
 902                 ret = btrfs_reserve_extent(root, async_extent->ram_size,
 903                                            async_extent->compressed_size,
 904                                            async_extent->compressed_size,
 905                                            0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
 906                 if (ret) {
 907                         free_async_extent_pages(async_extent);
 908
 909                         if (ret == -ENOSPC) {
 910                                 unlock_extent(io_tree, async_extent->start,
 911                                               async_extent->start +
 912                                               async_extent->ram_size - 1);
 913
 914                                 /*
 915                                  * we need to redirty the pages if we decide to
 916                                  * fallback to uncompressed IO, otherwise we
 917                                  * will not submit these pages down to lower
 918                                  * layers.
 919                                  */
 920                                 extent_range_redirty_for_io(&inode->vfs_inode,
 921                                                 async_extent->start,
 922                                                 async_extent->start +
 923                                                 async_extent->ram_size - 1);
 924
 925                                 goto retry;
 926                         }
 927                         goto out_free;
 928                 }
 929                 /*
 930                  * here we're doing allocation and writeback of the
 931                  * compressed pages
 932                  */
 933                 em = create_io_em(inode, async_extent->start,
 934                                   async_extent->ram_size, /* len */
 935                                   async_extent->start, /* orig_start */
 936                                   ins.objectid, /* block_start */
 937                                   ins.offset, /* block_len */
 938                                   ins.offset, /* orig_block_len */
 939                                   async_extent->ram_size, /* ram_bytes */
 940                                   async_extent->compress_type,
 941                                   BTRFS_ORDERED_COMPRESSED);
 942                 if (IS_ERR(em))
 943                         /* ret value is not necessary due to void function */
 944                         goto out_free_reserve;
 945                 free_extent_map(em);
 946
 947                 ret = btrfs_add_ordered_extent_compress(inode,
 948                                                 async_extent->start,
 949                                                 ins.objectid,
 950                                                 async_extent->ram_size,
 951                                                 ins.offset,
 952                                                 async_extent->compress_type);
 953                 if (ret) {
 954                         btrfs_drop_extent_cache(inode, async_extent->start,
 955                                                 async_extent->start +
 956                                                 async_extent->ram_size - 1, 0);
 957                         goto out_free_reserve;
 958                 }
 959                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 960
 961                 /*
 962                  * clear dirty, set writeback and unlock the pages.
 963                  */
 964                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
 965                                 async_extent->start +
 966                                 async_extent->ram_size - 1,
 967                                 NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
 968                                 PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK);
 969                 if (btrfs_submit_compressed_write(inode, async_extent->start,
 970                                     async_extent->ram_size,
 971                                     ins.objectid,
 972                                     ins.offset, async_extent->pages,
 973                                     async_extent->nr_pages,
 974                                     async_chunk->write_flags,
 975                                     async_chunk->blkcg_css)) {
 976                         struct page *p = async_extent->pages[0];
 977                         const u64 start = async_extent->start;
 978                         const u64 end = start + async_extent->ram_size - 1;
 979
 980                         p->mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
 981                         btrfs_writepage_endio_finish_ordered(inode, p, start,
 982                                                              end, false);
 983
 984                         p->mapping = NULL;
 985                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, NULL, 0,
 986                                                      PAGE_END_WRITEBACK |
 987                                                      PAGE_SET_ERROR);
 988                         free_async_extent_pages(async_extent);
 989                 }
 990                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
 991                 kfree(async_extent);
 992                 cond_resched();
 993         }
 994         return;
 995 out_free_reserve:
 996         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
 997         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
 998 out_free:
 999         extent_clear_unlock_delalloc(inode, async_extent->start,
1000                                      async_extent->start +
1001                                      async_extent->ram_size - 1,
1002                                      NULL, EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1003                                      EXTENT_DELALLOC_NEW |
1004                                      EXTENT_DEFRAG | EXTENT_DO_ACCOUNTING,
1005                                      PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1006                                      PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR);
1007         free_async_extent_pages(async_extent);
1008         kfree(async_extent);
1009         goto again;
1010 }
1011
1012 static u64 get_extent_allocation_hint(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
1013                                       u64 num_bytes)
1014 {
1015         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
1016         struct extent_map *em;
1017         u64 alloc_hint = 0;
1018
1019         read_lock(&em_tree->lock);
1020         em = search_extent_mapping(em_tree, start, num_bytes);
1021         if (em) {
1022                 /*
1023                  * if block start isn't an actual block number then find the
1024                  * first block in this inode and use that as a hint.  If that
1025                  * block is also bogus then just don't worry about it.
1026                  */
1027                 if (em->block_start >= EXTENT_MAP_LAST_BYTE) {
1028                         free_extent_map(em);
1029                         em = search_extent_mapping(em_tree, 0, 0);
1030                         if (em && em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE)
1031                                 alloc_hint = em->block_start;
1032                         if (em)
1033                                 free_extent_map(em);
1034                 } else {
1035                         alloc_hint = em->block_start;
1036                         free_extent_map(em);
1037                 }
1038         }
1039         read_unlock(&em_tree->lock);
1040
1041         return alloc_hint;
1042 }
1043
1044 /*
1045  * when extent_io.c finds a delayed allocation range in the file,
1046  * the call backs end up in this code.  The basic idea is to
1047  * allocate extents on disk for the range, and create ordered data structs
1048  * in ram to track those extents.
1049  *
1050  * locked_page is the page that writepage had locked already.  We use
1051  * it to make sure we don't do extra locks or unlocks.
1052  *
1053  * *page_started is set to one if we unlock locked_page and do everything
1054  * required to start IO on it.  It may be clean and already done with
1055  * IO when we return.
1056  */
1057 static noinline int cow_file_range(struct btrfs_inode *inode,
1058                                    struct page *locked_page,
1059                                    u64 start, u64 end, int *page_started,
1060                                    unsigned long *nr_written, int unlock)
1061 {
1062         struct btrfs_root *root = inode->root;
1063         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
1064         u64 alloc_hint = 0;
1065         u64 num_bytes;
1066         unsigned long ram_size;
1067         u64 cur_alloc_size = 0;
1068         u64 min_alloc_size;
1069         u64 blocksize = fs_info->sectorsize;
1070         struct btrfs_key ins;
1071         struct extent_map *em;
1072         unsigned clear_bits;
1073         unsigned long page_ops;
1074         bool extent_reserved = false;
1075         int ret = 0;
1076
1077         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
1078                 WARN_ON_ONCE(1);
1079                 ret = -EINVAL;
1080                 goto out_unlock;
1081         }
1082
1083         num_bytes = ALIGN(end - start + 1, blocksize);
1084         num_bytes = max(blocksize,  num_bytes);
1085         ASSERT(num_bytes <= btrfs_super_total_bytes(fs_info->super_copy));
1086
1087         inode_should_defrag(inode, start, end, num_bytes, SZ_64K);
1088
1089         /*
1090          * Due to the page size limit, for subpage we can only trigger the
1091          * writeback for the dirty sectors of page, that means data writeback
1092          * is doing more writeback than what we want.
1093          *
1094          * This is especially unexpected for some call sites like fallocate,
1095          * where we only increase i_size after everything is done.
1096          * This means we can trigger inline extent even if we didn't want to.
1097          * So here we skip inline extent creation completely.
1098          */
1099         if (start == 0 && fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE) {
1100                 /* lets try to make an inline extent */
1101                 ret = cow_file_range_inline(inode, start, end, 0,
1102                                             BTRFS_COMPRESS_NONE, NULL);
1103                 if (ret == 0) {
1104                         /*
1105                          * We use DO_ACCOUNTING here because we need the
1106                          * delalloc_release_metadata to be run _after_ we drop
1107                          * our outstanding extent for clearing delalloc for this
1108                          * range.
1109                          */
1110                         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end,
1111                                      locked_page,
1112                                      EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1113                                      EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1114                                      EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1115                                      PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK);
1116                         *nr_written = *nr_written +
1117                              (end - start + PAGE_SIZE) / PAGE_SIZE;
1118                         *page_started = 1;
1119                         /*
1120                          * locked_page is locked by the caller of
1121                          * writepage_delalloc(), not locked by
1122                          * __process_pages_contig().
1123                          *
1124                          * We can't let __process_pages_contig() to unlock it,
1125                          * as it doesn't have any subpage::writers recorded.
1126                          *
1127                          * Here we manually unlock the page, since the caller
1128                          * can't use page_started to determine if it's an
1129                          * inline extent or a compressed extent.
1130                          */
1131                         unlock_page(locked_page);
1132                         goto out;
1133                 } else if (ret < 0) {
1134                         goto out_unlock;
1135                 }
1136         }
1137
1138         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, num_bytes);
1139         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + num_bytes - 1, 0);
1140
1141         /*
1142          * Relocation relies on the relocated extents to have exactly the same
1143          * size as the original extents. Normally writeback for relocation data
1144          * extents follows a NOCOW path because relocation preallocates the
1145          * extents. However, due to an operation such as scrub turning a block
1146          * group to RO mode, it may fallback to COW mode, so we must make sure
1147          * an extent allocated during COW has exactly the requested size and can
1148          * not be split into smaller extents, otherwise relocation breaks and
1149          * fails during the stage where it updates the bytenr of file extent
1150          * items.
1151          */
1152         if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1153                 min_alloc_size = num_bytes;
1154         else
1155                 min_alloc_size = fs_info->sectorsize;
1156
1157         while (num_bytes > 0) {
1158                 cur_alloc_size = num_bytes;
1159                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_alloc_size, cur_alloc_size,
1160                                            min_alloc_size, 0, alloc_hint,
1161                                            &ins, 1, 1);
1162                 if (ret < 0)
1163                         goto out_unlock;
1164                 cur_alloc_size = ins.offset;
1165                 extent_reserved = true;
1166
1167                 ram_size = ins.offset;
1168                 em = create_io_em(inode, start, ins.offset, /* len */
1169                                   start, /* orig_start */
1170                                   ins.objectid, /* block_start */
1171                                   ins.offset, /* block_len */
1172                                   ins.offset, /* orig_block_len */
1173                                   ram_size, /* ram_bytes */
1174                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
1175                                   BTRFS_ORDERED_REGULAR /* type */);
1176                 if (IS_ERR(em)) {
1177                         ret = PTR_ERR(em);
1178                         goto out_reserve;
1179                 }
1180                 free_extent_map(em);
1181
1182                 ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, start, ins.objectid,
1183                                                ram_size, cur_alloc_size,
1184                                                BTRFS_ORDERED_REGULAR);
1185                 if (ret)
1186                         goto out_drop_extent_cache;
1187
1188                 if (root->root_key.objectid ==
1189                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID) {
1190                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, start,
1191                                                       cur_alloc_size);
1192                         /*
1193                          * Only drop cache here, and process as normal.
1194                          *
1195                          * We must not allow extent_clear_unlock_delalloc()
1196                          * at out_unlock label to free meta of this ordered
1197                          * extent, as its meta should be freed by
1198                          * btrfs_finish_ordered_io().
1199                          *
1200                          * So we must continue until @start is increased to
1201                          * skip current ordered extent.
1202                          */
1203                         if (ret)
1204                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, start,
1205                                                 start + ram_size - 1, 0);
1206                 }
1207
1208                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1209
1210                 /*
1211                  * We're not doing compressed IO, don't unlock the first page
1212                  * (which the caller expects to stay locked), don't clear any
1213                  * dirty bits and don't set any writeback bits
1214                  *
1215                  * Do set the Ordered (Private2) bit so we know this page was
1216                  * properly setup for writepage.
1217                  */
1218                 page_ops = unlock ? PAGE_UNLOCK : 0;
1219                 page_ops |= PAGE_SET_ORDERED;
1220
1221                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, start + ram_size - 1,
1222                                              locked_page,
1223                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC,
1224                                              page_ops);
1225                 if (num_bytes < cur_alloc_size)
1226                         num_bytes = 0;
1227                 else
1228                         num_bytes -= cur_alloc_size;
1229                 alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
1230                 start += cur_alloc_size;
1231                 extent_reserved = false;
1232
1233                 /*
1234                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, since start is increased
1235                  * extent_clear_unlock_delalloc() at out_unlock label won't
1236                  * free metadata of current ordered extent, we're OK to exit.
1237                  */
1238                 if (ret)
1239                         goto out_unlock;
1240         }
1241 out:
1242         return ret;
1243
1244 out_drop_extent_cache:
1245         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + ram_size - 1, 0);
1246 out_reserve:
1247         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
1248         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset, 1);
1249 out_unlock:
1250         clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DELALLOC_NEW |
1251                 EXTENT_DEFRAG | EXTENT_CLEAR_META_RESV;
1252         page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK | PAGE_END_WRITEBACK;
1253         /*
1254          * If we reserved an extent for our delalloc range (or a subrange) and
1255          * failed to create the respective ordered extent, then it means that
1256          * when we reserved the extent we decremented the extent's size from
1257          * the data space_info's bytes_may_use counter and incremented the
1258          * space_info's bytes_reserved counter by the same amount. We must make
1259          * sure extent_clear_unlock_delalloc() does not try to decrement again
1260          * the data space_info's bytes_may_use counter, therefore we do not pass
1261          * it the flag EXTENT_CLEAR_DATA_RESV.
1262          */
1263         if (extent_reserved) {
1264                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start,
1265                                              start + cur_alloc_size - 1,
1266                                              locked_page,
1267                                              clear_bits,
1268                                              page_ops);
1269                 start += cur_alloc_size;
1270                 if (start >= end)
1271                         goto out;
1272         }
1273         extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1274                                      clear_bits | EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1275                                      page_ops);
1276         goto out;
1277 }
1278
1279 /*
1280  * work queue call back to started compression on a file and pages
1281  */
1282 static noinline void async_cow_start(struct btrfs_work *work)
1283 {
1284         struct async_chunk *async_chunk;
1285         int compressed_extents;
1286
1287         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1288
1289         compressed_extents = compress_file_range(async_chunk);
1290         if (compressed_extents == 0) {
1291                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1292                 async_chunk->inode = NULL;
1293         }
1294 }
1295
1296 /*
1297  * work queue call back to submit previously compressed pages
1298  */
1299 static noinline void async_cow_submit(struct btrfs_work *work)
1300 {
1301         struct async_chunk *async_chunk = container_of(work, struct async_chunk,
1302                                                      work);
1303         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_work_owner(work);
1304         unsigned long nr_pages;
1305
1306         nr_pages = (async_chunk->end - async_chunk->start + PAGE_SIZE) >>
1307                 PAGE_SHIFT;
1308
1309         /*
1310          * ->inode could be NULL if async_chunk_start has failed to compress,
1311          * in which case we don't have anything to submit, yet we need to
1312          * always adjust ->async_delalloc_pages as its paired with the init
1313          * happening in cow_file_range_async
1314          */
1315         if (async_chunk->inode)
1316                 submit_compressed_extents(async_chunk);
1317
1318         /* atomic_sub_return implies a barrier */
1319         if (atomic_sub_return(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages) <
1320             5 * SZ_1M)
1321                 cond_wake_up_nomb(&fs_info->async_submit_wait);
1322 }
1323
1324 static noinline void async_cow_free(struct btrfs_work *work)
1325 {
1326         struct async_chunk *async_chunk;
1327
1328         async_chunk = container_of(work, struct async_chunk, work);
1329         if (async_chunk->inode)
1330                 btrfs_add_delayed_iput(async_chunk->inode);
1331         if (async_chunk->blkcg_css)
1332                 css_put(async_chunk->blkcg_css);
1333         /*
1334          * Since the pointer to 'pending' is at the beginning of the array of
1335          * async_chunk's, freeing it ensures the whole array has been freed.
1336          */
1337         if (atomic_dec_and_test(async_chunk->pending))
1338                 kvfree(async_chunk->pending);
1339 }
1340
1341 static int cow_file_range_async(struct btrfs_inode *inode,
1342                                 struct writeback_control *wbc,
1343                                 struct page *locked_page,
1344                                 u64 start, u64 end, int *page_started,
1345                                 unsigned long *nr_written)
1346 {
1347         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1348         struct cgroup_subsys_state *blkcg_css = wbc_blkcg_css(wbc);
1349         struct async_cow *ctx;
1350         struct async_chunk *async_chunk;
1351         unsigned long nr_pages;
1352         u64 cur_end;
1353         u64 num_chunks = DIV_ROUND_UP(end - start, SZ_512K);
1354         int i;
1355         bool should_compress;
1356         unsigned nofs_flag;
1357         const unsigned int write_flags = wbc_to_write_flags(wbc);
1358
1359         unlock_extent(&inode->io_tree, start, end);
1360
1361         if (inode->flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS &&
1362             !btrfs_test_opt(fs_info, FORCE_COMPRESS)) {
1363                 num_chunks = 1;
1364                 should_compress = false;
1365         } else {
1366                 should_compress = true;
1367         }
1368
1369         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
1370         ctx = kvmalloc(struct_size(ctx, chunks, num_chunks), GFP_KERNEL);
1371         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
1372
1373         if (!ctx) {
1374                 unsigned clear_bits = EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1375                         EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_DEFRAG |
1376                         EXTENT_DO_ACCOUNTING;
1377                 unsigned long page_ops = PAGE_UNLOCK | PAGE_START_WRITEBACK |
1378                                          PAGE_END_WRITEBACK | PAGE_SET_ERROR;
1379
1380                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1381                                              clear_bits, page_ops);
1382                 return -ENOMEM;
1383         }
1384
1385         async_chunk = ctx->chunks;
1386         atomic_set(&ctx->num_chunks, num_chunks);
1387
1388         for (i = 0; i < num_chunks; i++) {
1389                 if (should_compress)
1390                         cur_end = min(end, start + SZ_512K - 1);
1391                 else
1392                         cur_end = end;
1393
1394                 /*
1395                  * igrab is called higher up in the call chain, take only the
1396                  * lightweight reference for the callback lifetime
1397                  */
1398                 ihold(&inode->vfs_inode);
1399                 async_chunk[i].pending = &ctx->num_chunks;
1400                 async_chunk[i].inode = &inode->vfs_inode;
1401                 async_chunk[i].start = start;
1402                 async_chunk[i].end = cur_end;
1403                 async_chunk[i].write_flags = write_flags;
1404                 INIT_LIST_HEAD(&async_chunk[i].extents);
1405
1406                 /*
1407                  * The locked_page comes all the way from writepage and its
1408                  * the original page we were actually given.  As we spread
1409                  * this large delalloc region across multiple async_chunk
1410                  * structs, only the first struct needs a pointer to locked_page
1411                  *
1412                  * This way we don't need racey decisions about who is supposed
1413                  * to unlock it.
1414                  */
1415                 if (locked_page) {
1416                         /*
1417                          * Depending on the compressibility, the pages might or
1418                          * might not go through async.  We want all of them to
1419                          * be accounted against wbc once.  Let's do it here
1420                          * before the paths diverge.  wbc accounting is used
1421                          * only for foreign writeback detection and doesn't
1422                          * need full accuracy.  Just account the whole thing
1423                          * against the first page.
1424                          */
1425                         wbc_account_cgroup_owner(wbc, locked_page,
1426                                                  cur_end - start);
1427                         async_chunk[i].locked_page = locked_page;
1428                         locked_page = NULL;
1429                 } else {
1430                         async_chunk[i].locked_page = NULL;
1431                 }
1432
1433                 if (blkcg_css != blkcg_root_css) {
1434                         css_get(blkcg_css);
1435                         async_chunk[i].blkcg_css = blkcg_css;
1436                 } else {
1437                         async_chunk[i].blkcg_css = NULL;
1438                 }
1439
1440                 btrfs_init_work(&async_chunk[i].work, async_cow_start,
1441                                 async_cow_submit, async_cow_free);
1442
1443                 nr_pages = DIV_ROUND_UP(cur_end - start, PAGE_SIZE);
1444                 atomic_add(nr_pages, &fs_info->async_delalloc_pages);
1445
1446                 btrfs_queue_work(fs_info->delalloc_workers, &async_chunk[i].work);
1447
1448                 *nr_written += nr_pages;
1449                 start = cur_end + 1;
1450         }
1451         *page_started = 1;
1452         return 0;
1453 }
1454
1455 static noinline int run_delalloc_zoned(struct btrfs_inode *inode,
1456                                        struct page *locked_page, u64 start,
1457                                        u64 end, int *page_started,
1458                                        unsigned long *nr_written)
1459 {
1460         int ret;
1461
1462         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1463                              nr_written, 0);
1464         if (ret)
1465                 return ret;
1466
1467         if (*page_started)
1468                 return 0;
1469
1470         __set_page_dirty_nobuffers(locked_page);
1471         account_page_redirty(locked_page);
1472         extent_write_locked_range(&inode->vfs_inode, start, end, WB_SYNC_ALL);
1473         *page_started = 1;
1474
1475         return 0;
1476 }
1477
1478 static noinline int csum_exist_in_range(struct btrfs_fs_info *fs_info,
1479                                         u64 bytenr, u64 num_bytes)
1480 {
1481         int ret;
1482         struct btrfs_ordered_sum *sums;
1483         LIST_HEAD(list);
1484
1485         ret = btrfs_lookup_csums_range(fs_info->csum_root, bytenr,
1486                                        bytenr + num_bytes - 1, &list, 0);
1487         if (ret == 0 && list_empty(&list))
1488                 return 0;
1489
1490         while (!list_empty(&list)) {
1491                 sums = list_entry(list.next, struct btrfs_ordered_sum, list);
1492                 list_del(&sums->list);
1493                 kfree(sums);
1494         }
1495         if (ret < 0)
1496                 return ret;
1497         return 1;
1498 }
1499
1500 static int fallback_to_cow(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1501                            const u64 start, const u64 end,
1502                            int *page_started, unsigned long *nr_written)
1503 {
1504         const bool is_space_ino = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1505         const bool is_reloc_ino = (inode->root->root_key.objectid ==
1506                                    BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID);
1507         const u64 range_bytes = end + 1 - start;
1508         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
1509         u64 range_start = start;
1510         u64 count;
1511
1512         /*
1513          * If EXTENT_NORESERVE is set it means that when the buffered write was
1514          * made we had not enough available data space and therefore we did not
1515          * reserve data space for it, since we though we could do NOCOW for the
1516          * respective file range (either there is prealloc extent or the inode
1517          * has the NOCOW bit set).
1518          *
1519          * However when we need to fallback to COW mode (because for example the
1520          * block group for the corresponding extent was turned to RO mode by a
1521          * scrub or relocation) we need to do the following:
1522          *
1523          * 1) We increment the bytes_may_use counter of the data space info.
1524          *    If COW succeeds, it allocates a new data extent and after doing
1525          *    that it decrements the space info's bytes_may_use counter and
1526          *    increments its bytes_reserved counter by the same amount (we do
1527          *    this at btrfs_add_reserved_bytes()). So we need to increment the
1528          *    bytes_may_use counter to compensate (when space is reserved at
1529          *    buffered write time, the bytes_may_use counter is incremented);
1530          *
1531          * 2) We clear the EXTENT_NORESERVE bit from the range. We do this so
1532          *    that if the COW path fails for any reason, it decrements (through
1533          *    extent_clear_unlock_delalloc()) the bytes_may_use counter of the
1534          *    data space info, which we incremented in the step above.
1535          *
1536          * If we need to fallback to cow and the inode corresponds to a free
1537          * space cache inode or an inode of the data relocation tree, we must
1538          * also increment bytes_may_use of the data space_info for the same
1539          * reason. Space caches and relocated data extents always get a prealloc
1540          * extent for them, however scrub or balance may have set the block
1541          * group that contains that extent to RO mode and therefore force COW
1542          * when starting writeback.
1543          */
1544         count = count_range_bits(io_tree, &range_start, end, range_bytes,
1545                                  EXTENT_NORESERVE, 0);
1546         if (count > 0 || is_space_ino || is_reloc_ino) {
1547                 u64 bytes = count;
1548                 struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1549                 struct btrfs_space_info *sinfo = fs_info->data_sinfo;
1550
1551                 if (is_space_ino || is_reloc_ino)
1552                         bytes = range_bytes;
1553
1554                 spin_lock(&sinfo->lock);
1555                 btrfs_space_info_update_bytes_may_use(fs_info, sinfo, bytes);
1556                 spin_unlock(&sinfo->lock);
1557
1558                 if (count > 0)
1559                         clear_extent_bit(io_tree, start, end, EXTENT_NORESERVE,
1560                                          0, 0, NULL);
1561         }
1562
1563         return cow_file_range(inode, locked_page, start, end, page_started,
1564                               nr_written, 1);
1565 }
1566
1567 /*
1568  * when nowcow writeback call back.  This checks for snapshots or COW copies
1569  * of the extents that exist in the file, and COWs the file as required.
1570  *
1571  * If no cow copies or snapshots exist, we write directly to the existing
1572  * blocks on disk
1573  */
1574 static noinline int run_delalloc_nocow(struct btrfs_inode *inode,
1575                                        struct page *locked_page,
1576                                        const u64 start, const u64 end,
1577                                        int *page_started,
1578                                        unsigned long *nr_written)
1579 {
1580         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
1581         struct btrfs_root *root = inode->root;
1582         struct btrfs_path *path;
1583         u64 cow_start = (u64)-1;
1584         u64 cur_offset = start;
1585         int ret;
1586         bool check_prev = true;
1587         const bool freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
1588         u64 ino = btrfs_ino(inode);
1589         bool nocow = false;
1590         u64 disk_bytenr = 0;
1591         const bool force = inode->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW;
1592
1593         path = btrfs_alloc_path();
1594         if (!path) {
1595                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, start, end, locked_page,
1596                                              EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
1597                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING |
1598                                              EXTENT_DEFRAG, PAGE_UNLOCK |
1599                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1600                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1601                 return -ENOMEM;
1602         }
1603
1604         while (1) {
1605                 struct btrfs_key found_key;
1606                 struct btrfs_file_extent_item *fi;
1607                 struct extent_buffer *leaf;
1608                 u64 extent_end;
1609                 u64 extent_offset;
1610                 u64 num_bytes = 0;
1611                 u64 disk_num_bytes;
1612                 u64 ram_bytes;
1613                 int extent_type;
1614
1615                 nocow = false;
1616
1617                 ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, ino,
1618                                                cur_offset, 0);
1619                 if (ret < 0)
1620                         goto error;
1621
1622                 /*
1623                  * If there is no extent for our range when doing the initial
1624                  * search, then go back to the previous slot as it will be the
1625                  * one containing the search offset
1626                  */
1627                 if (ret > 0 && path->slots[0] > 0 && check_prev) {
1628                         leaf = path->nodes[0];
1629                         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key,
1630                                               path->slots[0] - 1);
1631                         if (found_key.objectid == ino &&
1632                             found_key.type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
1633                                 path->slots[0]--;
1634                 }
1635                 check_prev = false;
1636 next_slot:
1637                 /* Go to next leaf if we have exhausted the current one */
1638                 leaf = path->nodes[0];
1639                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
1640                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
1641                         if (ret < 0) {
1642                                 if (cow_start != (u64)-1)
1643                                         cur_offset = cow_start;
1644                                 goto error;
1645                         }
1646                         if (ret > 0)
1647                                 break;
1648                         leaf = path->nodes[0];
1649                 }
1650
1651                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
1652
1653                 /* Didn't find anything for our INO */
1654                 if (found_key.objectid > ino)
1655                         break;
1656                 /*
1657                  * Keep searching until we find an EXTENT_ITEM or there are no
1658                  * more extents for this inode
1659                  */
1660                 if (WARN_ON_ONCE(found_key.objectid < ino) ||
1661                     found_key.type < BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
1662                         path->slots[0]++;
1663                         goto next_slot;
1664                 }
1665
1666                 /* Found key is not EXTENT_DATA_KEY or starts after req range */
1667                 if (found_key.type > BTRFS_EXTENT_DATA_KEY ||
1668                     found_key.offset > end)
1669                         break;
1670
1671                 /*
1672                  * If the found extent starts after requested offset, then
1673                  * adjust extent_end to be right before this extent begins
1674                  */
1675                 if (found_key.offset > cur_offset) {
1676                         extent_end = found_key.offset;
1677                         extent_type = 0;
1678                         goto out_check;
1679                 }
1680
1681                 /*
1682                  * Found extent which begins before our range and potentially
1683                  * intersect it
1684                  */
1685                 fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
1686                                     struct btrfs_file_extent_item);
1687                 extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
1688
1689                 ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
1690                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
1691                     extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1692                         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
1693                         extent_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
1694                         extent_end = found_key.offset +
1695                                 btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
1696                         disk_num_bytes =
1697                                 btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
1698                         /*
1699                          * If the extent we got ends before our current offset,
1700                          * skip to the next extent.
1701                          */
1702                         if (extent_end <= cur_offset) {
1703                                 path->slots[0]++;
1704                                 goto next_slot;
1705                         }
1706                         /* Skip holes */
1707                         if (disk_bytenr == 0)
1708                                 goto out_check;
1709                         /* Skip compressed/encrypted/encoded extents */
1710                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
1711                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
1712                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
1713                                 goto out_check;
1714                         /*
1715                          * If extent is created before the last volume's snapshot
1716                          * this implies the extent is shared, hence we can't do
1717                          * nocow. This is the same check as in
1718                          * btrfs_cross_ref_exist but without calling
1719                          * btrfs_search_slot.
1720                          */
1721                         if (!freespace_inode &&
1722                             btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
1723                             btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item))
1724                                 goto out_check;
1725                         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG && !force)
1726                                 goto out_check;
1727
1728                         /*
1729                          * The following checks can be expensive, as they need to
1730                          * take other locks and do btree or rbtree searches, so
1731                          * release the path to avoid blocking other tasks for too
1732                          * long.
1733                          */
1734                         btrfs_release_path(path);
1735
1736                         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, ino,
1737                                                     found_key.offset -
1738                                                     extent_offset, disk_bytenr, false);
1739                         if (ret) {
1740                                 /*
1741                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1742                                  * metadata.
1743                                  */
1744                                 if (ret < 0) {
1745                                         if (cow_start != (u64)-1)
1746                                                 cur_offset = cow_start;
1747                                         goto error;
1748                                 }
1749
1750                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1751                                 goto out_check;
1752                         }
1753                         disk_bytenr += extent_offset;
1754                         disk_bytenr += cur_offset - found_key.offset;
1755                         num_bytes = min(end + 1, extent_end) - cur_offset;
1756                         /*
1757                          * If there are pending snapshots for this root, we
1758                          * fall into common COW way
1759                          */
1760                         if (!freespace_inode && atomic_read(&root->snapshot_force_cow))
1761                                 goto out_check;
1762                         /*
1763                          * force cow if csum exists in the range.
1764                          * this ensure that csum for a given extent are
1765                          * either valid or do not exist.
1766                          */
1767                         ret = csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr,
1768                                                   num_bytes);
1769                         if (ret) {
1770                                 /*
1771                                  * ret could be -EIO if the above fails to read
1772                                  * metadata.
1773                                  */
1774                                 if (ret < 0) {
1775                                         if (cow_start != (u64)-1)
1776                                                 cur_offset = cow_start;
1777                                         goto error;
1778                                 }
1779                                 WARN_ON_ONCE(freespace_inode);
1780                                 goto out_check;
1781                         }
1782                         /* If the extent's block group is RO, we must COW */
1783                         if (!btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr))
1784                                 goto out_check;
1785                         nocow = true;
1786                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
1787                         extent_end = found_key.offset + ram_bytes;
1788                         extent_end = ALIGN(extent_end, fs_info->sectorsize);
1789                         /* Skip extents outside of our requested range */
1790                         if (extent_end <= start) {
1791                                 path->slots[0]++;
1792                                 goto next_slot;
1793                         }
1794                 } else {
1795                         /* If this triggers then we have a memory corruption */
1796                         BUG();
1797                 }
1798 out_check:
1799                 /*
1800                  * If nocow is false then record the beginning of the range
1801                  * that needs to be COWed
1802                  */
1803                 if (!nocow) {
1804                         if (cow_start == (u64)-1)
1805                                 cow_start = cur_offset;
1806                         cur_offset = extent_end;
1807                         if (cur_offset > end)
1808                                 break;
1809                         if (!path->nodes[0])
1810                                 continue;
1811                         path->slots[0]++;
1812                         goto next_slot;
1813                 }
1814
1815                 /*
1816                  * COW range from cow_start to found_key.offset - 1. As the key
1817                  * will contain the beginning of the first extent that can be
1818                  * NOCOW, following one which needs to be COW'ed
1819                  */
1820                 if (cow_start != (u64)-1) {
1821                         ret = fallback_to_cow(inode, locked_page,
1822                                               cow_start, found_key.offset - 1,
1823                                               page_started, nr_written);
1824                         if (ret)
1825                                 goto error;
1826                         cow_start = (u64)-1;
1827                 }
1828
1829                 if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
1830                         u64 orig_start = found_key.offset - extent_offset;
1831                         struct extent_map *em;
1832
1833                         em = create_io_em(inode, cur_offset, num_bytes,
1834                                           orig_start,
1835                                           disk_bytenr, /* block_start */
1836                                           num_bytes, /* block_len */
1837                                           disk_num_bytes, /* orig_block_len */
1838                                           ram_bytes, BTRFS_COMPRESS_NONE,
1839                                           BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1840                         if (IS_ERR(em)) {
1841                                 ret = PTR_ERR(em);
1842                                 goto error;
1843                         }
1844                         free_extent_map(em);
1845                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1846                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1847                                                        num_bytes,
1848                                                        BTRFS_ORDERED_PREALLOC);
1849                         if (ret) {
1850                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
1851                                                         cur_offset + num_bytes - 1,
1852                                                         0);
1853                                 goto error;
1854                         }
1855                 } else {
1856                         ret = btrfs_add_ordered_extent(inode, cur_offset,
1857                                                        disk_bytenr, num_bytes,
1858                                                        num_bytes,
1859                                                        BTRFS_ORDERED_NOCOW);
1860                         if (ret)
1861                                 goto error;
1862                 }
1863
1864                 if (nocow)
1865                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1866                 nocow = false;
1867
1868                 if (root->root_key.objectid ==
1869                     BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
1870                         /*
1871                          * Error handled later, as we must prevent
1872                          * extent_clear_unlock_delalloc() in error handler
1873                          * from freeing metadata of created ordered extent.
1874                          */
1875                         ret = btrfs_reloc_clone_csums(inode, cur_offset,
1876                                                       num_bytes);
1877
1878                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset,
1879                                              cur_offset + num_bytes - 1,
1880                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1881                                              EXTENT_DELALLOC |
1882                                              EXTENT_CLEAR_DATA_RESV,
1883                                              PAGE_UNLOCK | PAGE_SET_ORDERED);
1884
1885                 cur_offset = extent_end;
1886
1887                 /*
1888                  * btrfs_reloc_clone_csums() error, now we're OK to call error
1889                  * handler, as metadata for created ordered extent will only
1890                  * be freed by btrfs_finish_ordered_io().
1891                  */
1892                 if (ret)
1893                         goto error;
1894                 if (cur_offset > end)
1895                         break;
1896         }
1897         btrfs_release_path(path);
1898
1899         if (cur_offset <= end && cow_start == (u64)-1)
1900                 cow_start = cur_offset;
1901
1902         if (cow_start != (u64)-1) {
1903                 cur_offset = end;
1904                 ret = fallback_to_cow(inode, locked_page, cow_start, end,
1905                                       page_started, nr_written);
1906                 if (ret)
1907                         goto error;
1908         }
1909
1910 error:
1911         if (nocow)
1912                 btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, disk_bytenr);
1913
1914         if (ret && cur_offset < end)
1915                 extent_clear_unlock_delalloc(inode, cur_offset, end,
1916                                              locked_page, EXTENT_LOCKED |
1917                                              EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DEFRAG |
1918                                              EXTENT_DO_ACCOUNTING, PAGE_UNLOCK |
1919                                              PAGE_START_WRITEBACK |
1920                                              PAGE_END_WRITEBACK);
1921         btrfs_free_path(path);
1922         return ret;
1923 }
1924
1925 static bool should_nocow(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
1926 {
1927         if (inode->flags & (BTRFS_INODE_NODATACOW | BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
1928                 if (inode->defrag_bytes &&
1929                     test_range_bit(&inode->io_tree, start, end, EXTENT_DEFRAG,
1930                                    0, NULL))
1931                         return false;
1932                 return true;
1933         }
1934         return false;
1935 }
1936
1937 /*
1938  * Function to process delayed allocation (create CoW) for ranges which are
1939  * being touched for the first time.
1940  */
1941 int btrfs_run_delalloc_range(struct btrfs_inode *inode, struct page *locked_page,
1942                 u64 start, u64 end, int *page_started, unsigned long *nr_written,
1943                 struct writeback_control *wbc)
1944 {
1945         int ret;
1946         const bool zoned = btrfs_is_zoned(inode->root->fs_info);
1947
1948         if (should_nocow(inode, start, end)) {
1949                 ASSERT(!zoned);
1950                 ret = run_delalloc_nocow(inode, locked_page, start, end,
1951                                          page_started, nr_written);
1952         } else if (!inode_can_compress(inode) ||
1953                    !inode_need_compress(inode, start, end)) {
1954                 if (zoned)
1955                         ret = run_delalloc_zoned(inode, locked_page, start, end,
1956                                                  page_started, nr_written);
1957                 else
1958                         ret = cow_file_range(inode, locked_page, start, end,
1959                                              page_started, nr_written, 1);
1960         } else {
1961                 set_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT, &inode->runtime_flags);
1962                 ret = cow_file_range_async(inode, wbc, locked_page, start, end,
1963                                            page_started, nr_written);
1964         }
1965         if (ret)
1966                 btrfs_cleanup_ordered_extents(inode, locked_page, start,
1967                                               end - start + 1);
1968         return ret;
1969 }
1970
1971 void btrfs_split_delalloc_extent(struct inode *inode,
1972                                  struct extent_state *orig, u64 split)
1973 {
1974         u64 size;
1975
1976         /* not delalloc, ignore it */
1977         if (!(orig->state & EXTENT_DELALLOC))
1978                 return;
1979
1980         size = orig->end - orig->start + 1;
1981         if (size > BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
1982                 u32 num_extents;
1983                 u64 new_size;
1984
1985                 /*
1986                  * See the explanation in btrfs_merge_delalloc_extent, the same
1987                  * applies here, just in reverse.
1988                  */
1989                 new_size = orig->end - split + 1;
1990                 num_extents = count_max_extents(new_size);
1991                 new_size = split - orig->start;
1992                 num_extents += count_max_extents(new_size);
1993                 if (count_max_extents(size) >= num_extents)
1994                         return;
1995         }
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 /*
2003  * Handle merged delayed allocation extents so we can keep track of new extents
2004  * that are just merged onto old extents, such as when we are doing sequential
2005  * writes, so we can properly account for the metadata space we'll need.
2006  */
2007 void btrfs_merge_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *new,
2008                                  struct extent_state *other)
2009 {
2010         u64 new_size, old_size;
2011         u32 num_extents;
2012
2013         /* not delalloc, ignore it */
2014         if (!(other->state & EXTENT_DELALLOC))
2015                 return;
2016
2017         if (new->start > other->start)
2018                 new_size = new->end - other->start + 1;
2019         else
2020                 new_size = other->end - new->start + 1;
2021
2022         /* we're not bigger than the max, unreserve the space and go */
2023         if (new_size <= BTRFS_MAX_EXTENT_SIZE) {
2024                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2025                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
2026                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2027                 return;
2028         }
2029
2030         /*
2031          * We have to add up either side to figure out how many extents were
2032          * accounted for before we merged into one big extent.  If the number of
2033          * extents we accounted for is <= the amount we need for the new range
2034          * then we can return, otherwise drop.  Think of it like this
2035          *
2036          * [ 4k][MAX_SIZE]
2037          *
2038          * So we've grown the extent by a MAX_SIZE extent, this would mean we
2039          * need 2 outstanding extents, on one side we have 1 and the other side
2040          * we have 1 so they are == and we can return.  But in this case
2041          *
2042          * [MAX_SIZE+4k][MAX_SIZE+4k]
2043          *
2044          * Each range on their own accounts for 2 extents, but merged together
2045          * they are only 3 extents worth of accounting, so we need to drop in
2046          * this case.
2047          */
2048         old_size = other->end - other->start + 1;
2049         num_extents = count_max_extents(old_size);
2050         old_size = new->end - new->start + 1;
2051         num_extents += count_max_extents(old_size);
2052         if (count_max_extents(new_size) >= num_extents)
2053                 return;
2054
2055         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2056         btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), -1);
2057         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2058 }
2059
2060 static void btrfs_add_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
2061                                       struct inode *inode)
2062 {
2063         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2064
2065         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2066         if (list_empty(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes)) {
2067                 list_add_tail(&BTRFS_I(inode)->delalloc_inodes,
2068                               &root->delalloc_inodes);
2069                 set_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2070                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
2071                 root->nr_delalloc_inodes++;
2072                 if (root->nr_delalloc_inodes == 1) {
2073                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2074                         BUG_ON(!list_empty(&root->delalloc_root));
2075                         list_add_tail(&root->delalloc_root,
2076                                       &fs_info->delalloc_roots);
2077                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2078                 }
2079         }
2080         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2081 }
2082
2083
2084 void __btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2085                                 struct btrfs_inode *inode)
2086 {
2087         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2088
2089         if (!list_empty(&inode->delalloc_inodes)) {
2090                 list_del_init(&inode->delalloc_inodes);
2091                 clear_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2092                           &inode->runtime_flags);
2093                 root->nr_delalloc_inodes--;
2094                 if (!root->nr_delalloc_inodes) {
2095                         ASSERT(list_empty(&root->delalloc_inodes));
2096                         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2097                         BUG_ON(list_empty(&root->delalloc_root));
2098                         list_del_init(&root->delalloc_root);
2099                         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
2100                 }
2101         }
2102 }
2103
2104 static void btrfs_del_delalloc_inode(struct btrfs_root *root,
2105                                      struct btrfs_inode *inode)
2106 {
2107         spin_lock(&root->delalloc_lock);
2108         __btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2109         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
2110 }
2111
2112 /*
2113  * Properly track delayed allocation bytes in the inode and to maintain the
2114  * list of inodes that have pending delalloc work to be done.
2115  */
2116 void btrfs_set_delalloc_extent(struct inode *inode, struct extent_state *state,
2117                                unsigned *bits)
2118 {
2119         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2120
2121         if ((*bits & EXTENT_DEFRAG) && !(*bits & EXTENT_DELALLOC))
2122                 WARN_ON(1);
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 = BTRFS_I(inode)->root;
2130                 u64 len = state->end + 1 - state->start;
2131                 u32 num_extents = count_max_extents(len);
2132                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode));
2133
2134                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2135                 btrfs_mod_outstanding_extents(BTRFS_I(inode), num_extents);
2136                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2137
2138                 /* For sanity tests */
2139                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2140                         return;
2141
2142                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, len,
2143                                          fs_info->delalloc_batch);
2144                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2145                 BTRFS_I(inode)->delalloc_bytes += len;
2146                 if (*bits & EXTENT_DEFRAG)
2147                         BTRFS_I(inode)->defrag_bytes += len;
2148                 if (do_list && !test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2149                                          &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
2150                         btrfs_add_delalloc_inodes(root, inode);
2151                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2152         }
2153
2154         if (!(state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2155             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2156                 spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2157                 BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes += state->end + 1 -
2158                         state->start;
2159                 spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
2160         }
2161 }
2162
2163 /*
2164  * Once a range is no longer delalloc this function ensures that proper
2165  * accounting happens.
2166  */
2167 void btrfs_clear_delalloc_extent(struct inode *vfs_inode,
2168                                  struct extent_state *state, unsigned *bits)
2169 {
2170         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
2171         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(vfs_inode->i_sb);
2172         u64 len = state->end + 1 - state->start;
2173         u32 num_extents = count_max_extents(len);
2174
2175         if ((state->state & EXTENT_DEFRAG) && (*bits & EXTENT_DEFRAG)) {
2176                 spin_lock(&inode->lock);
2177                 inode->defrag_bytes -= len;
2178                 spin_unlock(&inode->lock);
2179         }
2180
2181         /*
2182          * set_bit and clear bit hooks normally require _irqsave/restore
2183          * but in this case, we are only testing for the DELALLOC
2184          * bit, which is only set or cleared with irqs on
2185          */
2186         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC) && (*bits & EXTENT_DELALLOC)) {
2187                 struct btrfs_root *root = inode->root;
2188                 bool do_list = !btrfs_is_free_space_inode(inode);
2189
2190                 spin_lock(&inode->lock);
2191                 btrfs_mod_outstanding_extents(inode, -num_extents);
2192                 spin_unlock(&inode->lock);
2193
2194                 /*
2195                  * We don't reserve metadata space for space cache inodes so we
2196                  * don't need to call delalloc_release_metadata if there is an
2197                  * error.
2198                  */
2199                 if (*bits & EXTENT_CLEAR_META_RESV &&
2200                     root != fs_info->tree_root)
2201                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, len, false);
2202
2203                 /* For sanity tests. */
2204                 if (btrfs_is_testing(fs_info))
2205                         return;
2206
2207                 if (root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
2208                     do_list && !(state->state & EXTENT_NORESERVE) &&
2209                     (*bits & EXTENT_CLEAR_DATA_RESV))
2210                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
2211
2212                 percpu_counter_add_batch(&fs_info->delalloc_bytes, -len,
2213                                          fs_info->delalloc_batch);
2214                 spin_lock(&inode->lock);
2215                 inode->delalloc_bytes -= len;
2216                 if (do_list && inode->delalloc_bytes == 0 &&
2217                     test_bit(BTRFS_INODE_IN_DELALLOC_LIST,
2218                                         &inode->runtime_flags))
2219                         btrfs_del_delalloc_inode(root, inode);
2220                 spin_unlock(&inode->lock);
2221         }
2222
2223         if ((state->state & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
2224             (*bits & EXTENT_DELALLOC_NEW)) {
2225                 spin_lock(&inode->lock);
2226                 ASSERT(inode->new_delalloc_bytes >= len);
2227                 inode->new_delalloc_bytes -= len;
2228                 if (*bits & EXTENT_ADD_INODE_BYTES)
2229                         inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, len);
2230                 spin_unlock(&inode->lock);
2231         }
2232 }
2233
2234 /*
2235  * btrfs_bio_fits_in_stripe - Checks whether the size of the given bio will fit
2236  * in a chunk's stripe. This function ensures that bios do not span a
2237  * stripe/chunk
2238  *
2239  * @page - The page we are about to add to the bio
2240  * @size - size we want to add to the bio
2241  * @bio - bio we want to ensure is smaller than a stripe
2242  * @bio_flags - flags of the bio
2243  *
2244  * return 1 if page cannot be added to the bio
2245  * return 0 if page can be added to the bio
2246  * return error otherwise
2247  */
2248 int btrfs_bio_fits_in_stripe(struct page *page, size_t size, struct bio *bio,
2249                              unsigned long bio_flags)
2250 {
2251         struct inode *inode = page->mapping->host;
2252         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2253         u64 logical = bio->bi_iter.bi_sector << 9;
2254         u32 bio_len = bio->bi_iter.bi_size;
2255         struct extent_map *em;
2256         int ret = 0;
2257         struct btrfs_io_geometry geom;
2258
2259         if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED)
2260                 return 0;
2261
2262         em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, fs_info->sectorsize);
2263         if (IS_ERR(em))
2264                 return PTR_ERR(em);
2265         ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(bio), logical, &geom);
2266         if (ret < 0)
2267                 goto out;
2268
2269         if (geom.len < bio_len + size)
2270                 ret = 1;
2271 out:
2272         free_extent_map(em);
2273         return ret;
2274 }
2275
2276 /*
2277  * in order to insert checksums into the metadata in large chunks,
2278  * we wait until bio submission time.   All the pages in the bio are
2279  * checksummed and sums are attached onto the ordered extent record.
2280  *
2281  * At IO completion time the cums attached on the ordered extent record
2282  * are inserted into the btree
2283  */
2284 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start(struct inode *inode, struct bio *bio,
2285                                            u64 dio_file_offset)
2286 {
2287         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2288 }
2289
2290 /*
2291  * Split an extent_map at [start, start + len]
2292  *
2293  * This function is intended to be used only for extract_ordered_extent().
2294  */
2295 static int split_zoned_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 len,
2296                           u64 pre, u64 post)
2297 {
2298         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
2299         struct extent_map *em;
2300         struct extent_map *split_pre = NULL;
2301         struct extent_map *split_mid = NULL;
2302         struct extent_map *split_post = NULL;
2303         int ret = 0;
2304         int modified;
2305         unsigned long flags;
2306
2307         /* Sanity check */
2308         if (pre == 0 && post == 0)
2309                 return 0;
2310
2311         split_pre = alloc_extent_map();
2312         if (pre)
2313                 split_mid = alloc_extent_map();
2314         if (post)
2315                 split_post = alloc_extent_map();
2316         if (!split_pre || (pre && !split_mid) || (post && !split_post)) {
2317                 ret = -ENOMEM;
2318                 goto out;
2319         }
2320
2321         ASSERT(pre + post < len);
2322
2323         lock_extent(&inode->io_tree, start, start + len - 1);
2324         write_lock(&em_tree->lock);
2325         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
2326         if (!em) {
2327                 ret = -EIO;
2328                 goto out_unlock;
2329         }
2330
2331         ASSERT(em->len == len);
2332         ASSERT(!test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags));
2333         ASSERT(em->block_start < EXTENT_MAP_LAST_BYTE);
2334
2335         flags = em->flags;
2336         clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
2337         clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &flags);
2338         modified = !list_empty(&em->list);
2339
2340         /* First, replace the em with a new extent_map starting from * em->start */
2341         split_pre->start = em->start;
2342         split_pre->len = (pre ? pre : em->len - post);
2343         split_pre->orig_start = split_pre->start;
2344         split_pre->block_start = em->block_start;
2345         split_pre->block_len = split_pre->len;
2346         split_pre->orig_block_len = split_pre->block_len;
2347         split_pre->ram_bytes = split_pre->len;
2348         split_pre->flags = flags;
2349         split_pre->compress_type = em->compress_type;
2350         split_pre->generation = em->generation;
2351
2352         replace_extent_mapping(em_tree, em, split_pre, modified);
2353
2354         /*
2355          * Now we only have an extent_map at:
2356          *     [em->start, em->start + pre] if pre != 0
2357          *     [em->start, em->start + em->len - post] if pre == 0
2358          */
2359
2360         if (pre) {
2361                 /* Insert the middle extent_map */
2362                 split_mid->start = em->start + pre;
2363                 split_mid->len = em->len - pre - post;
2364                 split_mid->orig_start = split_mid->start;
2365                 split_mid->block_start = em->block_start + pre;
2366                 split_mid->block_len = split_mid->len;
2367                 split_mid->orig_block_len = split_mid->block_len;
2368                 split_mid->ram_bytes = split_mid->len;
2369                 split_mid->flags = flags;
2370                 split_mid->compress_type = em->compress_type;
2371                 split_mid->generation = em->generation;
2372                 add_extent_mapping(em_tree, split_mid, modified);
2373         }
2374
2375         if (post) {
2376                 split_post->start = em->start + em->len - post;
2377                 split_post->len = post;
2378                 split_post->orig_start = split_post->start;
2379                 split_post->block_start = em->block_start + em->len - post;
2380                 split_post->block_len = split_post->len;
2381                 split_post->orig_block_len = split_post->block_len;
2382                 split_post->ram_bytes = split_post->len;
2383                 split_post->flags = flags;
2384                 split_post->compress_type = em->compress_type;
2385                 split_post->generation = em->generation;
2386                 add_extent_mapping(em_tree, split_post, modified);
2387         }
2388
2389         /* Once for us */
2390         free_extent_map(em);
2391         /* Once for the tree */
2392         free_extent_map(em);
2393
2394 out_unlock:
2395         write_unlock(&em_tree->lock);
2396         unlock_extent(&inode->io_tree, start, start + len - 1);
2397 out:
2398         free_extent_map(split_pre);
2399         free_extent_map(split_mid);
2400         free_extent_map(split_post);
2401
2402         return ret;
2403 }
2404
2405 static blk_status_t extract_ordered_extent(struct btrfs_inode *inode,
2406                                            struct bio *bio, loff_t file_offset)
2407 {
2408         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2409         u64 start = (u64)bio->bi_iter.bi_sector << SECTOR_SHIFT;
2410         u64 file_len;
2411         u64 len = bio->bi_iter.bi_size;
2412         u64 end = start + len;
2413         u64 ordered_end;
2414         u64 pre, post;
2415         int ret = 0;
2416
2417         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, file_offset);
2418         if (WARN_ON_ONCE(!ordered))
2419                 return BLK_STS_IOERR;
2420
2421         /* No need to split */
2422         if (ordered->disk_num_bytes == len)
2423                 goto out;
2424
2425         /* We cannot split once end_bio'd ordered extent */
2426         if (WARN_ON_ONCE(ordered->bytes_left != ordered->disk_num_bytes)) {
2427                 ret = -EINVAL;
2428                 goto out;
2429         }
2430
2431         /* We cannot split a compressed ordered extent */
2432         if (WARN_ON_ONCE(ordered->disk_num_bytes != ordered->num_bytes)) {
2433                 ret = -EINVAL;
2434                 goto out;
2435         }
2436
2437         ordered_end = ordered->disk_bytenr + ordered->disk_num_bytes;
2438         /* bio must be in one ordered extent */
2439         if (WARN_ON_ONCE(start < ordered->disk_bytenr || end > ordered_end)) {
2440                 ret = -EINVAL;
2441                 goto out;
2442         }
2443
2444         /* Checksum list should be empty */
2445         if (WARN_ON_ONCE(!list_empty(&ordered->list))) {
2446                 ret = -EINVAL;
2447                 goto out;
2448         }
2449
2450         file_len = ordered->num_bytes;
2451         pre = start - ordered->disk_bytenr;
2452         post = ordered_end - end;
2453
2454         ret = btrfs_split_ordered_extent(ordered, pre, post);
2455         if (ret)
2456                 goto out;
2457         ret = split_zoned_em(inode, file_offset, file_len, pre, post);
2458
2459 out:
2460         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2461
2462         return errno_to_blk_status(ret);
2463 }
2464
2465 /*
2466  * extent_io.c submission hook. This does the right thing for csum calculation
2467  * on write, or reading the csums from the tree before a read.
2468  *
2469  * Rules about async/sync submit,
2470  * a) read:                             sync submit
2471  *
2472  * b) write without checksum:           sync submit
2473  *
2474  * c) write with checksum:
2475  *    c-1) if bio is issued by fsync:   sync submit
2476  *         (sync_writers != 0)
2477  *
2478  *    c-2) if root is reloc root:       sync submit
2479  *         (only in case of buffered IO)
2480  *
2481  *    c-3) otherwise:                   async submit
2482  */
2483 blk_status_t btrfs_submit_data_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
2484                                    int mirror_num, unsigned long bio_flags)
2485
2486 {
2487         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2488         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
2489         enum btrfs_wq_endio_type metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_DATA;
2490         blk_status_t ret = 0;
2491         int skip_sum;
2492         int async = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
2493
2494         skip_sum = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM) ||
2495                    !fs_info->csum_root;
2496
2497         if (btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode)))
2498                 metadata = BTRFS_WQ_ENDIO_FREE_SPACE;
2499
2500         if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
2501                 struct page *page = bio_first_bvec_all(bio)->bv_page;
2502                 loff_t file_offset = page_offset(page);
2503
2504                 ret = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio, file_offset);
2505                 if (ret)
2506                         goto out;
2507         }
2508
2509         if (btrfs_op(bio) != BTRFS_MAP_WRITE) {
2510                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, metadata);
2511                 if (ret)
2512                         goto out;
2513
2514                 if (bio_flags & EXTENT_BIO_COMPRESSED) {
2515                         ret = btrfs_submit_compressed_read(inode, bio,
2516                                                            mirror_num,
2517                                                            bio_flags);
2518                         goto out;
2519                 } else {
2520                         /*
2521                          * Lookup bio sums does extra checks around whether we
2522                          * need to csum or not, which is why we ignore skip_sum
2523                          * here.
2524                          */
2525                         ret = btrfs_lookup_bio_sums(inode, bio, NULL);
2526                         if (ret)
2527                                 goto out;
2528                 }
2529                 goto mapit;
2530         } else if (async && !skip_sum) {
2531                 /* csum items have already been cloned */
2532                 if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID)
2533                         goto mapit;
2534                 /* we're doing a write, do the async checksumming */
2535                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, mirror_num, bio_flags,
2536                                           0, btrfs_submit_bio_start);
2537                 goto out;
2538         } else if (!skip_sum) {
2539                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, 0, 0);
2540                 if (ret)
2541                         goto out;
2542         }
2543
2544 mapit:
2545         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
2546
2547 out:
2548         if (ret) {
2549                 bio->bi_status = ret;
2550                 bio_endio(bio);
2551         }
2552         return ret;
2553 }
2554
2555 /*
2556  * given a list of ordered sums record them in the inode.  This happens
2557  * at IO completion time based on sums calculated at bio submission time.
2558  */
2559 static int add_pending_csums(struct btrfs_trans_handle *trans,
2560                              struct list_head *list)
2561 {
2562         struct btrfs_ordered_sum *sum;
2563         int ret;
2564
2565         list_for_each_entry(sum, list, list) {
2566                 trans->adding_csums = true;
2567                 ret = btrfs_csum_file_blocks(trans, trans->fs_info->csum_root, sum);
2568                 trans->adding_csums = false;
2569                 if (ret)
2570                         return ret;
2571         }
2572         return 0;
2573 }
2574
2575 static int btrfs_find_new_delalloc_bytes(struct btrfs_inode *inode,
2576                                          const u64 start,
2577                                          const u64 len,
2578                                          struct extent_state **cached_state)
2579 {
2580         u64 search_start = start;
2581         const u64 end = start + len - 1;
2582
2583         while (search_start < end) {
2584                 const u64 search_len = end - search_start + 1;
2585                 struct extent_map *em;
2586                 u64 em_len;
2587                 int ret = 0;
2588
2589                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, search_start, search_len);
2590                 if (IS_ERR(em))
2591                         return PTR_ERR(em);
2592
2593                 if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)
2594                         goto next;
2595
2596                 em_len = em->len;
2597                 if (em->start < search_start)
2598                         em_len -= search_start - em->start;
2599                 if (em_len > search_len)
2600                         em_len = search_len;
2601
2602                 ret = set_extent_bit(&inode->io_tree, search_start,
2603                                      search_start + em_len - 1,
2604                                      EXTENT_DELALLOC_NEW, 0, NULL, cached_state,
2605                                      GFP_NOFS, NULL);
2606 next:
2607                 search_start = extent_map_end(em);
2608                 free_extent_map(em);
2609                 if (ret)
2610                         return ret;
2611         }
2612         return 0;
2613 }
2614
2615 int btrfs_set_extent_delalloc(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end,
2616                               unsigned int extra_bits,
2617                               struct extent_state **cached_state)
2618 {
2619         WARN_ON(PAGE_ALIGNED(end));
2620
2621         if (start >= i_size_read(&inode->vfs_inode) &&
2622             !(inode->flags & BTRFS_INODE_PREALLOC)) {
2623                 /*
2624                  * There can't be any extents following eof in this case so just
2625                  * set the delalloc new bit for the range directly.
2626                  */
2627                 extra_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
2628         } else {
2629                 int ret;
2630
2631                 ret = btrfs_find_new_delalloc_bytes(inode, start,
2632                                                     end + 1 - start,
2633                                                     cached_state);
2634                 if (ret)
2635                         return ret;
2636         }
2637
2638         return set_extent_delalloc(&inode->io_tree, start, end, extra_bits,
2639                                    cached_state);
2640 }
2641
2642 /* see btrfs_writepage_start_hook for details on why this is required */
2643 struct btrfs_writepage_fixup {
2644         struct page *page;
2645         struct inode *inode;
2646         struct btrfs_work work;
2647 };
2648
2649 static void btrfs_writepage_fixup_worker(struct btrfs_work *work)
2650 {
2651         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2652         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
2653         struct extent_state *cached_state = NULL;
2654         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
2655         struct page *page;
2656         struct btrfs_inode *inode;
2657         u64 page_start;
2658         u64 page_end;
2659         int ret = 0;
2660         bool free_delalloc_space = true;
2661
2662         fixup = container_of(work, struct btrfs_writepage_fixup, work);
2663         page = fixup->page;
2664         inode = BTRFS_I(fixup->inode);
2665         page_start = page_offset(page);
2666         page_end = page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1;
2667
2668         /*
2669          * This is similar to page_mkwrite, we need to reserve the space before
2670          * we take the page lock.
2671          */
2672         ret = btrfs_delalloc_reserve_space(inode, &data_reserved, page_start,
2673                                            PAGE_SIZE);
2674 again:
2675         lock_page(page);
2676
2677         /*
2678          * Before we queued this fixup, we took a reference on the page.
2679          * page->mapping may go NULL, but it shouldn't be moved to a different
2680          * address space.
2681          */
2682         if (!page->mapping || !PageDirty(page) || !PageChecked(page)) {
2683                 /*
2684                  * Unfortunately this is a little tricky, either
2685                  *
2686                  * 1) We got here and our page had already been dealt with and
2687                  *    we reserved our space, thus ret == 0, so we need to just
2688                  *    drop our space reservation and bail.  This can happen the
2689                  *    first time we come into the fixup worker, or could happen
2690                  *    while waiting for the ordered extent.
2691                  * 2) Our page was already dealt with, but we happened to get an
2692                  *    ENOSPC above from the btrfs_delalloc_reserve_space.  In
2693                  *    this case we obviously don't have anything to release, but
2694                  *    because the page was already dealt with we don't want to
2695                  *    mark the page with an error, so make sure we're resetting
2696                  *    ret to 0.  This is why we have this check _before_ the ret
2697                  *    check, because we do not want to have a surprise ENOSPC
2698                  *    when the page was already properly dealt with.
2699                  */
2700                 if (!ret) {
2701                         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2702                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
2703                                                      page_start, PAGE_SIZE,
2704                                                      true);
2705                 }
2706                 ret = 0;
2707                 goto out_page;
2708         }
2709
2710         /*
2711          * We can't mess with the page state unless it is locked, so now that
2712          * it is locked bail if we failed to make our space reservation.
2713          */
2714         if (ret)
2715                 goto out_page;
2716
2717         lock_extent_bits(&inode->io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
2718
2719         /* already ordered? We're done */
2720         if (PageOrdered(page))
2721                 goto out_reserved;
2722
2723         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(inode, page_start, PAGE_SIZE);
2724         if (ordered) {
2725                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2726                                      &cached_state);
2727                 unlock_page(page);
2728                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
2729                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
2730                 goto again;
2731         }
2732
2733         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, page_start, page_end, 0,
2734                                         &cached_state);
2735         if (ret)
2736                 goto out_reserved;
2737
2738         /*
2739          * Everything went as planned, we're now the owner of a dirty page with
2740          * delayed allocation bits set and space reserved for our COW
2741          * destination.
2742          *
2743          * The page was dirty when we started, nothing should have cleaned it.
2744          */
2745         BUG_ON(!PageDirty(page));
2746         free_delalloc_space = false;
2747 out_reserved:
2748         btrfs_delalloc_release_extents(inode, PAGE_SIZE);
2749         if (free_delalloc_space)
2750                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, page_start,
2751                                              PAGE_SIZE, true);
2752         unlock_extent_cached(&inode->io_tree, page_start, page_end,
2753                              &cached_state);
2754 out_page:
2755         if (ret) {
2756                 /*
2757                  * We hit ENOSPC or other errors.  Update the mapping and page
2758                  * to reflect the errors and clean the page.
2759                  */
2760                 mapping_set_error(page->mapping, ret);
2761                 end_extent_writepage(page, ret, page_start, page_end);
2762                 clear_page_dirty_for_io(page);
2763                 SetPageError(page);
2764         }
2765         ClearPageChecked(page);
2766         unlock_page(page);
2767         put_page(page);
2768         kfree(fixup);
2769         extent_changeset_free(data_reserved);
2770         /*
2771          * As a precaution, do a delayed iput in case it would be the last iput
2772          * that could need flushing space. Recursing back to fixup worker would
2773          * deadlock.
2774          */
2775         btrfs_add_delayed_iput(&inode->vfs_inode);
2776 }
2777
2778 /*
2779  * There are a few paths in the higher layers of the kernel that directly
2780  * set the page dirty bit without asking the filesystem if it is a
2781  * good idea.  This causes problems because we want to make sure COW
2782  * properly happens and the data=ordered rules are followed.
2783  *
2784  * In our case any range that doesn't have the ORDERED bit set
2785  * hasn't been properly setup for IO.  We kick off an async process
2786  * to fix it up.  The async helper will wait for ordered extents, set
2787  * the delalloc bit and make it safe to write the page.
2788  */
2789 int btrfs_writepage_cow_fixup(struct page *page)
2790 {
2791         struct inode *inode = page->mapping->host;
2792         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
2793         struct btrfs_writepage_fixup *fixup;
2794
2795         /* This page has ordered extent covering it already */
2796         if (PageOrdered(page))
2797                 return 0;
2798
2799         /*
2800          * PageChecked is set below when we create a fixup worker for this page,
2801          * don't try to create another one if we're already PageChecked()
2802          *
2803          * The extent_io writepage code will redirty the page if we send back
2804          * EAGAIN.
2805          */
2806         if (PageChecked(page))
2807                 return -EAGAIN;
2808
2809         fixup = kzalloc(sizeof(*fixup), GFP_NOFS);
2810         if (!fixup)
2811                 return -EAGAIN;
2812
2813         /*
2814          * We are already holding a reference to this inode from
2815          * write_cache_pages.  We need to hold it because the space reservation
2816          * takes place outside of the page lock, and we can't trust
2817          * page->mapping outside of the page lock.
2818          */
2819         ihold(inode);
2820         SetPageChecked(page);
2821         get_page(page);
2822         btrfs_init_work(&fixup->work, btrfs_writepage_fixup_worker, NULL, NULL);
2823         fixup->page = page;
2824         fixup->inode = inode;
2825         btrfs_queue_work(fs_info->fixup_workers, &fixup->work);
2826
2827         return -EAGAIN;
2828 }
2829
2830 static int insert_reserved_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2831                                        struct btrfs_inode *inode, u64 file_pos,
2832                                        struct btrfs_file_extent_item *stack_fi,
2833                                        const bool update_inode_bytes,
2834                                        u64 qgroup_reserved)
2835 {
2836         struct btrfs_root *root = inode->root;
2837         const u64 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
2838         struct btrfs_path *path;
2839         struct extent_buffer *leaf;
2840         struct btrfs_key ins;
2841         u64 disk_num_bytes = btrfs_stack_file_extent_disk_num_bytes(stack_fi);
2842         u64 disk_bytenr = btrfs_stack_file_extent_disk_bytenr(stack_fi);
2843         u64 num_bytes = btrfs_stack_file_extent_num_bytes(stack_fi);
2844         u64 ram_bytes = btrfs_stack_file_extent_ram_bytes(stack_fi);
2845         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
2846         int ret;
2847
2848         path = btrfs_alloc_path();
2849         if (!path)
2850                 return -ENOMEM;
2851
2852         /*
2853          * we may be replacing one extent in the tree with another.
2854          * The new extent is pinned in the extent map, and we don't want
2855          * to drop it from the cache until it is completely in the btree.
2856          *
2857          * So, tell btrfs_drop_extents to leave this extent in the cache.
2858          * the caller is expected to unpin it and allow it to be merged
2859          * with the others.
2860          */
2861         drop_args.path = path;
2862         drop_args.start = file_pos;
2863         drop_args.end = file_pos + num_bytes;
2864         drop_args.replace_extent = true;
2865         drop_args.extent_item_size = sizeof(*stack_fi);
2866         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
2867         if (ret)
2868                 goto out;
2869
2870         if (!drop_args.extent_inserted) {
2871                 ins.objectid = btrfs_ino(inode);
2872                 ins.offset = file_pos;
2873                 ins.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
2874
2875                 ret = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &ins,
2876                                               sizeof(*stack_fi));
2877                 if (ret)
2878                         goto out;
2879         }
2880         leaf = path->nodes[0];
2881         btrfs_set_stack_file_extent_generation(stack_fi, trans->transid);
2882         write_extent_buffer(leaf, stack_fi,
2883                         btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]),
2884                         sizeof(struct btrfs_file_extent_item));
2885
2886         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
2887         btrfs_release_path(path);
2888
2889         /*
2890          * If we dropped an inline extent here, we know the range where it is
2891          * was not marked with the EXTENT_DELALLOC_NEW bit, so we update the
2892          * number of bytes only for that range containing the inline extent.
2893          * The remaining of the range will be processed when clearning the
2894          * EXTENT_DELALLOC_BIT bit through the ordered extent completion.
2895          */
2896         if (file_pos == 0 && !IS_ALIGNED(drop_args.bytes_found, sectorsize)) {
2897                 u64 inline_size = round_down(drop_args.bytes_found, sectorsize);
2898
2899                 inline_size = drop_args.bytes_found - inline_size;
2900                 btrfs_update_inode_bytes(inode, sectorsize, inline_size);
2901                 drop_args.bytes_found -= inline_size;
2902                 num_bytes -= sectorsize;
2903         }
2904
2905         if (update_inode_bytes)
2906                 btrfs_update_inode_bytes(inode, num_bytes, drop_args.bytes_found);
2907
2908         ins.objectid = disk_bytenr;
2909         ins.offset = disk_num_bytes;
2910         ins.type = BTRFS_EXTENT_ITEM_KEY;
2911
2912         ret = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode, file_pos, ram_bytes);
2913         if (ret)
2914                 goto out;
2915
2916         ret = btrfs_alloc_reserved_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
2917                                                file_pos, qgroup_reserved, &ins);
2918 out:
2919         btrfs_free_path(path);
2920
2921         return ret;
2922 }
2923
2924 static void btrfs_release_delalloc_bytes(struct btrfs_fs_info *fs_info,
2925                                          u64 start, u64 len)
2926 {
2927         struct btrfs_block_group *cache;
2928
2929         cache = btrfs_lookup_block_group(fs_info, start);
2930         ASSERT(cache);
2931
2932         spin_lock(&cache->lock);
2933         cache->delalloc_bytes -= len;
2934         spin_unlock(&cache->lock);
2935
2936         btrfs_put_block_group(cache);
2937 }
2938
2939 static int insert_ordered_extent_file_extent(struct btrfs_trans_handle *trans,
2940                                              struct btrfs_ordered_extent *oe)
2941 {
2942         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
2943         u64 logical_len;
2944         bool update_inode_bytes;
2945
2946         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
2947         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_REG);
2948         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, oe->disk_bytenr);
2949         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi,
2950                                                    oe->disk_num_bytes);
2951         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags))
2952                 logical_len = oe->truncated_len;
2953         else
2954                 logical_len = oe->num_bytes;
2955         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, logical_len);
2956         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, logical_len);
2957         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, oe->compress_type);
2958         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
2959
2960         /*
2961          * For delalloc, when completing an ordered extent we update the inode's
2962          * bytes when clearing the range in the inode's io tree, so pass false
2963          * as the argument 'update_inode_bytes' to insert_reserved_file_extent(),
2964          * except if the ordered extent was truncated.
2965          */
2966         update_inode_bytes = test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &oe->flags) ||
2967                              test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &oe->flags);
2968
2969         return insert_reserved_file_extent(trans, BTRFS_I(oe->inode),
2970                                            oe->file_offset, &stack_fi,
2971                                            update_inode_bytes, oe->qgroup_rsv);
2972 }
2973
2974 /*
2975  * As ordered data IO finishes, this gets called so we can finish
2976  * an ordered extent if the range of bytes in the file it covers are
2977  * fully written.
2978  */
2979 static int btrfs_finish_ordered_io(struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent)
2980 {
2981         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(ordered_extent->inode);
2982         struct btrfs_root *root = inode->root;
2983         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
2984         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
2985         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
2986         struct extent_state *cached_state = NULL;
2987         u64 start, end;
2988         int compress_type = 0;
2989         int ret = 0;
2990         u64 logical_len = ordered_extent->num_bytes;
2991         bool freespace_inode;
2992         bool truncated = false;
2993         bool clear_reserved_extent = true;
2994         unsigned int clear_bits = EXTENT_DEFRAG;
2995
2996         start = ordered_extent->file_offset;
2997         end = start + ordered_extent->num_bytes - 1;
2998
2999         if (!test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3000             !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags) &&
3001             !test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered_extent->flags))
3002                 clear_bits |= EXTENT_DELALLOC_NEW;
3003
3004         freespace_inode = btrfs_is_free_space_inode(inode);
3005
3006         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR, &ordered_extent->flags)) {
3007                 ret = -EIO;
3008                 goto out;
3009         }
3010
3011         if (ordered_extent->bdev)
3012                 btrfs_rewrite_logical_zoned(ordered_extent);
3013
3014         btrfs_free_io_failure_record(inode, start, end);
3015
3016         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags)) {
3017                 truncated = true;
3018                 logical_len = ordered_extent->truncated_len;
3019                 /* Truncated the entire extent, don't bother adding */
3020                 if (!logical_len)
3021                         goto out;
3022         }
3023
3024         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags)) {
3025                 BUG_ON(!list_empty(&ordered_extent->list)); /* Logic error */
3026
3027                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3028                 if (freespace_inode)
3029                         trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3030                 else
3031                         trans = btrfs_join_transaction(root);
3032                 if (IS_ERR(trans)) {
3033                         ret = PTR_ERR(trans);
3034                         trans = NULL;
3035                         goto out;
3036                 }
3037                 trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3038                 ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
3039                 if (ret) /* -ENOMEM or corruption */
3040                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3041                 goto out;
3042         }
3043
3044         clear_bits |= EXTENT_LOCKED;
3045         lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
3046
3047         if (freespace_inode)
3048                 trans = btrfs_join_transaction_spacecache(root);
3049         else
3050                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3051         if (IS_ERR(trans)) {
3052                 ret = PTR_ERR(trans);
3053                 trans = NULL;
3054                 goto out;
3055         }
3056
3057         trans->block_rsv = &inode->block_rsv;
3058
3059         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_COMPRESSED, &ordered_extent->flags))
3060                 compress_type = ordered_extent->compress_type;
3061         if (test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3062                 BUG_ON(compress_type);
3063                 ret = btrfs_mark_extent_written(trans, inode,
3064                                                 ordered_extent->file_offset,
3065                                                 ordered_extent->file_offset +
3066                                                 logical_len);
3067         } else {
3068                 BUG_ON(root == fs_info->tree_root);
3069                 ret = insert_ordered_extent_file_extent(trans, ordered_extent);
3070                 if (!ret) {
3071                         clear_reserved_extent = false;
3072                         btrfs_release_delalloc_bytes(fs_info,
3073                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3074                                                 ordered_extent->disk_num_bytes);
3075                 }
3076         }
3077         unpin_extent_cache(&inode->extent_tree, ordered_extent->file_offset,
3078                            ordered_extent->num_bytes, trans->transid);
3079         if (ret < 0) {
3080                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3081                 goto out;
3082         }
3083
3084         ret = add_pending_csums(trans, &ordered_extent->list);
3085         if (ret) {
3086                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3087                 goto out;
3088         }
3089
3090         /*
3091          * If this is a new delalloc range, clear its new delalloc flag to
3092          * update the inode's number of bytes. This needs to be done first
3093          * before updating the inode item.
3094          */
3095         if ((clear_bits & EXTENT_DELALLOC_NEW) &&
3096             !test_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered_extent->flags))
3097                 clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end,
3098                                  EXTENT_DELALLOC_NEW | EXTENT_ADD_INODE_BYTES,
3099                                  0, 0, &cached_state);
3100
3101         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, 0);
3102         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, inode);
3103         if (ret) { /* -ENOMEM or corruption */
3104                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3105                 goto out;
3106         }
3107         ret = 0;
3108 out:
3109         clear_extent_bit(&inode->io_tree, start, end, clear_bits,
3110                          (clear_bits & EXTENT_LOCKED) ? 1 : 0, 0,
3111                          &cached_state);
3112
3113         if (trans)
3114                 btrfs_end_transaction(trans);
3115
3116         if (ret || truncated) {
3117                 u64 unwritten_start = start;
3118
3119                 /*
3120                  * If we failed to finish this ordered extent for any reason we
3121                  * need to make sure BTRFS_ORDERED_IOERR is set on the ordered
3122                  * extent, and mark the inode with the error if it wasn't
3123                  * already set.  Any error during writeback would have already
3124                  * set the mapping error, so we need to set it if we're the ones
3125                  * marking this ordered extent as failed.
3126                  */
3127                 if (ret && !test_and_set_bit(BTRFS_ORDERED_IOERR,
3128                                              &ordered_extent->flags))
3129                         mapping_set_error(ordered_extent->inode->i_mapping, -EIO);
3130
3131                 if (truncated)
3132                         unwritten_start += logical_len;
3133                 clear_extent_uptodate(io_tree, unwritten_start, end, NULL);
3134
3135                 /* Drop the cache for the part of the extent we didn't write. */
3136                 btrfs_drop_extent_cache(inode, unwritten_start, end, 0);
3137
3138                 /*
3139                  * If the ordered extent had an IOERR or something else went
3140                  * wrong we need to return the space for this ordered extent
3141                  * back to the allocator.  We only free the extent in the
3142                  * truncated case if we didn't write out the extent at all.
3143                  *
3144                  * If we made it past insert_reserved_file_extent before we
3145                  * errored out then we don't need to do this as the accounting
3146                  * has already been done.
3147                  */
3148                 if ((ret || !logical_len) &&
3149                     clear_reserved_extent &&
3150                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_NOCOW, &ordered_extent->flags) &&
3151                     !test_bit(BTRFS_ORDERED_PREALLOC, &ordered_extent->flags)) {
3152                         /*
3153                          * Discard the range before returning it back to the
3154                          * free space pool
3155                          */
3156                         if (ret && btrfs_test_opt(fs_info, DISCARD_SYNC))
3157                                 btrfs_discard_extent(fs_info,
3158                                                 ordered_extent->disk_bytenr,
3159                                                 ordered_extent->disk_num_bytes,
3160                                                 NULL);
3161                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info,
3162                                         ordered_extent->disk_bytenr,
3163                                         ordered_extent->disk_num_bytes, 1);
3164                 }
3165         }
3166
3167         /*
3168          * This needs to be done to make sure anybody waiting knows we are done
3169          * updating everything for this ordered extent.
3170          */
3171         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered_extent);
3172
3173         /* once for us */
3174         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3175         /* once for the tree */
3176         btrfs_put_ordered_extent(ordered_extent);
3177
3178         return ret;
3179 }
3180
3181 static void finish_ordered_fn(struct btrfs_work *work)
3182 {
3183         struct btrfs_ordered_extent *ordered_extent;
3184         ordered_extent = container_of(work, struct btrfs_ordered_extent, work);
3185         btrfs_finish_ordered_io(ordered_extent);
3186 }
3187
3188 void btrfs_writepage_endio_finish_ordered(struct btrfs_inode *inode,
3189                                           struct page *page, u64 start,
3190                                           u64 end, bool uptodate)
3191 {
3192         trace_btrfs_writepage_end_io_hook(inode, start, end, uptodate);
3193
3194         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, page, start, end + 1 - start,
3195                                        finish_ordered_fn, uptodate);
3196 }
3197
3198 /*
3199  * check_data_csum - verify checksum of one sector of uncompressed data
3200  * @inode:      inode
3201  * @io_bio:     btrfs_io_bio which contains the csum
3202  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3203  * @page:       page where is the data to be verified
3204  * @pgoff:      offset inside the page
3205  * @start:      logical offset in the file
3206  *
3207  * The length of such check is always one sector size.
3208  */
3209 static int check_data_csum(struct inode *inode, struct btrfs_io_bio *io_bio,
3210                            u32 bio_offset, struct page *page, u32 pgoff,
3211                            u64 start)
3212 {
3213         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3214         SHASH_DESC_ON_STACK(shash, fs_info->csum_shash);
3215         char *kaddr;
3216         u32 len = fs_info->sectorsize;
3217         const u32 csum_size = fs_info->csum_size;
3218         unsigned int offset_sectors;
3219         u8 *csum_expected;
3220         u8 csum[BTRFS_CSUM_SIZE];
3221
3222         ASSERT(pgoff + len <= PAGE_SIZE);
3223
3224         offset_sectors = bio_offset >> fs_info->sectorsize_bits;
3225         csum_expected = ((u8 *)io_bio->csum) + offset_sectors * csum_size;
3226
3227         kaddr = kmap_atomic(page);
3228         shash->tfm = fs_info->csum_shash;
3229
3230         crypto_shash_digest(shash, kaddr + pgoff, len, csum);
3231
3232         if (memcmp(csum, csum_expected, csum_size))
3233                 goto zeroit;
3234
3235         kunmap_atomic(kaddr);
3236         return 0;
3237 zeroit:
3238         btrfs_print_data_csum_error(BTRFS_I(inode), start, csum, csum_expected,
3239                                     io_bio->mirror_num);
3240         if (io_bio->device)
3241                 btrfs_dev_stat_inc_and_print(io_bio->device,
3242                                              BTRFS_DEV_STAT_CORRUPTION_ERRS);
3243         memset(kaddr + pgoff, 1, len);
3244         flush_dcache_page(page);
3245         kunmap_atomic(kaddr);
3246         return -EIO;
3247 }
3248
3249 /*
3250  * When reads are done, we need to check csums to verify the data is correct.
3251  * if there's a match, we allow the bio to finish.  If not, the code in
3252  * extent_io.c will try to find good copies for us.
3253  *
3254  * @bio_offset: offset to the beginning of the bio (in bytes)
3255  * @start:      file offset of the range start
3256  * @end:        file offset of the range end (inclusive)
3257  *
3258  * Return a bitmap where bit set means a csum mismatch, and bit not set means
3259  * csum match.
3260  */
3261 unsigned int btrfs_verify_data_csum(struct btrfs_io_bio *io_bio, u32 bio_offset,
3262                                     struct page *page, u64 start, u64 end)
3263 {
3264         struct inode *inode = page->mapping->host;
3265         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
3266         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3267         const u32 sectorsize = root->fs_info->sectorsize;
3268         u32 pg_off;
3269         unsigned int result = 0;
3270
3271         if (PageChecked(page)) {
3272                 ClearPageChecked(page);
3273                 return 0;
3274         }
3275
3276         /*
3277          * For subpage case, above PageChecked is not safe as it's not subpage
3278          * compatible.
3279          * But for now only cow fixup and compressed read utilize PageChecked
3280          * flag, while in this context we can easily use io_bio->csum to
3281          * determine if we really need to do csum verification.
3282          *
3283          * So for now, just exit if io_bio->csum is NULL, as it means it's
3284          * compressed read, and its compressed data csum has already been
3285          * verified.
3286          */
3287         if (io_bio->csum == NULL)
3288                 return 0;
3289
3290         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
3291                 return 0;
3292
3293         if (!root->fs_info->csum_root)
3294                 return 0;
3295
3296         ASSERT(page_offset(page) <= start &&
3297                end <= page_offset(page) + PAGE_SIZE - 1);
3298         for (pg_off = offset_in_page(start);
3299              pg_off < offset_in_page(end);
3300              pg_off += sectorsize, bio_offset += sectorsize) {
3301                 u64 file_offset = pg_off + page_offset(page);
3302                 int ret;
3303
3304                 if (root->root_key.objectid == BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID &&
3305                     test_range_bit(io_tree, file_offset,
3306                                    file_offset + sectorsize - 1,
3307                                    EXTENT_NODATASUM, 1, NULL)) {
3308                         /* Skip the range without csum for data reloc inode */
3309                         clear_extent_bits(io_tree, file_offset,
3310                                           file_offset + sectorsize - 1,
3311                                           EXTENT_NODATASUM);
3312                         continue;
3313                 }
3314                 ret = check_data_csum(inode, io_bio, bio_offset, page, pg_off,
3315                                       page_offset(page) + pg_off);
3316                 if (ret < 0) {
3317                         const int nr_bit = (pg_off - offset_in_page(start)) >>
3318                                      root->fs_info->sectorsize_bits;
3319
3320                         result |= (1U << nr_bit);
3321                 }
3322         }
3323         return result;
3324 }
3325
3326 /*
3327  * btrfs_add_delayed_iput - perform a delayed iput on @inode
3328  *
3329  * @inode: The inode we want to perform iput on
3330  *
3331  * This function uses the generic vfs_inode::i_count to track whether we should
3332  * just decrement it (in case it's > 1) or if this is the last iput then link
3333  * the inode to the delayed iput machinery. Delayed iputs are processed at
3334  * transaction commit time/superblock commit/cleaner kthread.
3335  */
3336 void btrfs_add_delayed_iput(struct inode *inode)
3337 {
3338         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3339         struct btrfs_inode *binode = BTRFS_I(inode);
3340
3341         if (atomic_add_unless(&inode->i_count, -1, 1))
3342                 return;
3343
3344         atomic_inc(&fs_info->nr_delayed_iputs);
3345         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3346         ASSERT(list_empty(&binode->delayed_iput));
3347         list_add_tail(&binode->delayed_iput, &fs_info->delayed_iputs);
3348         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3349         if (!test_bit(BTRFS_FS_CLEANER_RUNNING, &fs_info->flags))
3350                 wake_up_process(fs_info->cleaner_kthread);
3351 }
3352
3353 static void run_delayed_iput_locked(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3354                                     struct btrfs_inode *inode)
3355 {
3356         list_del_init(&inode->delayed_iput);
3357         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3358         iput(&inode->vfs_inode);
3359         if (atomic_dec_and_test(&fs_info->nr_delayed_iputs))
3360                 wake_up(&fs_info->delayed_iputs_wait);
3361         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3362 }
3363
3364 static void btrfs_run_delayed_iput(struct btrfs_fs_info *fs_info,
3365                                    struct btrfs_inode *inode)
3366 {
3367         if (!list_empty(&inode->delayed_iput)) {
3368                 spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3369                 if (!list_empty(&inode->delayed_iput))
3370                         run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3371                 spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3372         }
3373 }
3374
3375 void btrfs_run_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3376 {
3377
3378         spin_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3379         while (!list_empty(&fs_info->delayed_iputs)) {
3380                 struct btrfs_inode *inode;
3381
3382                 inode = list_first_entry(&fs_info->delayed_iputs,
3383                                 struct btrfs_inode, delayed_iput);
3384                 run_delayed_iput_locked(fs_info, inode);
3385                 cond_resched_lock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3386         }
3387         spin_unlock(&fs_info->delayed_iput_lock);
3388 }
3389
3390 /**
3391  * Wait for flushing all delayed iputs
3392  *
3393  * @fs_info:  the filesystem
3394  *
3395  * This will wait on any delayed iputs that are currently running with KILLABLE
3396  * set.  Once they are all done running we will return, unless we are killed in
3397  * which case we return EINTR. This helps in user operations like fallocate etc
3398  * that might get blocked on the iputs.
3399  *
3400  * Return EINTR if we were killed, 0 if nothing's pending
3401  */
3402 int btrfs_wait_on_delayed_iputs(struct btrfs_fs_info *fs_info)
3403 {
3404         int ret = wait_event_killable(fs_info->delayed_iputs_wait,
3405                         atomic_read(&fs_info->nr_delayed_iputs) == 0);
3406         if (ret)
3407                 return -EINTR;
3408         return 0;
3409 }
3410
3411 /*
3412  * This creates an orphan entry for the given inode in case something goes wrong
3413  * in the middle of an unlink.
3414  */
3415 int btrfs_orphan_add(struct btrfs_trans_handle *trans,
3416                      struct btrfs_inode *inode)
3417 {
3418         int ret;
3419
3420         ret = btrfs_insert_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3421         if (ret && ret != -EEXIST) {
3422                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
3423                 return ret;
3424         }
3425
3426         return 0;
3427 }
3428
3429 /*
3430  * We have done the delete so we can go ahead and remove the orphan item for
3431  * this particular inode.
3432  */
3433 static int btrfs_orphan_del(struct btrfs_trans_handle *trans,
3434                             struct btrfs_inode *inode)
3435 {
3436         return btrfs_del_orphan_item(trans, inode->root, btrfs_ino(inode));
3437 }
3438
3439 /*
3440  * this cleans up any orphans that may be left on the list from the last use
3441  * of this root.
3442  */
3443 int btrfs_orphan_cleanup(struct btrfs_root *root)
3444 {
3445         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3446         struct btrfs_path *path;
3447         struct extent_buffer *leaf;
3448         struct btrfs_key key, found_key;
3449         struct btrfs_trans_handle *trans;
3450         struct inode *inode;
3451         u64 last_objectid = 0;
3452         int ret = 0, nr_unlink = 0;
3453
3454         if (cmpxchg(&root->orphan_cleanup_state, 0, ORPHAN_CLEANUP_STARTED))
3455                 return 0;
3456
3457         path = btrfs_alloc_path();
3458         if (!path) {
3459                 ret = -ENOMEM;
3460                 goto out;
3461         }
3462         path->reada = READA_BACK;
3463
3464         key.objectid = BTRFS_ORPHAN_OBJECTID;
3465         key.type = BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY;
3466         key.offset = (u64)-1;
3467
3468         while (1) {
3469                 ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
3470                 if (ret < 0)
3471                         goto out;
3472
3473                 /*
3474                  * if ret == 0 means we found what we were searching for, which
3475                  * is weird, but possible, so only screw with path if we didn't
3476                  * find the key and see if we have stuff that matches
3477                  */
3478                 if (ret > 0) {
3479                         ret = 0;
3480                         if (path->slots[0] == 0)
3481                                 break;
3482                         path->slots[0]--;
3483                 }
3484
3485                 /* pull out the item */
3486                 leaf = path->nodes[0];
3487                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
3488
3489                 /* make sure the item matches what we want */
3490                 if (found_key.objectid != BTRFS_ORPHAN_OBJECTID)
3491                         break;
3492                 if (found_key.type != BTRFS_ORPHAN_ITEM_KEY)
3493                         break;
3494
3495                 /* release the path since we're done with it */
3496                 btrfs_release_path(path);
3497
3498                 /*
3499                  * this is where we are basically btrfs_lookup, without the
3500                  * crossing root thing.  we store the inode number in the
3501                  * offset of the orphan item.
3502                  */
3503
3504                 if (found_key.offset == last_objectid) {
3505                         btrfs_err(fs_info,
3506                                   "Error removing orphan entry, stopping orphan cleanup");
3507                         ret = -EINVAL;
3508                         goto out;
3509                 }
3510
3511                 last_objectid = found_key.offset;
3512
3513                 found_key.objectid = found_key.offset;
3514                 found_key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
3515                 found_key.offset = 0;
3516                 inode = btrfs_iget(fs_info->sb, last_objectid, root);
3517                 ret = PTR_ERR_OR_ZERO(inode);
3518                 if (ret && ret != -ENOENT)
3519                         goto out;
3520
3521                 if (ret == -ENOENT && root == fs_info->tree_root) {
3522                         struct btrfs_root *dead_root;
3523                         int is_dead_root = 0;
3524
3525                         /*
3526                          * This is an orphan in the tree root. Currently these
3527                          * could come from 2 sources:
3528                          *  a) a root (snapshot/subvolume) deletion in progress
3529                          *  b) a free space cache inode
3530                          * We need to distinguish those two, as the orphan item
3531                          * for a root must not get deleted before the deletion
3532                          * of the snapshot/subvolume's tree completes.
3533                          *
3534                          * btrfs_find_orphan_roots() ran before us, which has
3535                          * found all deleted roots and loaded them into
3536                          * fs_info->fs_roots_radix. So here we can find if an
3537                          * orphan item corresponds to a deleted root by looking
3538                          * up the root from that radix tree.
3539                          */
3540
3541                         spin_lock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3542                         dead_root = radix_tree_lookup(&fs_info->fs_roots_radix,
3543                                                          (unsigned long)found_key.objectid);
3544                         if (dead_root && btrfs_root_refs(&dead_root->root_item) == 0)
3545                                 is_dead_root = 1;
3546                         spin_unlock(&fs_info->fs_roots_radix_lock);
3547
3548                         if (is_dead_root) {
3549                                 /* prevent this orphan from being found again */
3550                                 key.offset = found_key.objectid - 1;
3551                                 continue;
3552                         }
3553
3554                 }
3555
3556                 /*
3557                  * If we have an inode with links, there are a couple of
3558                  * possibilities. Old kernels (before v3.12) used to create an
3559                  * orphan item for truncate indicating that there were possibly
3560                  * extent items past i_size that needed to be deleted. In v3.12,
3561                  * truncate was changed to update i_size in sync with the extent
3562                  * items, but the (useless) orphan item was still created. Since
3563                  * v4.18, we don't create the orphan item for truncate at all.
3564                  *
3565                  * So, this item could mean that we need to do a truncate, but
3566                  * only if this filesystem was last used on a pre-v3.12 kernel
3567                  * and was not cleanly unmounted. The odds of that are quite
3568                  * slim, and it's a pain to do the truncate now, so just delete
3569                  * the orphan item.
3570                  *
3571                  * It's also possible that this orphan item was supposed to be
3572                  * deleted but wasn't. The inode number may have been reused,
3573                  * but either way, we can delete the orphan item.
3574                  */
3575                 if (ret == -ENOENT || inode->i_nlink) {
3576                         if (!ret)
3577                                 iput(inode);
3578                         trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
3579                         if (IS_ERR(trans)) {
3580                                 ret = PTR_ERR(trans);
3581                                 goto out;
3582                         }
3583                         btrfs_debug(fs_info, "auto deleting %Lu",
3584                                     found_key.objectid);
3585                         ret = btrfs_del_orphan_item(trans, root,
3586                                                     found_key.objectid);
3587                         btrfs_end_transaction(trans);
3588                         if (ret)
3589                                 goto out;
3590                         continue;
3591                 }
3592
3593                 nr_unlink++;
3594
3595                 /* this will do delete_inode and everything for us */
3596                 iput(inode);
3597         }
3598         /* release the path since we're done with it */
3599         btrfs_release_path(path);
3600
3601         root->orphan_cleanup_state = ORPHAN_CLEANUP_DONE;
3602
3603         if (test_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &root->state)) {
3604                 trans = btrfs_join_transaction(root);
3605                 if (!IS_ERR(trans))
3606                         btrfs_end_transaction(trans);
3607         }
3608
3609         if (nr_unlink)
3610                 btrfs_debug(fs_info, "unlinked %d orphans", nr_unlink);
3611
3612 out:
3613         if (ret)
3614                 btrfs_err(fs_info, "could not do orphan cleanup %d", ret);
3615         btrfs_free_path(path);
3616         return ret;
3617 }
3618
3619 /*
3620  * very simple check to peek ahead in the leaf looking for xattrs.  If we
3621  * don't find any xattrs, we know there can't be any acls.
3622  *
3623  * slot is the slot the inode is in, objectid is the objectid of the inode
3624  */
3625 static noinline int acls_after_inode_item(struct extent_buffer *leaf,
3626                                           int slot, u64 objectid,
3627                                           int *first_xattr_slot)
3628 {
3629         u32 nritems = btrfs_header_nritems(leaf);
3630         struct btrfs_key found_key;
3631         static u64 xattr_access = 0;
3632         static u64 xattr_default = 0;
3633         int scanned = 0;
3634
3635         if (!xattr_access) {
3636                 xattr_access = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS,
3637                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_ACCESS));
3638                 xattr_default = btrfs_name_hash(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT,
3639                                         strlen(XATTR_NAME_POSIX_ACL_DEFAULT));
3640         }
3641
3642         slot++;
3643         *first_xattr_slot = -1;
3644         while (slot < nritems) {
3645                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
3646
3647                 /* we found a different objectid, there must not be acls */
3648                 if (found_key.objectid != objectid)
3649                         return 0;
3650
3651                 /* we found an xattr, assume we've got an acl */
3652                 if (found_key.type == BTRFS_XATTR_ITEM_KEY) {
3653                         if (*first_xattr_slot == -1)
3654                                 *first_xattr_slot = slot;
3655                         if (found_key.offset == xattr_access ||
3656                             found_key.offset == xattr_default)
3657                                 return 1;
3658                 }
3659
3660                 /*
3661                  * we found a key greater than an xattr key, there can't
3662                  * be any acls later on
3663                  */
3664                 if (found_key.type > BTRFS_XATTR_ITEM_KEY)
3665                         return 0;
3666
3667                 slot++;
3668                 scanned++;
3669
3670                 /*
3671                  * it goes inode, inode backrefs, xattrs, extents,
3672                  * so if there are a ton of hard links to an inode there can
3673                  * be a lot of backrefs.  Don't waste time searching too hard,
3674                  * this is just an optimization
3675                  */
3676                 if (scanned >= 8)
3677                         break;
3678         }
3679         /* we hit the end of the leaf before we found an xattr or
3680          * something larger than an xattr.  We have to assume the inode
3681          * has acls
3682          */
3683         if (*first_xattr_slot == -1)
3684                 *first_xattr_slot = slot;
3685         return 1;
3686 }
3687
3688 /*
3689  * read an inode from the btree into the in-memory inode
3690  */
3691 static int btrfs_read_locked_inode(struct inode *inode,
3692                                    struct btrfs_path *in_path)
3693 {
3694         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
3695         struct btrfs_path *path = in_path;
3696         struct extent_buffer *leaf;
3697         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3698         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
3699         struct btrfs_key location;
3700         unsigned long ptr;
3701         int maybe_acls;
3702         u32 rdev;
3703         int ret;
3704         bool filled = false;
3705         int first_xattr_slot;
3706
3707         ret = btrfs_fill_inode(inode, &rdev);
3708         if (!ret)
3709                 filled = true;
3710
3711         if (!path) {
3712                 path = btrfs_alloc_path();
3713                 if (!path)
3714                         return -ENOMEM;
3715         }
3716
3717         memcpy(&location, &BTRFS_I(inode)->location, sizeof(location));
3718
3719         ret = btrfs_lookup_inode(NULL, root, path, &location, 0);
3720         if (ret) {
3721                 if (path != in_path)
3722                         btrfs_free_path(path);
3723                 return ret;
3724         }
3725
3726         leaf = path->nodes[0];
3727
3728         if (filled)
3729                 goto cache_index;
3730
3731         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3732                                     struct btrfs_inode_item);
3733         inode->i_mode = btrfs_inode_mode(leaf, inode_item);
3734         set_nlink(inode, btrfs_inode_nlink(leaf, inode_item));
3735         i_uid_write(inode, btrfs_inode_uid(leaf, inode_item));
3736         i_gid_write(inode, btrfs_inode_gid(leaf, inode_item));
3737         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), btrfs_inode_size(leaf, inode_item));
3738         btrfs_inode_set_file_extent_range(BTRFS_I(inode), 0,
3739                         round_up(i_size_read(inode), fs_info->sectorsize));
3740
3741         inode->i_atime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->atime);
3742         inode->i_atime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->atime);
3743
3744         inode->i_mtime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->mtime);
3745         inode->i_mtime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->mtime);
3746
3747         inode->i_ctime.tv_sec = btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->ctime);
3748         inode->i_ctime.tv_nsec = btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->ctime);
3749
3750         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec =
3751                 btrfs_timespec_sec(leaf, &inode_item->otime);
3752         BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec =
3753                 btrfs_timespec_nsec(leaf, &inode_item->otime);
3754
3755         inode_set_bytes(inode, btrfs_inode_nbytes(leaf, inode_item));
3756         BTRFS_I(inode)->generation = btrfs_inode_generation(leaf, inode_item);
3757         BTRFS_I(inode)->last_trans = btrfs_inode_transid(leaf, inode_item);
3758
3759         inode_set_iversion_queried(inode,
3760                                    btrfs_inode_sequence(leaf, inode_item));
3761         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
3762         inode->i_rdev = 0;
3763         rdev = btrfs_inode_rdev(leaf, inode_item);
3764
3765         BTRFS_I(inode)->index_cnt = (u64)-1;
3766         BTRFS_I(inode)->flags = btrfs_inode_flags(leaf, inode_item);
3767
3768 cache_index:
3769         /*
3770          * If we were modified in the current generation and evicted from memory
3771          * and then re-read we need to do a full sync since we don't have any
3772          * idea about which extents were modified before we were evicted from
3773          * cache.
3774          *
3775          * This is required for both inode re-read from disk and delayed inode
3776          * in delayed_nodes_tree.
3777          */
3778         if (BTRFS_I(inode)->last_trans == fs_info->generation)
3779                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
3780                         &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
3781
3782         /*
3783          * We don't persist the id of the transaction where an unlink operation
3784          * against the inode was last made. So here we assume the inode might
3785          * have been evicted, and therefore the exact value of last_unlink_trans
3786          * lost, and set it to last_trans to avoid metadata inconsistencies
3787          * between the inode and its parent if the inode is fsync'ed and the log
3788          * replayed. For example, in the scenario:
3789          *
3790          * touch mydir/foo
3791          * ln mydir/foo mydir/bar
3792          * sync
3793          * unlink mydir/bar
3794          * echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches   # evicts inode
3795          * xfs_io -c fsync mydir/foo
3796          * <power failure>
3797          * mount fs, triggers fsync log replay
3798          *
3799          * We must make sure that when we fsync our inode foo we also log its
3800          * parent inode, otherwise after log replay the parent still has the
3801          * dentry with the "bar" name but our inode foo has a link count of 1
3802          * and doesn't have an inode ref with the name "bar" anymore.
3803          *
3804          * Setting last_unlink_trans to last_trans is a pessimistic approach,
3805          * but it guarantees correctness at the expense of occasional full
3806          * transaction commits on fsync if our inode is a directory, or if our
3807          * inode is not a directory, logging its parent unnecessarily.
3808          */
3809         BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3810
3811         /*
3812          * Same logic as for last_unlink_trans. We don't persist the generation
3813          * of the last transaction where this inode was used for a reflink
3814          * operation, so after eviction and reloading the inode we must be
3815          * pessimistic and assume the last transaction that modified the inode.
3816          */
3817         BTRFS_I(inode)->last_reflink_trans = BTRFS_I(inode)->last_trans;
3818
3819         path->slots[0]++;
3820         if (inode->i_nlink != 1 ||
3821             path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf))
3822                 goto cache_acl;
3823
3824         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &location, path->slots[0]);
3825         if (location.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)))
3826                 goto cache_acl;
3827
3828         ptr = btrfs_item_ptr_offset(leaf, path->slots[0]);
3829         if (location.type == BTRFS_INODE_REF_KEY) {
3830                 struct btrfs_inode_ref *ref;
3831
3832                 ref = (struct btrfs_inode_ref *)ptr;
3833                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_ref_index(leaf, ref);
3834         } else if (location.type == BTRFS_INODE_EXTREF_KEY) {
3835                 struct btrfs_inode_extref *extref;
3836
3837                 extref = (struct btrfs_inode_extref *)ptr;
3838                 BTRFS_I(inode)->dir_index = btrfs_inode_extref_index(leaf,
3839                                                                      extref);
3840         }
3841 cache_acl:
3842         /*
3843          * try to precache a NULL acl entry for files that don't have
3844          * any xattrs or acls
3845          */
3846         maybe_acls = acls_after_inode_item(leaf, path->slots[0],
3847                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), &first_xattr_slot);
3848         if (first_xattr_slot != -1) {
3849                 path->slots[0] = first_xattr_slot;
3850                 ret = btrfs_load_inode_props(inode, path);
3851                 if (ret)
3852                         btrfs_err(fs_info,
3853                                   "error loading props for ino %llu (root %llu): %d",
3854                                   btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
3855                                   root->root_key.objectid, ret);
3856         }
3857         if (path != in_path)
3858                 btrfs_free_path(path);
3859
3860         if (!maybe_acls)
3861                 cache_no_acl(inode);
3862
3863         switch (inode->i_mode & S_IFMT) {
3864         case S_IFREG:
3865                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3866                 inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
3867                 inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
3868                 break;
3869         case S_IFDIR:
3870                 inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
3871                 inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
3872                 break;
3873         case S_IFLNK:
3874                 inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
3875                 inode_nohighmem(inode);
3876                 inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
3877                 break;
3878         default:
3879                 inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
3880                 init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
3881                 break;
3882         }
3883
3884         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
3885         return 0;
3886 }
3887
3888 /*
3889  * given a leaf and an inode, copy the inode fields into the leaf
3890  */
3891 static void fill_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3892                             struct extent_buffer *leaf,
3893                             struct btrfs_inode_item *item,
3894                             struct inode *inode)
3895 {
3896         struct btrfs_map_token token;
3897
3898         btrfs_init_map_token(&token, leaf);
3899
3900         btrfs_set_token_inode_uid(&token, item, i_uid_read(inode));
3901         btrfs_set_token_inode_gid(&token, item, i_gid_read(inode));
3902         btrfs_set_token_inode_size(&token, item, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
3903         btrfs_set_token_inode_mode(&token, item, inode->i_mode);
3904         btrfs_set_token_inode_nlink(&token, item, inode->i_nlink);
3905
3906         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->atime,
3907                                      inode->i_atime.tv_sec);
3908         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->atime,
3909                                       inode->i_atime.tv_nsec);
3910
3911         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->mtime,
3912                                      inode->i_mtime.tv_sec);
3913         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->mtime,
3914                                       inode->i_mtime.tv_nsec);
3915
3916         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->ctime,
3917                                      inode->i_ctime.tv_sec);
3918         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->ctime,
3919                                       inode->i_ctime.tv_nsec);
3920
3921         btrfs_set_token_timespec_sec(&token, &item->otime,
3922                                      BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec);
3923         btrfs_set_token_timespec_nsec(&token, &item->otime,
3924                                       BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec);
3925
3926         btrfs_set_token_inode_nbytes(&token, item, inode_get_bytes(inode));
3927         btrfs_set_token_inode_generation(&token, item,
3928                                          BTRFS_I(inode)->generation);
3929         btrfs_set_token_inode_sequence(&token, item, inode_peek_iversion(inode));
3930         btrfs_set_token_inode_transid(&token, item, trans->transid);
3931         btrfs_set_token_inode_rdev(&token, item, inode->i_rdev);
3932         btrfs_set_token_inode_flags(&token, item, BTRFS_I(inode)->flags);
3933         btrfs_set_token_inode_block_group(&token, item, 0);
3934 }
3935
3936 /*
3937  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3938  */
3939 static noinline int btrfs_update_inode_item(struct btrfs_trans_handle *trans,
3940                                 struct btrfs_root *root,
3941                                 struct btrfs_inode *inode)
3942 {
3943         struct btrfs_inode_item *inode_item;
3944         struct btrfs_path *path;
3945         struct extent_buffer *leaf;
3946         int ret;
3947
3948         path = btrfs_alloc_path();
3949         if (!path)
3950                 return -ENOMEM;
3951
3952         ret = btrfs_lookup_inode(trans, root, path, &inode->location, 1);
3953         if (ret) {
3954                 if (ret > 0)
3955                         ret = -ENOENT;
3956                 goto failed;
3957         }
3958
3959         leaf = path->nodes[0];
3960         inode_item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
3961                                     struct btrfs_inode_item);
3962
3963         fill_inode_item(trans, leaf, inode_item, &inode->vfs_inode);
3964         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
3965         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
3966         ret = 0;
3967 failed:
3968         btrfs_free_path(path);
3969         return ret;
3970 }
3971
3972 /*
3973  * copy everything in the in-memory inode into the btree.
3974  */
3975 noinline int btrfs_update_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
3976                                 struct btrfs_root *root,
3977                                 struct btrfs_inode *inode)
3978 {
3979         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
3980         int ret;
3981
3982         /*
3983          * If the inode is a free space inode, we can deadlock during commit
3984          * if we put it into the delayed code.
3985          *
3986          * The data relocation inode should also be directly updated
3987          * without delay
3988          */
3989         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode)
3990             && root->root_key.objectid != BTRFS_DATA_RELOC_TREE_OBJECTID
3991             && !test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags)) {
3992                 btrfs_update_root_times(trans, root);
3993
3994                 ret = btrfs_delayed_update_inode(trans, root, inode);
3995                 if (!ret)
3996                         btrfs_set_inode_last_trans(trans, inode);
3997                 return ret;
3998         }
3999
4000         return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
4001 }
4002
4003 int btrfs_update_inode_fallback(struct btrfs_trans_handle *trans,
4004                                 struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode)
4005 {
4006         int ret;
4007
4008         ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4009         if (ret == -ENOSPC)
4010                 return btrfs_update_inode_item(trans, root, inode);
4011         return ret;
4012 }
4013
4014 /*
4015  * unlink helper that gets used here in inode.c and in the tree logging
4016  * recovery code.  It remove a link in a directory with a given name, and
4017  * also drops the back refs in the inode to the directory
4018  */
4019 static int __btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4020                                 struct btrfs_root *root,
4021                                 struct btrfs_inode *dir,
4022                                 struct btrfs_inode *inode,
4023                                 const char *name, int name_len)
4024 {
4025         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4026         struct btrfs_path *path;
4027         int ret = 0;
4028         struct btrfs_dir_item *di;
4029         u64 index;
4030         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4031         u64 dir_ino = btrfs_ino(dir);
4032
4033         path = btrfs_alloc_path();
4034         if (!path) {
4035                 ret = -ENOMEM;
4036                 goto out;
4037         }
4038
4039         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4040                                     name, name_len, -1);
4041         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4042                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4043                 goto err;
4044         }
4045         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4046         if (ret)
4047                 goto err;
4048         btrfs_release_path(path);
4049
4050         /*
4051          * If we don't have dir index, we have to get it by looking up
4052          * the inode ref, since we get the inode ref, remove it directly,
4053          * it is unnecessary to do delayed deletion.
4054          *
4055          * But if we have dir index, needn't search inode ref to get it.
4056          * Since the inode ref is close to the inode item, it is better
4057          * that we delay to delete it, and just do this deletion when
4058          * we update the inode item.
4059          */
4060         if (inode->dir_index) {
4061                 ret = btrfs_delayed_delete_inode_ref(inode);
4062                 if (!ret) {
4063                         index = inode->dir_index;
4064                         goto skip_backref;
4065                 }
4066         }
4067
4068         ret = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
4069                                   dir_ino, &index);
4070         if (ret) {
4071                 btrfs_info(fs_info,
4072                         "failed to delete reference to %.*s, inode %llu parent %llu",
4073                         name_len, name, ino, dir_ino);
4074                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4075                 goto err;
4076         }
4077 skip_backref:
4078         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, dir, index);
4079         if (ret) {
4080                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4081                 goto err;
4082         }
4083
4084         ret = btrfs_del_inode_ref_in_log(trans, root, name, name_len, inode,
4085                         dir_ino);
4086         if (ret != 0 && ret != -ENOENT) {
4087                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4088                 goto err;
4089         }
4090
4091         ret = btrfs_del_dir_entries_in_log(trans, root, name, name_len, dir,
4092                         index);
4093         if (ret == -ENOENT)
4094                 ret = 0;
4095         else if (ret)
4096                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4097
4098         /*
4099          * If we have a pending delayed iput we could end up with the final iput
4100          * being run in btrfs-cleaner context.  If we have enough of these built
4101          * up we can end up burning a lot of time in btrfs-cleaner without any
4102          * way to throttle the unlinks.  Since we're currently holding a ref on
4103          * the inode we can run the delayed iput here without any issues as the
4104          * final iput won't be done until after we drop the ref we're currently
4105          * holding.
4106          */
4107         btrfs_run_delayed_iput(fs_info, inode);
4108 err:
4109         btrfs_free_path(path);
4110         if (ret)
4111                 goto out;
4112
4113         btrfs_i_size_write(dir, dir->vfs_inode.i_size - name_len * 2);
4114         inode_inc_iversion(&inode->vfs_inode);
4115         inode_inc_iversion(&dir->vfs_inode);
4116         inode->vfs_inode.i_ctime = dir->vfs_inode.i_mtime =
4117                 dir->vfs_inode.i_ctime = current_time(&inode->vfs_inode);
4118         ret = btrfs_update_inode(trans, root, dir);
4119 out:
4120         return ret;
4121 }
4122
4123 int btrfs_unlink_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
4124                        struct btrfs_root *root,
4125                        struct btrfs_inode *dir, struct btrfs_inode *inode,
4126                        const char *name, int name_len)
4127 {
4128         int ret;
4129         ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, dir, inode, name, name_len);
4130         if (!ret) {
4131                 drop_nlink(&inode->vfs_inode);
4132                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, inode);
4133         }
4134         return ret;
4135 }
4136
4137 /*
4138  * helper to start transaction for unlink and rmdir.
4139  *
4140  * unlink and rmdir are special in btrfs, they do not always free space, so
4141  * if we cannot make our reservations the normal way try and see if there is
4142  * plenty of slack room in the global reserve to migrate, otherwise we cannot
4143  * allow the unlink to occur.
4144  */
4145 static struct btrfs_trans_handle *__unlink_start_trans(struct inode *dir)
4146 {
4147         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4148
4149         /*
4150          * 1 for the possible orphan item
4151          * 1 for the dir item
4152          * 1 for the dir index
4153          * 1 for the inode ref
4154          * 1 for the inode
4155          */
4156         return btrfs_start_transaction_fallback_global_rsv(root, 5);
4157 }
4158
4159 static int btrfs_unlink(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4160 {
4161         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4162         struct btrfs_trans_handle *trans;
4163         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4164         int ret;
4165
4166         trans = __unlink_start_trans(dir);
4167         if (IS_ERR(trans))
4168                 return PTR_ERR(trans);
4169
4170         btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(d_inode(dentry)),
4171                         0);
4172
4173         ret = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4174                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4175                         dentry->d_name.len);
4176         if (ret)
4177                 goto out;
4178
4179         if (inode->i_nlink == 0) {
4180                 ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4181                 if (ret)
4182                         goto out;
4183         }
4184
4185 out:
4186         btrfs_end_transaction(trans);
4187         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4188         return ret;
4189 }
4190
4191 static int btrfs_unlink_subvol(struct btrfs_trans_handle *trans,
4192                                struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4193 {
4194         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4195         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(d_inode(dentry));
4196         struct btrfs_path *path;
4197         struct extent_buffer *leaf;
4198         struct btrfs_dir_item *di;
4199         struct btrfs_key key;
4200         const char *name = dentry->d_name.name;
4201         int name_len = dentry->d_name.len;
4202         u64 index;
4203         int ret;
4204         u64 objectid;
4205         u64 dir_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(dir));
4206
4207         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
4208                 objectid = inode->root->root_key.objectid;
4209         } else if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4210                 objectid = inode->location.objectid;
4211         } else {
4212                 WARN_ON(1);
4213                 return -EINVAL;
4214         }
4215
4216         path = btrfs_alloc_path();
4217         if (!path)
4218                 return -ENOMEM;
4219
4220         di = btrfs_lookup_dir_item(trans, root, path, dir_ino,
4221                                    name, name_len, -1);
4222         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4223                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
4224                 goto out;
4225         }
4226
4227         leaf = path->nodes[0];
4228         btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &key);
4229         WARN_ON(key.type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY || key.objectid != objectid);
4230         ret = btrfs_delete_one_dir_name(trans, root, path, di);
4231         if (ret) {
4232                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4233                 goto out;
4234         }
4235         btrfs_release_path(path);
4236
4237         /*
4238          * This is a placeholder inode for a subvolume we didn't have a
4239          * reference to at the time of the snapshot creation.  In the meantime
4240          * we could have renamed the real subvol link into our snapshot, so
4241          * depending on btrfs_del_root_ref to return -ENOENT here is incorrect.
4242          * Instead simply lookup the dir_index_item for this entry so we can
4243          * remove it.  Otherwise we know we have a ref to the root and we can
4244          * call btrfs_del_root_ref, and it _shouldn't_ fail.
4245          */
4246         if (btrfs_ino(inode) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID) {
4247                 di = btrfs_search_dir_index_item(root, path, dir_ino,
4248                                                  name, name_len);
4249                 if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
4250                         if (!di)
4251                                 ret = -ENOENT;
4252                         else
4253                                 ret = PTR_ERR(di);
4254                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4255                         goto out;
4256                 }
4257
4258                 leaf = path->nodes[0];
4259                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, path->slots[0]);
4260                 index = key.offset;
4261                 btrfs_release_path(path);
4262         } else {
4263                 ret = btrfs_del_root_ref(trans, objectid,
4264                                          root->root_key.objectid, dir_ino,
4265                                          &index, name, name_len);
4266                 if (ret) {
4267                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4268                         goto out;
4269                 }
4270         }
4271
4272         ret = btrfs_delete_delayed_dir_index(trans, BTRFS_I(dir), index);
4273         if (ret) {
4274                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4275                 goto out;
4276         }
4277
4278         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(dir), dir->i_size - name_len * 2);
4279         inode_inc_iversion(dir);
4280         dir->i_mtime = dir->i_ctime = current_time(dir);
4281         ret = btrfs_update_inode_fallback(trans, root, BTRFS_I(dir));
4282         if (ret)
4283                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4284 out:
4285         btrfs_free_path(path);
4286         return ret;
4287 }
4288
4289 /*
4290  * Helper to check if the subvolume references other subvolumes or if it's
4291  * default.
4292  */
4293 static noinline int may_destroy_subvol(struct btrfs_root *root)
4294 {
4295         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4296         struct btrfs_path *path;
4297         struct btrfs_dir_item *di;
4298         struct btrfs_key key;
4299         u64 dir_id;
4300         int ret;
4301
4302         path = btrfs_alloc_path();
4303         if (!path)
4304                 return -ENOMEM;
4305
4306         /* Make sure this root isn't set as the default subvol */
4307         dir_id = btrfs_super_root_dir(fs_info->super_copy);
4308         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, fs_info->tree_root, path,
4309                                    dir_id, "default", 7, 0);
4310         if (di && !IS_ERR(di)) {
4311                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, &key);
4312                 if (key.objectid == root->root_key.objectid) {
4313                         ret = -EPERM;
4314                         btrfs_err(fs_info,
4315                                   "deleting default subvolume %llu is not allowed",
4316                                   key.objectid);
4317                         goto out;
4318                 }
4319                 btrfs_release_path(path);
4320         }
4321
4322         key.objectid = root->root_key.objectid;
4323         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
4324         key.offset = (u64)-1;
4325
4326         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
4327         if (ret < 0)
4328                 goto out;
4329         BUG_ON(ret == 0);
4330
4331         ret = 0;
4332         if (path->slots[0] > 0) {
4333                 path->slots[0]--;
4334                 btrfs_item_key_to_cpu(path->nodes[0], &key, path->slots[0]);
4335                 if (key.objectid == root->root_key.objectid &&
4336                     key.type == BTRFS_ROOT_REF_KEY)
4337                         ret = -ENOTEMPTY;
4338         }
4339 out:
4340         btrfs_free_path(path);
4341         return ret;
4342 }
4343
4344 /* Delete all dentries for inodes belonging to the root */
4345 static void btrfs_prune_dentries(struct btrfs_root *root)
4346 {
4347         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4348         struct rb_node *node;
4349         struct rb_node *prev;
4350         struct btrfs_inode *entry;
4351         struct inode *inode;
4352         u64 objectid = 0;
4353
4354         if (!test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
4355                 WARN_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0);
4356
4357         spin_lock(&root->inode_lock);
4358 again:
4359         node = root->inode_tree.rb_node;
4360         prev = NULL;
4361         while (node) {
4362                 prev = node;
4363                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4364
4365                 if (objectid < btrfs_ino(entry))
4366                         node = node->rb_left;
4367                 else if (objectid > btrfs_ino(entry))
4368                         node = node->rb_right;
4369                 else
4370                         break;
4371         }
4372         if (!node) {
4373                 while (prev) {
4374                         entry = rb_entry(prev, struct btrfs_inode, rb_node);
4375                         if (objectid <= btrfs_ino(entry)) {
4376                                 node = prev;
4377                                 break;
4378                         }
4379                         prev = rb_next(prev);
4380                 }
4381         }
4382         while (node) {
4383                 entry = rb_entry(node, struct btrfs_inode, rb_node);
4384                 objectid = btrfs_ino(entry) + 1;
4385                 inode = igrab(&entry->vfs_inode);
4386                 if (inode) {
4387                         spin_unlock(&root->inode_lock);
4388                         if (atomic_read(&inode->i_count) > 1)
4389                                 d_prune_aliases(inode);
4390                         /*
4391                          * btrfs_drop_inode will have it removed from the inode
4392                          * cache when its usage count hits zero.
4393                          */
4394                         iput(inode);
4395                         cond_resched();
4396                         spin_lock(&root->inode_lock);
4397                         goto again;
4398                 }
4399
4400                 if (cond_resched_lock(&root->inode_lock))
4401                         goto again;
4402
4403                 node = rb_next(node);
4404         }
4405         spin_unlock(&root->inode_lock);
4406 }
4407
4408 int btrfs_delete_subvolume(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4409 {
4410         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dentry->d_sb);
4411         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4412         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4413         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(inode)->root;
4414         struct btrfs_trans_handle *trans;
4415         struct btrfs_block_rsv block_rsv;
4416         u64 root_flags;
4417         int ret;
4418
4419         /*
4420          * Don't allow to delete a subvolume with send in progress. This is
4421          * inside the inode lock so the error handling that has to drop the bit
4422          * again is not run concurrently.
4423          */
4424         spin_lock(&dest->root_item_lock);
4425         if (dest->send_in_progress) {
4426                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4427                 btrfs_warn(fs_info,
4428                            "attempt to delete subvolume %llu during send",
4429                            dest->root_key.objectid);
4430                 return -EPERM;
4431         }
4432         root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4433         btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4434                              root_flags | BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4435         spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4436
4437         down_write(&fs_info->subvol_sem);
4438
4439         ret = may_destroy_subvol(dest);
4440         if (ret)
4441                 goto out_up_write;
4442
4443         btrfs_init_block_rsv(&block_rsv, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
4444         /*
4445          * One for dir inode,
4446          * two for dir entries,
4447          * two for root ref/backref.
4448          */
4449         ret = btrfs_subvolume_reserve_metadata(root, &block_rsv, 5, true);
4450         if (ret)
4451                 goto out_up_write;
4452
4453         trans = btrfs_start_transaction(root, 0);
4454         if (IS_ERR(trans)) {
4455                 ret = PTR_ERR(trans);
4456                 goto out_release;
4457         }
4458         trans->block_rsv = &block_rsv;
4459         trans->bytes_reserved = block_rsv.size;
4460
4461         btrfs_record_snapshot_destroy(trans, BTRFS_I(dir));
4462
4463         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4464         if (ret) {
4465                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4466                 goto out_end_trans;
4467         }
4468
4469         ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
4470         if (ret) {
4471                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4472                 goto out_end_trans;
4473         }
4474
4475         memset(&dest->root_item.drop_progress, 0,
4476                 sizeof(dest->root_item.drop_progress));
4477         btrfs_set_root_drop_level(&dest->root_item, 0);
4478         btrfs_set_root_refs(&dest->root_item, 0);
4479
4480         if (!test_and_set_bit(BTRFS_ROOT_ORPHAN_ITEM_INSERTED, &dest->state)) {
4481                 ret = btrfs_insert_orphan_item(trans,
4482                                         fs_info->tree_root,
4483                                         dest->root_key.objectid);
4484                 if (ret) {
4485                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4486                         goto out_end_trans;
4487                 }
4488         }
4489
4490         ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans, dest->root_item.uuid,
4491                                   BTRFS_UUID_KEY_SUBVOL,
4492                                   dest->root_key.objectid);
4493         if (ret && ret != -ENOENT) {
4494                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4495                 goto out_end_trans;
4496         }
4497         if (!btrfs_is_empty_uuid(dest->root_item.received_uuid)) {
4498                 ret = btrfs_uuid_tree_remove(trans,
4499                                           dest->root_item.received_uuid,
4500                                           BTRFS_UUID_KEY_RECEIVED_SUBVOL,
4501                                           dest->root_key.objectid);
4502                 if (ret && ret != -ENOENT) {
4503                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4504                         goto out_end_trans;
4505                 }
4506         }
4507
4508         free_anon_bdev(dest->anon_dev);
4509         dest->anon_dev = 0;
4510 out_end_trans:
4511         trans->block_rsv = NULL;
4512         trans->bytes_reserved = 0;
4513         ret = btrfs_end_transaction(trans);
4514         inode->i_flags |= S_DEAD;
4515 out_release:
4516         btrfs_subvolume_release_metadata(root, &block_rsv);
4517 out_up_write:
4518         up_write(&fs_info->subvol_sem);
4519         if (ret) {
4520                 spin_lock(&dest->root_item_lock);
4521                 root_flags = btrfs_root_flags(&dest->root_item);
4522                 btrfs_set_root_flags(&dest->root_item,
4523                                 root_flags & ~BTRFS_ROOT_SUBVOL_DEAD);
4524                 spin_unlock(&dest->root_item_lock);
4525         } else {
4526                 d_invalidate(dentry);
4527                 btrfs_prune_dentries(dest);
4528                 ASSERT(dest->send_in_progress == 0);
4529         }
4530
4531         return ret;
4532 }
4533
4534 static int btrfs_rmdir(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
4535 {
4536         struct inode *inode = d_inode(dentry);
4537         int err = 0;
4538         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
4539         struct btrfs_trans_handle *trans;
4540         u64 last_unlink_trans;
4541
4542         if (inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
4543                 return -ENOTEMPTY;
4544         if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
4545                 return btrfs_delete_subvolume(dir, dentry);
4546
4547         trans = __unlink_start_trans(dir);
4548         if (IS_ERR(trans))
4549                 return PTR_ERR(trans);
4550
4551         if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
4552                 err = btrfs_unlink_subvol(trans, dir, dentry);
4553                 goto out;
4554         }
4555
4556         err = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
4557         if (err)
4558                 goto out;
4559
4560         last_unlink_trans = BTRFS_I(inode)->last_unlink_trans;
4561
4562         /* now the directory is empty */
4563         err = btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(dir),
4564                         BTRFS_I(d_inode(dentry)), dentry->d_name.name,
4565                         dentry->d_name.len);
4566         if (!err) {
4567                 btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
4568                 /*
4569                  * Propagate the last_unlink_trans value of the deleted dir to
4570                  * its parent directory. This is to prevent an unrecoverable
4571                  * log tree in the case we do something like this:
4572                  * 1) create dir foo
4573                  * 2) create snapshot under dir foo
4574                  * 3) delete the snapshot
4575                  * 4) rmdir foo
4576                  * 5) mkdir foo
4577                  * 6) fsync foo or some file inside foo
4578                  */
4579                 if (last_unlink_trans >= trans->transid)
4580                         BTRFS_I(dir)->last_unlink_trans = last_unlink_trans;
4581         }
4582 out:
4583         btrfs_end_transaction(trans);
4584         btrfs_btree_balance_dirty(root->fs_info);
4585
4586         return err;
4587 }
4588
4589 /*
4590  * Return this if we need to call truncate_block for the last bit of the
4591  * truncate.
4592  */
4593 #define NEED_TRUNCATE_BLOCK 1
4594
4595 /*
4596  * Remove inode items from a given root.
4597  *
4598  * @trans:              A transaction handle.
4599  * @root:               The root from which to remove items.
4600  * @inode:              The inode whose items we want to remove.
4601  * @new_size:           The new i_size for the inode. This is only applicable when
4602  *                      @min_type is BTRFS_EXTENT_DATA_KEY, must be 0 otherwise.
4603  * @min_type:           The minimum key type to remove. All keys with a type
4604  *                      greater than this value are removed and all keys with
4605  *                      this type are removed only if their offset is >= @new_size.
4606  * @extents_found:      Output parameter that will contain the number of file
4607  *                      extent items that were removed or adjusted to the new
4608  *                      inode i_size. The caller is responsible for initializing
4609  *                      the counter. Also, it can be NULL if the caller does not
4610  *                      need this counter.
4611  *
4612  * Remove all keys associated with the inode from the given root that have a key
4613  * with a type greater than or equals to @min_type. When @min_type has a value of
4614  * BTRFS_EXTENT_DATA_KEY, only remove file extent items that have an offset value
4615  * greater than or equals to @new_size. If a file extent item that starts before
4616  * @new_size and ends after it is found, its length is adjusted.
4617  *
4618  * Returns: 0 on success, < 0 on error and NEED_TRUNCATE_BLOCK when @min_type is
4619  * BTRFS_EXTENT_DATA_KEY and the caller must truncate the last block.
4620  */
4621 int btrfs_truncate_inode_items(struct btrfs_trans_handle *trans,
4622                                struct btrfs_root *root,
4623                                struct btrfs_inode *inode,
4624                                u64 new_size, u32 min_type,
4625                                u64 *extents_found)
4626 {
4627         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
4628         struct btrfs_path *path;
4629         struct extent_buffer *leaf;
4630         struct btrfs_file_extent_item *fi;
4631         struct btrfs_key key;
4632         struct btrfs_key found_key;
4633         u64 extent_start = 0;
4634         u64 extent_num_bytes = 0;
4635         u64 extent_offset = 0;
4636         u64 item_end = 0;
4637         u64 last_size = new_size;
4638         u32 found_type = (u8)-1;
4639         int found_extent;
4640         int del_item;
4641         int pending_del_nr = 0;
4642         int pending_del_slot = 0;
4643         int extent_type = -1;
4644         int ret;
4645         u64 ino = btrfs_ino(inode);
4646         u64 bytes_deleted = 0;
4647         bool be_nice = false;
4648         bool should_throttle = false;
4649         const u64 lock_start = ALIGN_DOWN(new_size, fs_info->sectorsize);
4650         struct extent_state *cached_state = NULL;
4651
4652         BUG_ON(new_size > 0 && min_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY);
4653
4654         /*
4655          * For non-free space inodes and non-shareable roots, we want to back
4656          * off from time to time.  This means all inodes in subvolume roots,
4657          * reloc roots, and data reloc roots.
4658          */
4659         if (!btrfs_is_free_space_inode(inode) &&
4660             test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4661                 be_nice = true;
4662
4663         path = btrfs_alloc_path();
4664         if (!path)
4665                 return -ENOMEM;
4666         path->reada = READA_BACK;
4667
4668         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4669                 lock_extent_bits(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4670                                  &cached_state);
4671
4672                 /*
4673                  * We want to drop from the next block forward in case this
4674                  * new size is not block aligned since we will be keeping the
4675                  * last block of the extent just the way it is.
4676                  */
4677                 btrfs_drop_extent_cache(inode, ALIGN(new_size,
4678                                         fs_info->sectorsize),
4679                                         (u64)-1, 0);
4680         }
4681
4682         /*
4683          * This function is also used to drop the items in the log tree before
4684          * we relog the inode, so if root != BTRFS_I(inode)->root, it means
4685          * it is used to drop the logged items. So we shouldn't kill the delayed
4686          * items.
4687          */
4688         if (min_type == 0 && root == inode->root)
4689                 btrfs_kill_delayed_inode_items(inode);
4690
4691         key.objectid = ino;
4692         key.offset = (u64)-1;
4693         key.type = (u8)-1;
4694
4695 search_again:
4696         /*
4697          * with a 16K leaf size and 128MB extents, you can actually queue
4698          * up a huge file in a single leaf.  Most of the time that
4699          * bytes_deleted is > 0, it will be huge by the time we get here
4700          */
4701         if (be_nice && bytes_deleted > SZ_32M &&
4702             btrfs_should_end_transaction(trans)) {
4703                 ret = -EAGAIN;
4704                 goto out;
4705         }
4706
4707         ret = btrfs_search_slot(trans, root, &key, path, -1, 1);
4708         if (ret < 0)
4709                 goto out;
4710
4711         if (ret > 0) {
4712                 ret = 0;
4713                 /* there are no items in the tree for us to truncate, we're
4714                  * done
4715                  */
4716                 if (path->slots[0] == 0)
4717                         goto out;
4718                 path->slots[0]--;
4719         }
4720
4721         while (1) {
4722                 u64 clear_start = 0, clear_len = 0;
4723
4724                 fi = NULL;
4725                 leaf = path->nodes[0];
4726                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
4727                 found_type = found_key.type;
4728
4729                 if (found_key.objectid != ino)
4730                         break;
4731
4732                 if (found_type < min_type)
4733                         break;
4734
4735                 item_end = found_key.offset;
4736                 if (found_type == BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
4737                         fi = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
4738                                             struct btrfs_file_extent_item);
4739                         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
4740                         if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4741                                 item_end +=
4742                                     btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4743
4744                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_regular(
4745                                         inode, leaf, fi, found_key.offset);
4746                         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4747                                 item_end += btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf,
4748                                                                         fi);
4749
4750                                 trace_btrfs_truncate_show_fi_inline(
4751                                         inode, leaf, fi, path->slots[0],
4752                                         found_key.offset);
4753                         }
4754                         item_end--;
4755                 }
4756                 if (found_type > min_type) {
4757                         del_item = 1;
4758                 } else {
4759                         if (item_end < new_size)
4760                                 break;
4761                         if (found_key.offset >= new_size)
4762                                 del_item = 1;
4763                         else
4764                                 del_item = 0;
4765                 }
4766                 found_extent = 0;
4767                 /* FIXME, shrink the extent if the ref count is only 1 */
4768                 if (found_type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
4769                         goto delete;
4770
4771                 if (extents_found != NULL)
4772                         (*extents_found)++;
4773
4774                 if (extent_type != BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4775                         u64 num_dec;
4776
4777                         clear_start = found_key.offset;
4778                         extent_start = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
4779                         if (!del_item) {
4780                                 u64 orig_num_bytes =
4781                                         btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4782                                 extent_num_bytes = ALIGN(new_size -
4783                                                 found_key.offset,
4784                                                 fs_info->sectorsize);
4785                                 clear_start = ALIGN(new_size, fs_info->sectorsize);
4786                                 btrfs_set_file_extent_num_bytes(leaf, fi,
4787                                                          extent_num_bytes);
4788                                 num_dec = (orig_num_bytes -
4789                                            extent_num_bytes);
4790                                 if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4791                                              &root->state) &&
4792                                     extent_start != 0)
4793                                         inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4794                                                         num_dec);
4795                                 btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
4796                         } else {
4797                                 extent_num_bytes =
4798                                         btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf,
4799                                                                          fi);
4800                                 extent_offset = found_key.offset -
4801                                         btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
4802
4803                                 /* FIXME blocksize != 4096 */
4804                                 num_dec = btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
4805                                 if (extent_start != 0) {
4806                                         found_extent = 1;
4807                                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE,
4808                                                      &root->state))
4809                                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4810                                                                 num_dec);
4811                                 }
4812                         }
4813                         clear_len = num_dec;
4814                 } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
4815                         /*
4816                          * we can't truncate inline items that have had
4817                          * special encodings
4818                          */
4819                         if (!del_item &&
4820                             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) == 0 &&
4821                             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi) == 0 &&
4822                             btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) == 0) {
4823                                 u32 size = (u32)(new_size - found_key.offset);
4824
4825                                 btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, fi, size);
4826                                 size = btrfs_file_extent_calc_inline_size(size);
4827                                 btrfs_truncate_item(path, size, 1);
4828                         } else if (!del_item) {
4829                                 /*
4830                                  * We have to bail so the last_size is set to
4831                                  * just before this extent.
4832                                  */
4833                                 ret = NEED_TRUNCATE_BLOCK;
4834                                 break;
4835                         } else {
4836                                 /*
4837                                  * Inline extents are special, we just treat
4838                                  * them as a full sector worth in the file
4839                                  * extent tree just for simplicity sake.
4840                                  */
4841                                 clear_len = fs_info->sectorsize;
4842                         }
4843
4844                         if (test_bit(BTRFS_ROOT_SHAREABLE, &root->state))
4845                                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode,
4846                                                 item_end + 1 - new_size);
4847                 }
4848 delete:
4849                 /*
4850                  * We use btrfs_truncate_inode_items() to clean up log trees for
4851                  * multiple fsyncs, and in this case we don't want to clear the
4852                  * file extent range because it's just the log.
4853                  */
4854                 if (root == inode->root) {
4855                         ret = btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode,
4856                                                   clear_start, clear_len);
4857                         if (ret) {
4858                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4859                                 break;
4860                         }
4861                 }
4862
4863                 if (del_item)
4864                         last_size = found_key.offset;
4865                 else
4866                         last_size = new_size;
4867                 if (del_item) {
4868                         if (!pending_del_nr) {
4869                                 /* no pending yet, add ourselves */
4870                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4871                                 pending_del_nr = 1;
4872                         } else if (pending_del_nr &&
4873                                    path->slots[0] + 1 == pending_del_slot) {
4874                                 /* hop on the pending chunk */
4875                                 pending_del_nr++;
4876                                 pending_del_slot = path->slots[0];
4877                         } else {
4878                                 BUG();
4879                         }
4880                 } else {
4881                         break;
4882                 }
4883                 should_throttle = false;
4884
4885                 if (found_extent &&
4886                     root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4887                         struct btrfs_ref ref = { 0 };
4888
4889                         bytes_deleted += extent_num_bytes;
4890
4891                         btrfs_init_generic_ref(&ref, BTRFS_DROP_DELAYED_REF,
4892                                         extent_start, extent_num_bytes, 0);
4893                         ref.real_root = root->root_key.objectid;
4894                         btrfs_init_data_ref(&ref, btrfs_header_owner(leaf),
4895                                         ino, extent_offset);
4896                         ret = btrfs_free_extent(trans, &ref);
4897                         if (ret) {
4898                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4899                                 break;
4900                         }
4901                         if (be_nice) {
4902                                 if (btrfs_should_throttle_delayed_refs(trans))
4903                                         should_throttle = true;
4904                         }
4905                 }
4906
4907                 if (found_type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY)
4908                         break;
4909
4910                 if (path->slots[0] == 0 ||
4911                     path->slots[0] != pending_del_slot ||
4912                     should_throttle) {
4913                         if (pending_del_nr) {
4914                                 ret = btrfs_del_items(trans, root, path,
4915                                                 pending_del_slot,
4916                                                 pending_del_nr);
4917                                 if (ret) {
4918                                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
4919                                         break;
4920                                 }
4921                                 pending_del_nr = 0;
4922                         }
4923                         btrfs_release_path(path);
4924
4925                         /*
4926                          * We can generate a lot of delayed refs, so we need to
4927                          * throttle every once and a while and make sure we're
4928                          * adding enough space to keep up with the work we are
4929                          * generating.  Since we hold a transaction here we
4930                          * can't flush, and we don't want to FLUSH_LIMIT because
4931                          * we could have generated too many delayed refs to
4932                          * actually allocate, so just bail if we're short and
4933                          * let the normal reservation dance happen higher up.
4934                          */
4935                         if (should_throttle) {
4936                                 ret = btrfs_delayed_refs_rsv_refill(fs_info,
4937                                                         BTRFS_RESERVE_NO_FLUSH);
4938                                 if (ret) {
4939                                         ret = -EAGAIN;
4940                                         break;
4941                                 }
4942                         }
4943                         goto search_again;
4944                 } else {
4945                         path->slots[0]--;
4946                 }
4947         }
4948 out:
4949         if (ret >= 0 && pending_del_nr) {
4950                 int err;
4951
4952                 err = btrfs_del_items(trans, root, path, pending_del_slot,
4953                                       pending_del_nr);
4954                 if (err) {
4955                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
4956                         ret = err;
4957                 }
4958         }
4959         if (root->root_key.objectid != BTRFS_TREE_LOG_OBJECTID) {
4960                 ASSERT(last_size >= new_size);
4961                 if (!ret && last_size > new_size)
4962                         last_size = new_size;
4963                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(inode, last_size);
4964                 unlock_extent_cached(&inode->io_tree, lock_start, (u64)-1,
4965                                      &cached_state);
4966         }
4967
4968         btrfs_free_path(path);
4969         return ret;
4970 }
4971
4972 /*
4973  * btrfs_truncate_block - read, zero a chunk and write a block
4974  * @inode - inode that we're zeroing
4975  * @from - the offset to start zeroing
4976  * @len - the length to zero, 0 to zero the entire range respective to the
4977  *      offset
4978  * @front - zero up to the offset instead of from the offset on
4979  *
4980  * This will find the block for the "from" offset and cow the block and zero the
4981  * part we want to zero.  This is used with truncate and hole punching.
4982  */
4983 int btrfs_truncate_block(struct btrfs_inode *inode, loff_t from, loff_t len,
4984                          int front)
4985 {
4986         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
4987         struct address_space *mapping = inode->vfs_inode.i_mapping;
4988         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
4989         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
4990         struct extent_state *cached_state = NULL;
4991         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
4992         bool only_release_metadata = false;
4993         u32 blocksize = fs_info->sectorsize;
4994         pgoff_t index = from >> PAGE_SHIFT;
4995         unsigned offset = from & (blocksize - 1);
4996         struct page *page;
4997         gfp_t mask = btrfs_alloc_write_mask(mapping);
4998         size_t write_bytes = blocksize;
4999         int ret = 0;
5000         u64 block_start;
5001         u64 block_end;
5002
5003         if (IS_ALIGNED(offset, blocksize) &&
5004             (!len || IS_ALIGNED(len, blocksize)))
5005                 goto out;
5006
5007         block_start = round_down(from, blocksize);
5008         block_end = block_start + blocksize - 1;
5009
5010         ret = btrfs_check_data_free_space(inode, &data_reserved, block_start,
5011                                           blocksize);
5012         if (ret < 0) {
5013                 if (btrfs_check_nocow_lock(inode, block_start, &write_bytes) > 0) {
5014                         /* For nocow case, no need to reserve data space */
5015                         only_release_metadata = true;
5016                 } else {
5017                         goto out;
5018                 }
5019         }
5020         ret = btrfs_delalloc_reserve_metadata(inode, blocksize);
5021         if (ret < 0) {
5022                 if (!only_release_metadata)
5023                         btrfs_free_reserved_data_space(inode, data_reserved,
5024                                                        block_start, blocksize);
5025                 goto out;
5026         }
5027 again:
5028         page = find_or_create_page(mapping, index, mask);
5029         if (!page) {
5030                 btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved, block_start,
5031                                              blocksize, true);
5032                 btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
5033                 ret = -ENOMEM;
5034                 goto out;
5035         }
5036         ret = set_page_extent_mapped(page);
5037         if (ret < 0)
5038                 goto out_unlock;
5039
5040         if (!PageUptodate(page)) {
5041                 ret = btrfs_readpage(NULL, page);
5042                 lock_page(page);
5043                 if (page->mapping != mapping) {
5044                         unlock_page(page);
5045                         put_page(page);
5046                         goto again;
5047                 }
5048                 if (!PageUptodate(page)) {
5049                         ret = -EIO;
5050                         goto out_unlock;
5051                 }
5052         }
5053         wait_on_page_writeback(page);
5054
5055         lock_extent_bits(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
5056
5057         ordered = btrfs_lookup_ordered_extent(inode, block_start);
5058         if (ordered) {
5059                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
5060                                      &cached_state);
5061                 unlock_page(page);
5062                 put_page(page);
5063                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
5064                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
5065                 goto again;
5066         }
5067
5068         clear_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
5069                          EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG,
5070                          0, 0, &cached_state);
5071
5072         ret = btrfs_set_extent_delalloc(inode, block_start, block_end, 0,
5073                                         &cached_state);
5074         if (ret) {
5075                 unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end,
5076                                      &cached_state);
5077                 goto out_unlock;
5078         }
5079
5080         if (offset != blocksize) {
5081                 if (!len)
5082                         len = blocksize - offset;
5083                 if (front)
5084                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)),
5085                                      offset);
5086                 else
5087                         memzero_page(page, (block_start - page_offset(page)) + offset,
5088                                      len);
5089                 flush_dcache_page(page);
5090         }
5091         ClearPageChecked(page);
5092         btrfs_page_set_dirty(fs_info, page, block_start, block_end + 1 - block_start);
5093         unlock_extent_cached(io_tree, block_start, block_end, &cached_state);
5094
5095         if (only_release_metadata)
5096                 set_extent_bit(&inode->io_tree, block_start, block_end,
5097                                EXTENT_NORESERVE, 0, NULL, NULL, GFP_NOFS, NULL);
5098
5099 out_unlock:
5100         if (ret) {
5101                 if (only_release_metadata)
5102                         btrfs_delalloc_release_metadata(inode, blocksize, true);
5103                 else
5104                         btrfs_delalloc_release_space(inode, data_reserved,
5105                                         block_start, blocksize, true);
5106         }
5107         btrfs_delalloc_release_extents(inode, blocksize);
5108         unlock_page(page);
5109         put_page(page);
5110 out:
5111         if (only_release_metadata)
5112                 btrfs_check_nocow_unlock(inode);
5113         extent_changeset_free(data_reserved);
5114         return ret;
5115 }
5116
5117 static int maybe_insert_hole(struct btrfs_root *root, struct btrfs_inode *inode,
5118                              u64 offset, u64 len)
5119 {
5120         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5121         struct btrfs_trans_handle *trans;
5122         struct btrfs_drop_extents_args drop_args = { 0 };
5123         int ret;
5124
5125         /*
5126          * If NO_HOLES is enabled, we don't need to do anything.
5127          * Later, up in the call chain, either btrfs_set_inode_last_sub_trans()
5128          * or btrfs_update_inode() will be called, which guarantee that the next
5129          * fsync will know this inode was changed and needs to be logged.
5130          */
5131         if (btrfs_fs_incompat(fs_info, NO_HOLES))
5132                 return 0;
5133
5134         /*
5135          * 1 - for the one we're dropping
5136          * 1 - for the one we're adding
5137          * 1 - for updating the inode.
5138          */
5139         trans = btrfs_start_transaction(root, 3);
5140         if (IS_ERR(trans))
5141                 return PTR_ERR(trans);
5142
5143         drop_args.start = offset;
5144         drop_args.end = offset + len;
5145         drop_args.drop_cache = true;
5146
5147         ret = btrfs_drop_extents(trans, root, inode, &drop_args);
5148         if (ret) {
5149                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5150                 btrfs_end_transaction(trans);
5151                 return ret;
5152         }
5153
5154         ret = btrfs_insert_file_extent(trans, root, btrfs_ino(inode),
5155                         offset, 0, 0, len, 0, len, 0, 0, 0);
5156         if (ret) {
5157                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
5158         } else {
5159                 btrfs_update_inode_bytes(inode, 0, drop_args.bytes_found);
5160                 btrfs_update_inode(trans, root, inode);
5161         }
5162         btrfs_end_transaction(trans);
5163         return ret;
5164 }
5165
5166 /*
5167  * This function puts in dummy file extents for the area we're creating a hole
5168  * for.  So if we are truncating this file to a larger size we need to insert
5169  * these file extents so that btrfs_get_extent will return a EXTENT_MAP_HOLE for
5170  * the range between oldsize and size
5171  */
5172 int btrfs_cont_expand(struct btrfs_inode *inode, loff_t oldsize, loff_t size)
5173 {
5174         struct btrfs_root *root = inode->root;
5175         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5176         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
5177         struct extent_map *em = NULL;
5178         struct extent_state *cached_state = NULL;
5179         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
5180         u64 hole_start = ALIGN(oldsize, fs_info->sectorsize);
5181         u64 block_end = ALIGN(size, fs_info->sectorsize);
5182         u64 last_byte;
5183         u64 cur_offset;
5184         u64 hole_size;
5185         int err = 0;
5186
5187         /*
5188          * If our size started in the middle of a block we need to zero out the
5189          * rest of the block before we expand the i_size, otherwise we could
5190          * expose stale data.
5191          */
5192         err = btrfs_truncate_block(inode, oldsize, 0, 0);
5193         if (err)
5194                 return err;
5195
5196         if (size <= hole_start)
5197                 return 0;
5198
5199         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, hole_start, block_end - 1,
5200                                            &cached_state);
5201         cur_offset = hole_start;
5202         while (1) {
5203                 em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, cur_offset,
5204                                       block_end - cur_offset);
5205                 if (IS_ERR(em)) {
5206                         err = PTR_ERR(em);
5207                         em = NULL;
5208                         break;
5209                 }
5210                 last_byte = min(extent_map_end(em), block_end);
5211                 last_byte = ALIGN(last_byte, fs_info->sectorsize);
5212                 hole_size = last_byte - cur_offset;
5213
5214                 if (!test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags)) {
5215                         struct extent_map *hole_em;
5216
5217                         err = maybe_insert_hole(root, inode, cur_offset,
5218                                                 hole_size);
5219                         if (err)
5220                                 break;
5221
5222                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5223                                                         cur_offset, hole_size);
5224                         if (err)
5225                                 break;
5226
5227                         btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
5228                                                 cur_offset + hole_size - 1, 0);
5229                         hole_em = alloc_extent_map();
5230                         if (!hole_em) {
5231                                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
5232                                         &inode->runtime_flags);
5233                                 goto next;
5234                         }
5235                         hole_em->start = cur_offset;
5236                         hole_em->len = hole_size;
5237                         hole_em->orig_start = cur_offset;
5238
5239                         hole_em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
5240                         hole_em->block_len = 0;
5241                         hole_em->orig_block_len = 0;
5242                         hole_em->ram_bytes = hole_size;
5243                         hole_em->compress_type = BTRFS_COMPRESS_NONE;
5244                         hole_em->generation = fs_info->generation;
5245
5246                         while (1) {
5247                                 write_lock(&em_tree->lock);
5248                                 err = add_extent_mapping(em_tree, hole_em, 1);
5249                                 write_unlock(&em_tree->lock);
5250                                 if (err != -EEXIST)
5251                                         break;
5252                                 btrfs_drop_extent_cache(inode, cur_offset,
5253                                                         cur_offset +
5254                                                         hole_size - 1, 0);
5255                         }
5256                         free_extent_map(hole_em);
5257                 } else {
5258                         err = btrfs_inode_set_file_extent_range(inode,
5259                                                         cur_offset, hole_size);
5260                         if (err)
5261                                 break;
5262                 }
5263 next:
5264                 free_extent_map(em);
5265                 em = NULL;
5266                 cur_offset = last_byte;
5267                 if (cur_offset >= block_end)
5268                         break;
5269         }
5270         free_extent_map(em);
5271         unlock_extent_cached(io_tree, hole_start, block_end - 1, &cached_state);
5272         return err;
5273 }
5274
5275 static int btrfs_setsize(struct inode *inode, struct iattr *attr)
5276 {
5277         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5278         struct btrfs_trans_handle *trans;
5279         loff_t oldsize = i_size_read(inode);
5280         loff_t newsize = attr->ia_size;
5281         int mask = attr->ia_valid;
5282         int ret;
5283
5284         /*
5285          * The regular truncate() case without ATTR_CTIME and ATTR_MTIME is a
5286          * special case where we need to update the times despite not having
5287          * these flags set.  For all other operations the VFS set these flags
5288          * explicitly if it wants a timestamp update.
5289          */
5290         if (newsize != oldsize) {
5291                 inode_inc_iversion(inode);
5292                 if (!(mask & (ATTR_CTIME | ATTR_MTIME)))
5293                         inode->i_ctime = inode->i_mtime =
5294                                 current_time(inode);
5295         }
5296
5297         if (newsize > oldsize) {
5298                 /*
5299                  * Don't do an expanding truncate while snapshotting is ongoing.
5300                  * This is to ensure the snapshot captures a fully consistent
5301                  * state of this file - if the snapshot captures this expanding
5302                  * truncation, it must capture all writes that happened before
5303                  * this truncation.
5304                  */
5305                 btrfs_drew_write_lock(&root->snapshot_lock);
5306                 ret = btrfs_cont_expand(BTRFS_I(inode), oldsize, newsize);
5307                 if (ret) {
5308                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5309                         return ret;
5310                 }
5311
5312                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
5313                 if (IS_ERR(trans)) {
5314                         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5315                         return PTR_ERR(trans);
5316                 }
5317
5318                 i_size_write(inode, newsize);
5319                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5320                 pagecache_isize_extended(inode, oldsize, newsize);
5321                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
5322                 btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
5323                 btrfs_end_transaction(trans);
5324         } else {
5325                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5326
5327                 if (btrfs_is_zoned(fs_info)) {
5328                         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode,
5329                                         ALIGN(newsize, fs_info->sectorsize),
5330                                         (u64)-1);
5331                         if (ret)
5332                                 return ret;
5333                 }
5334
5335                 /*
5336                  * We're truncating a file that used to have good data down to
5337                  * zero. Make sure any new writes to the file get on disk
5338                  * on close.
5339                  */
5340                 if (newsize == 0)
5341                         set_bit(BTRFS_INODE_FLUSH_ON_CLOSE,
5342                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5343
5344                 truncate_setsize(inode, newsize);
5345
5346                 inode_dio_wait(inode);
5347
5348                 ret = btrfs_truncate(inode, newsize == oldsize);
5349                 if (ret && inode->i_nlink) {
5350                         int err;
5351
5352                         /*
5353                          * Truncate failed, so fix up the in-memory size. We
5354                          * adjusted disk_i_size down as we removed extents, so
5355                          * wait for disk_i_size to be stable and then update the
5356                          * in-memory size to match.
5357                          */
5358                         err = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
5359                         if (err)
5360                                 return err;
5361                         i_size_write(inode, BTRFS_I(inode)->disk_i_size);
5362                 }
5363         }
5364
5365         return ret;
5366 }
5367
5368 static int btrfs_setattr(struct user_namespace *mnt_userns, struct dentry *dentry,
5369                          struct iattr *attr)
5370 {
5371         struct inode *inode = d_inode(dentry);
5372         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5373         int err;
5374
5375         if (btrfs_root_readonly(root))
5376                 return -EROFS;
5377
5378         err = setattr_prepare(&init_user_ns, dentry, attr);
5379         if (err)
5380                 return err;
5381
5382         if (S_ISREG(inode->i_mode) && (attr->ia_valid & ATTR_SIZE)) {
5383                 err = btrfs_setsize(inode, attr);
5384                 if (err)
5385                         return err;
5386         }
5387
5388         if (attr->ia_valid) {
5389                 setattr_copy(&init_user_ns, inode, attr);
5390                 inode_inc_iversion(inode);
5391                 err = btrfs_dirty_inode(inode);
5392
5393                 if (!err && attr->ia_valid & ATTR_MODE)
5394                         err = posix_acl_chmod(&init_user_ns, inode,
5395                                               inode->i_mode);
5396         }
5397
5398         return err;
5399 }
5400
5401 /*
5402  * While truncating the inode pages during eviction, we get the VFS calling
5403  * btrfs_invalidatepage() against each page of the inode. This is slow because
5404  * the calls to btrfs_invalidatepage() result in a huge amount of calls to
5405  * lock_extent_bits() and clear_extent_bit(), which keep merging and splitting
5406  * extent_state structures over and over, wasting lots of time.
5407  *
5408  * Therefore if the inode is being evicted, let btrfs_invalidatepage() skip all
5409  * those expensive operations on a per page basis and do only the ordered io
5410  * finishing, while we release here the extent_map and extent_state structures,
5411  * without the excessive merging and splitting.
5412  */
5413 static void evict_inode_truncate_pages(struct inode *inode)
5414 {
5415         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
5416         struct extent_map_tree *map_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
5417         struct rb_node *node;
5418
5419         ASSERT(inode->i_state & I_FREEING);
5420         truncate_inode_pages_final(&inode->i_data);
5421
5422         write_lock(&map_tree->lock);
5423         while (!RB_EMPTY_ROOT(&map_tree->map.rb_root)) {
5424                 struct extent_map *em;
5425
5426                 node = rb_first_cached(&map_tree->map);
5427                 em = rb_entry(node, struct extent_map, rb_node);
5428                 clear_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
5429                 clear_bit(EXTENT_FLAG_LOGGING, &em->flags);
5430                 remove_extent_mapping(map_tree, em);
5431                 free_extent_map(em);
5432                 if (need_resched()) {
5433                         write_unlock(&map_tree->lock);
5434                         cond_resched();
5435                         write_lock(&map_tree->lock);
5436                 }
5437         }
5438         write_unlock(&map_tree->lock);
5439
5440         /*
5441          * Keep looping until we have no more ranges in the io tree.
5442          * We can have ongoing bios started by readahead that have
5443          * their endio callback (extent_io.c:end_bio_extent_readpage)
5444          * still in progress (unlocked the pages in the bio but did not yet
5445          * unlocked the ranges in the io tree). Therefore this means some
5446          * ranges can still be locked and eviction started because before
5447          * submitting those bios, which are executed by a separate task (work
5448          * queue kthread), inode references (inode->i_count) were not taken
5449          * (which would be dropped in the end io callback of each bio).
5450          * Therefore here we effectively end up waiting for those bios and
5451          * anyone else holding locked ranges without having bumped the inode's
5452          * reference count - if we don't do it, when they access the inode's
5453          * io_tree to unlock a range it may be too late, leading to an
5454          * use-after-free issue.
5455          */
5456         spin_lock(&io_tree->lock);
5457         while (!RB_EMPTY_ROOT(&io_tree->state)) {
5458                 struct extent_state *state;
5459                 struct extent_state *cached_state = NULL;
5460                 u64 start;
5461                 u64 end;
5462                 unsigned state_flags;
5463
5464                 node = rb_first(&io_tree->state);
5465                 state = rb_entry(node, struct extent_state, rb_node);
5466                 start = state->start;
5467                 end = state->end;
5468                 state_flags = state->state;
5469                 spin_unlock(&io_tree->lock);
5470
5471                 lock_extent_bits(io_tree, start, end, &cached_state);
5472
5473                 /*
5474                  * If still has DELALLOC flag, the extent didn't reach disk,
5475                  * and its reserved space won't be freed by delayed_ref.
5476                  * So we need to free its reserved space here.
5477                  * (Refer to comment in btrfs_invalidatepage, case 2)
5478                  *
5479                  * Note, end is the bytenr of last byte, so we need + 1 here.
5480                  */
5481                 if (state_flags & EXTENT_DELALLOC)
5482                         btrfs_qgroup_free_data(BTRFS_I(inode), NULL, start,
5483                                                end - start + 1);
5484
5485                 clear_extent_bit(io_tree, start, end,
5486                                  EXTENT_LOCKED | EXTENT_DELALLOC |
5487                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1, 1,
5488                                  &cached_state);
5489
5490                 cond_resched();
5491                 spin_lock(&io_tree->lock);
5492         }
5493         spin_unlock(&io_tree->lock);
5494 }
5495
5496 static struct btrfs_trans_handle *evict_refill_and_join(struct btrfs_root *root,
5497                                                         struct btrfs_block_rsv *rsv)
5498 {
5499         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
5500         struct btrfs_block_rsv *global_rsv = &fs_info->global_block_rsv;
5501         struct btrfs_trans_handle *trans;
5502         u64 delayed_refs_extra = btrfs_calc_insert_metadata_size(fs_info, 1);
5503         int ret;
5504
5505         /*
5506          * Eviction should be taking place at some place safe because of our
5507          * delayed iputs.  However the normal flushing code will run delayed
5508          * iputs, so we cannot use FLUSH_ALL otherwise we'll deadlock.
5509          *
5510          * We reserve the delayed_refs_extra here again because we can't use
5511          * btrfs_start_transaction(root, 0) for the same deadlocky reason as
5512          * above.  We reserve our extra bit here because we generate a ton of
5513          * delayed refs activity by truncating.
5514          *
5515          * If we cannot make our reservation we'll attempt to steal from the
5516          * global reserve, because we really want to be able to free up space.
5517          */
5518         ret = btrfs_block_rsv_refill(root, rsv, rsv->size + delayed_refs_extra,
5519                                      BTRFS_RESERVE_FLUSH_EVICT);
5520         if (ret) {
5521                 /*
5522                  * Try to steal from the global reserve if there is space for
5523                  * it.
5524                  */
5525                 if (btrfs_check_space_for_delayed_refs(fs_info) ||
5526                     btrfs_block_rsv_migrate(global_rsv, rsv, rsv->size, 0)) {
5527                         btrfs_warn(fs_info,
5528                                    "could not allocate space for delete; will truncate on mount");
5529                         return ERR_PTR(-ENOSPC);
5530                 }
5531                 delayed_refs_extra = 0;
5532         }
5533
5534         trans = btrfs_join_transaction(root);
5535         if (IS_ERR(trans))
5536                 return trans;
5537
5538         if (delayed_refs_extra) {
5539                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5540                 trans->bytes_reserved = delayed_refs_extra;
5541                 btrfs_block_rsv_migrate(rsv, trans->block_rsv,
5542                                         delayed_refs_extra, 1);
5543         }
5544         return trans;
5545 }
5546
5547 void btrfs_evict_inode(struct inode *inode)
5548 {
5549         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
5550         struct btrfs_trans_handle *trans;
5551         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5552         struct btrfs_block_rsv *rsv;
5553         int ret;
5554
5555         trace_btrfs_inode_evict(inode);
5556
5557         if (!root) {
5558                 clear_inode(inode);
5559                 return;
5560         }
5561
5562         evict_inode_truncate_pages(inode);
5563
5564         if (inode->i_nlink &&
5565             ((btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5566               root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID) ||
5567              btrfs_is_free_space_inode(BTRFS_I(inode))))
5568                 goto no_delete;
5569
5570         if (is_bad_inode(inode))
5571                 goto no_delete;
5572
5573         btrfs_free_io_failure_record(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1);
5574
5575         if (test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &fs_info->flags))
5576                 goto no_delete;
5577
5578         if (inode->i_nlink > 0) {
5579                 BUG_ON(btrfs_root_refs(&root->root_item) != 0 &&
5580                        root->root_key.objectid != BTRFS_ROOT_TREE_OBJECTID);
5581                 goto no_delete;
5582         }
5583
5584         ret = btrfs_commit_inode_delayed_inode(BTRFS_I(inode));
5585         if (ret)
5586                 goto no_delete;
5587
5588         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
5589         if (!rsv)
5590                 goto no_delete;
5591         rsv->size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
5592         rsv->failfast = 1;
5593
5594         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
5595
5596         while (1) {
5597                 trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5598                 if (IS_ERR(trans))
5599                         goto free_rsv;
5600
5601                 trans->block_rsv = rsv;
5602
5603                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
5604                                                  0, 0, NULL);
5605                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5606                 btrfs_end_transaction(trans);
5607                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
5608                 if (ret && ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
5609                         goto free_rsv;
5610                 else if (!ret)
5611                         break;
5612         }
5613
5614         /*
5615          * Errors here aren't a big deal, it just means we leave orphan items in
5616          * the tree. They will be cleaned up on the next mount. If the inode
5617          * number gets reused, cleanup deletes the orphan item without doing
5618          * anything, and unlink reuses the existing orphan item.
5619          *
5620          * If it turns out that we are dropping too many of these, we might want
5621          * to add a mechanism for retrying these after a commit.
5622          */
5623         trans = evict_refill_and_join(root, rsv);
5624         if (!IS_ERR(trans)) {
5625                 trans->block_rsv = rsv;
5626                 btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
5627                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
5628                 btrfs_end_transaction(trans);
5629         }
5630
5631 free_rsv:
5632         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
5633 no_delete:
5634         /*
5635          * If we didn't successfully delete, the orphan item will still be in
5636          * the tree and we'll retry on the next mount. Again, we might also want
5637          * to retry these periodically in the future.
5638          */
5639         btrfs_remove_delayed_node(BTRFS_I(inode));
5640         clear_inode(inode);
5641 }
5642
5643 /*
5644  * Return the key found in the dir entry in the location pointer, fill @type
5645  * with BTRFS_FT_*, and return 0.
5646  *
5647  * If no dir entries were found, returns -ENOENT.
5648  * If found a corrupted location in dir entry, returns -EUCLEAN.
5649  */
5650 static int btrfs_inode_by_name(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
5651                                struct btrfs_key *location, u8 *type)
5652 {
5653         const char *name = dentry->d_name.name;
5654         int namelen = dentry->d_name.len;
5655         struct btrfs_dir_item *di;
5656         struct btrfs_path *path;
5657         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5658         int ret = 0;
5659
5660         path = btrfs_alloc_path();
5661         if (!path)
5662                 return -ENOMEM;
5663
5664         di = btrfs_lookup_dir_item(NULL, root, path, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5665                         name, namelen, 0);
5666         if (IS_ERR_OR_NULL(di)) {
5667                 ret = di ? PTR_ERR(di) : -ENOENT;
5668                 goto out;
5669         }
5670
5671         btrfs_dir_item_key_to_cpu(path->nodes[0], di, location);
5672         if (location->type != BTRFS_INODE_ITEM_KEY &&
5673             location->type != BTRFS_ROOT_ITEM_KEY) {
5674                 ret = -EUCLEAN;
5675                 btrfs_warn(root->fs_info,
5676 "%s gets something invalid in DIR_ITEM (name %s, directory ino %llu, location(%llu %u %llu))",
5677                            __func__, name, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
5678                            location->objectid, location->type, location->offset);
5679         }
5680         if (!ret)
5681                 *type = btrfs_dir_type(path->nodes[0], di);
5682 out:
5683         btrfs_free_path(path);
5684         return ret;
5685 }
5686
5687 /*
5688  * when we hit a tree root in a directory, the btrfs part of the inode
5689  * needs to be changed to reflect the root directory of the tree root.  This
5690  * is kind of like crossing a mount point.
5691  */
5692 static int fixup_tree_root_location(struct btrfs_fs_info *fs_info,
5693                                     struct inode *dir,
5694                                     struct dentry *dentry,
5695                                     struct btrfs_key *location,
5696                                     struct btrfs_root **sub_root)
5697 {
5698         struct btrfs_path *path;
5699         struct btrfs_root *new_root;
5700         struct btrfs_root_ref *ref;
5701         struct extent_buffer *leaf;
5702         struct btrfs_key key;
5703         int ret;
5704         int err = 0;
5705
5706         path = btrfs_alloc_path();
5707         if (!path) {
5708                 err = -ENOMEM;
5709                 goto out;
5710         }
5711
5712         err = -ENOENT;
5713         key.objectid = BTRFS_I(dir)->root->root_key.objectid;
5714         key.type = BTRFS_ROOT_REF_KEY;
5715         key.offset = location->objectid;
5716
5717         ret = btrfs_search_slot(NULL, fs_info->tree_root, &key, path, 0, 0);
5718         if (ret) {
5719                 if (ret < 0)
5720                         err = ret;
5721                 goto out;
5722         }
5723
5724         leaf = path->nodes[0];
5725         ref = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0], struct btrfs_root_ref);
5726         if (btrfs_root_ref_dirid(leaf, ref) != btrfs_ino(BTRFS_I(dir)) ||
5727             btrfs_root_ref_name_len(leaf, ref) != dentry->d_name.len)
5728                 goto out;
5729
5730         ret = memcmp_extent_buffer(leaf, dentry->d_name.name,
5731                                    (unsigned long)(ref + 1),
5732                                    dentry->d_name.len);
5733         if (ret)
5734                 goto out;
5735
5736         btrfs_release_path(path);
5737
5738         new_root = btrfs_get_fs_root(fs_info, location->objectid, true);
5739         if (IS_ERR(new_root)) {
5740                 err = PTR_ERR(new_root);
5741                 goto out;
5742         }
5743
5744         *sub_root = new_root;
5745         location->objectid = btrfs_root_dirid(&new_root->root_item);
5746         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5747         location->offset = 0;
5748         err = 0;
5749 out:
5750         btrfs_free_path(path);
5751         return err;
5752 }
5753
5754 static void inode_tree_add(struct inode *inode)
5755 {
5756         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
5757         struct btrfs_inode *entry;
5758         struct rb_node **p;
5759         struct rb_node *parent;
5760         struct rb_node *new = &BTRFS_I(inode)->rb_node;
5761         u64 ino = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
5762
5763         if (inode_unhashed(inode))
5764                 return;
5765         parent = NULL;
5766         spin_lock(&root->inode_lock);
5767         p = &root->inode_tree.rb_node;
5768         while (*p) {
5769                 parent = *p;
5770                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_inode, rb_node);
5771
5772                 if (ino < btrfs_ino(entry))
5773                         p = &parent->rb_left;
5774                 else if (ino > btrfs_ino(entry))
5775                         p = &parent->rb_right;
5776                 else {
5777                         WARN_ON(!(entry->vfs_inode.i_state &
5778                                   (I_WILL_FREE | I_FREEING)));
5779                         rb_replace_node(parent, new, &root->inode_tree);
5780                         RB_CLEAR_NODE(parent);
5781                         spin_unlock(&root->inode_lock);
5782                         return;
5783                 }
5784         }
5785         rb_link_node(new, parent, p);
5786         rb_insert_color(new, &root->inode_tree);
5787         spin_unlock(&root->inode_lock);
5788 }
5789
5790 static void inode_tree_del(struct btrfs_inode *inode)
5791 {
5792         struct btrfs_root *root = inode->root;
5793         int empty = 0;
5794
5795         spin_lock(&root->inode_lock);
5796         if (!RB_EMPTY_NODE(&inode->rb_node)) {
5797                 rb_erase(&inode->rb_node, &root->inode_tree);
5798                 RB_CLEAR_NODE(&inode->rb_node);
5799                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5800         }
5801         spin_unlock(&root->inode_lock);
5802
5803         if (empty && btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0) {
5804                 spin_lock(&root->inode_lock);
5805                 empty = RB_EMPTY_ROOT(&root->inode_tree);
5806                 spin_unlock(&root->inode_lock);
5807                 if (empty)
5808                         btrfs_add_dead_root(root);
5809         }
5810 }
5811
5812
5813 static int btrfs_init_locked_inode(struct inode *inode, void *p)
5814 {
5815         struct btrfs_iget_args *args = p;
5816
5817         inode->i_ino = args->ino;
5818         BTRFS_I(inode)->location.objectid = args->ino;
5819         BTRFS_I(inode)->location.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
5820         BTRFS_I(inode)->location.offset = 0;
5821         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(args->root);
5822         BUG_ON(args->root && !BTRFS_I(inode)->root);
5823         return 0;
5824 }
5825
5826 static int btrfs_find_actor(struct inode *inode, void *opaque)
5827 {
5828         struct btrfs_iget_args *args = opaque;
5829
5830         return args->ino == BTRFS_I(inode)->location.objectid &&
5831                 args->root == BTRFS_I(inode)->root;
5832 }
5833
5834 static struct inode *btrfs_iget_locked(struct super_block *s, u64 ino,
5835                                        struct btrfs_root *root)
5836 {
5837         struct inode *inode;
5838         struct btrfs_iget_args args;
5839         unsigned long hashval = btrfs_inode_hash(ino, root);
5840
5841         args.ino = ino;
5842         args.root = root;
5843
5844         inode = iget5_locked(s, hashval, btrfs_find_actor,
5845                              btrfs_init_locked_inode,
5846                              (void *)&args);
5847         return inode;
5848 }
5849
5850 /*
5851  * Get an inode object given its inode number and corresponding root.
5852  * Path can be preallocated to prevent recursing back to iget through
5853  * allocator. NULL is also valid but may require an additional allocation
5854  * later.
5855  */
5856 struct inode *btrfs_iget_path(struct super_block *s, u64 ino,
5857                               struct btrfs_root *root, struct btrfs_path *path)
5858 {
5859         struct inode *inode;
5860
5861         inode = btrfs_iget_locked(s, ino, root);
5862         if (!inode)
5863                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5864
5865         if (inode->i_state & I_NEW) {
5866                 int ret;
5867
5868                 ret = btrfs_read_locked_inode(inode, path);
5869                 if (!ret) {
5870                         inode_tree_add(inode);
5871                         unlock_new_inode(inode);
5872                 } else {
5873                         iget_failed(inode);
5874                         /*
5875                          * ret > 0 can come from btrfs_search_slot called by
5876                          * btrfs_read_locked_inode, this means the inode item
5877                          * was not found.
5878                          */
5879                         if (ret > 0)
5880                                 ret = -ENOENT;
5881                         inode = ERR_PTR(ret);
5882                 }
5883         }
5884
5885         return inode;
5886 }
5887
5888 struct inode *btrfs_iget(struct super_block *s, u64 ino, struct btrfs_root *root)
5889 {
5890         return btrfs_iget_path(s, ino, root, NULL);
5891 }
5892
5893 static struct inode *new_simple_dir(struct super_block *s,
5894                                     struct btrfs_key *key,
5895                                     struct btrfs_root *root)
5896 {
5897         struct inode *inode = new_inode(s);
5898
5899         if (!inode)
5900                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
5901
5902         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
5903         memcpy(&BTRFS_I(inode)->location, key, sizeof(*key));
5904         set_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
5905
5906         inode->i_ino = BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID;
5907         /*
5908          * We only need lookup, the rest is read-only and there's no inode
5909          * associated with the dentry
5910          */
5911         inode->i_op = &simple_dir_inode_operations;
5912         inode->i_opflags &= ~IOP_XATTR;
5913         inode->i_fop = &simple_dir_operations;
5914         inode->i_mode = S_IFDIR | S_IRUGO | S_IWUSR | S_IXUGO;
5915         inode->i_mtime = current_time(inode);
5916         inode->i_atime = inode->i_mtime;
5917         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
5918         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
5919
5920         return inode;
5921 }
5922
5923 static inline u8 btrfs_inode_type(struct inode *inode)
5924 {
5925         /*
5926          * Compile-time asserts that generic FT_* types still match
5927          * BTRFS_FT_* types
5928          */
5929         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_UNKNOWN != FT_UNKNOWN);
5930         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_REG_FILE != FT_REG_FILE);
5931         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_DIR != FT_DIR);
5932         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_CHRDEV != FT_CHRDEV);
5933         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_BLKDEV != FT_BLKDEV);
5934         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_FIFO != FT_FIFO);
5935         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SOCK != FT_SOCK);
5936         BUILD_BUG_ON(BTRFS_FT_SYMLINK != FT_SYMLINK);
5937
5938         return fs_umode_to_ftype(inode->i_mode);
5939 }
5940
5941 struct inode *btrfs_lookup_dentry(struct inode *dir, struct dentry *dentry)
5942 {
5943         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
5944         struct inode *inode;
5945         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
5946         struct btrfs_root *sub_root = root;
5947         struct btrfs_key location;
5948         u8 di_type = 0;
5949         int ret = 0;
5950
5951         if (dentry->d_name.len > BTRFS_NAME_LEN)
5952                 return ERR_PTR(-ENAMETOOLONG);
5953
5954         ret = btrfs_inode_by_name(dir, dentry, &location, &di_type);
5955         if (ret < 0)
5956                 return ERR_PTR(ret);
5957
5958         if (location.type == BTRFS_INODE_ITEM_KEY) {
5959                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, root);
5960                 if (IS_ERR(inode))
5961                         return inode;
5962
5963                 /* Do extra check against inode mode with di_type */
5964                 if (btrfs_inode_type(inode) != di_type) {
5965                         btrfs_crit(fs_info,
5966 "inode mode mismatch with dir: inode mode=0%o btrfs type=%u dir type=%u",
5967                                   inode->i_mode, btrfs_inode_type(inode),
5968                                   di_type);
5969                         iput(inode);
5970                         return ERR_PTR(-EUCLEAN);
5971                 }
5972                 return inode;
5973         }
5974
5975         ret = fixup_tree_root_location(fs_info, dir, dentry,
5976                                        &location, &sub_root);
5977         if (ret < 0) {
5978                 if (ret != -ENOENT)
5979                         inode = ERR_PTR(ret);
5980                 else
5981                         inode = new_simple_dir(dir->i_sb, &location, sub_root);
5982         } else {
5983                 inode = btrfs_iget(dir->i_sb, location.objectid, sub_root);
5984         }
5985         if (root != sub_root)
5986                 btrfs_put_root(sub_root);
5987
5988         if (!IS_ERR(inode) && root != sub_root) {
5989                 down_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5990                 if (!sb_rdonly(inode->i_sb))
5991                         ret = btrfs_orphan_cleanup(sub_root);
5992                 up_read(&fs_info->cleanup_work_sem);
5993                 if (ret) {
5994                         iput(inode);
5995                         inode = ERR_PTR(ret);
5996                 }
5997         }
5998
5999         return inode;
6000 }
6001
6002 static int btrfs_dentry_delete(const struct dentry *dentry)
6003 {
6004         struct btrfs_root *root;
6005         struct inode *inode = d_inode(dentry);
6006
6007         if (!inode && !IS_ROOT(dentry))
6008                 inode = d_inode(dentry->d_parent);
6009
6010         if (inode) {
6011                 root = BTRFS_I(inode)->root;
6012                 if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
6013                         return 1;
6014
6015                 if (btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
6016                         return 1;
6017         }
6018         return 0;
6019 }
6020
6021 static struct dentry *btrfs_lookup(struct inode *dir, struct dentry *dentry,
6022                                    unsigned int flags)
6023 {
6024         struct inode *inode = btrfs_lookup_dentry(dir, dentry);
6025
6026         if (inode == ERR_PTR(-ENOENT))
6027                 inode = NULL;
6028         return d_splice_alias(inode, dentry);
6029 }
6030
6031 /*
6032  * All this infrastructure exists because dir_emit can fault, and we are holding
6033  * the tree lock when doing readdir.  For now just allocate a buffer and copy
6034  * our information into that, and then dir_emit from the buffer.  This is
6035  * similar to what NFS does, only we don't keep the buffer around in pagecache
6036  * because I'm afraid I'll mess that up.  Long term we need to make filldir do
6037  * copy_to_user_inatomic so we don't have to worry about page faulting under the
6038  * tree lock.
6039  */
6040 static int btrfs_opendir(struct inode *inode, struct file *file)
6041 {
6042         struct btrfs_file_private *private;
6043
6044         private = kzalloc(sizeof(struct btrfs_file_private), GFP_KERNEL);
6045         if (!private)
6046                 return -ENOMEM;
6047         private->filldir_buf = kzalloc(PAGE_SIZE, GFP_KERNEL);
6048         if (!private->filldir_buf) {
6049                 kfree(private);
6050                 return -ENOMEM;
6051         }
6052         file->private_data = private;
6053         return 0;
6054 }
6055
6056 struct dir_entry {
6057         u64 ino;
6058         u64 offset;
6059         unsigned type;
6060         int name_len;
6061 };
6062
6063 static int btrfs_filldir(void *addr, int entries, struct dir_context *ctx)
6064 {
6065         while (entries--) {
6066                 struct dir_entry *entry = addr;
6067                 char *name = (char *)(entry + 1);
6068
6069                 ctx->pos = get_unaligned(&entry->offset);
6070                 if (!dir_emit(ctx, name, get_unaligned(&entry->name_len),
6071                                          get_unaligned(&entry->ino),
6072                                          get_unaligned(&entry->type)))
6073                         return 1;
6074                 addr += sizeof(struct dir_entry) +
6075                         get_unaligned(&entry->name_len);
6076                 ctx->pos++;
6077         }
6078         return 0;
6079 }
6080
6081 static int btrfs_real_readdir(struct file *file, struct dir_context *ctx)
6082 {
6083         struct inode *inode = file_inode(file);
6084         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6085         struct btrfs_file_private *private = file->private_data;
6086         struct btrfs_dir_item *di;
6087         struct btrfs_key key;
6088         struct btrfs_key found_key;
6089         struct btrfs_path *path;
6090         void *addr;
6091         struct list_head ins_list;
6092         struct list_head del_list;
6093         int ret;
6094         struct extent_buffer *leaf;
6095         int slot;
6096         char *name_ptr;
6097         int name_len;
6098         int entries = 0;
6099         int total_len = 0;
6100         bool put = false;
6101         struct btrfs_key location;
6102
6103         if (!dir_emit_dots(file, ctx))
6104                 return 0;
6105
6106         path = btrfs_alloc_path();
6107         if (!path)
6108                 return -ENOMEM;
6109
6110         addr = private->filldir_buf;
6111         path->reada = READA_FORWARD;
6112
6113         INIT_LIST_HEAD(&ins_list);
6114         INIT_LIST_HEAD(&del_list);
6115         put = btrfs_readdir_get_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
6116
6117 again:
6118         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
6119         key.offset = ctx->pos;
6120         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
6121
6122         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
6123         if (ret < 0)
6124                 goto err;
6125
6126         while (1) {
6127                 struct dir_entry *entry;
6128
6129                 leaf = path->nodes[0];
6130                 slot = path->slots[0];
6131                 if (slot >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
6132                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
6133                         if (ret < 0)
6134                                 goto err;
6135                         else if (ret > 0)
6136                                 break;
6137                         continue;
6138                 }
6139
6140                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, slot);
6141
6142                 if (found_key.objectid != key.objectid)
6143                         break;
6144                 if (found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY)
6145                         break;
6146                 if (found_key.offset < ctx->pos)
6147                         goto next;
6148                 if (btrfs_should_delete_dir_index(&del_list, found_key.offset))
6149                         goto next;
6150                 di = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_dir_item);
6151                 name_len = btrfs_dir_name_len(leaf, di);
6152                 if ((total_len + sizeof(struct dir_entry) + name_len) >=
6153                     PAGE_SIZE) {
6154                         btrfs_release_path(path);
6155                         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6156                         if (ret)
6157                                 goto nopos;
6158                         addr = private->filldir_buf;
6159                         entries = 0;
6160                         total_len = 0;
6161                         goto again;
6162                 }
6163
6164                 entry = addr;
6165                 put_unaligned(name_len, &entry->name_len);
6166                 name_ptr = (char *)(entry + 1);
6167                 read_extent_buffer(leaf, name_ptr, (unsigned long)(di + 1),
6168                                    name_len);
6169                 put_unaligned(fs_ftype_to_dtype(btrfs_dir_type(leaf, di)),
6170                                 &entry->type);
6171                 btrfs_dir_item_key_to_cpu(leaf, di, &location);
6172                 put_unaligned(location.objectid, &entry->ino);
6173                 put_unaligned(found_key.offset, &entry->offset);
6174                 entries++;
6175                 addr += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6176                 total_len += sizeof(struct dir_entry) + name_len;
6177 next:
6178                 path->slots[0]++;
6179         }
6180         btrfs_release_path(path);
6181
6182         ret = btrfs_filldir(private->filldir_buf, entries, ctx);
6183         if (ret)
6184                 goto nopos;
6185
6186         ret = btrfs_readdir_delayed_dir_index(ctx, &ins_list);
6187         if (ret)
6188                 goto nopos;
6189
6190         /*
6191          * Stop new entries from being returned after we return the last
6192          * entry.
6193          *
6194          * New directory entries are assigned a strictly increasing
6195          * offset.  This means that new entries created during readdir
6196          * are *guaranteed* to be seen in the future by that readdir.
6197          * This has broken buggy programs which operate on names as
6198          * they're returned by readdir.  Until we re-use freed offsets
6199          * we have this hack to stop new entries from being returned
6200          * under the assumption that they'll never reach this huge
6201          * offset.
6202          *
6203          * This is being careful not to overflow 32bit loff_t unless the
6204          * last entry requires it because doing so has broken 32bit apps
6205          * in the past.
6206          */
6207         if (ctx->pos >= INT_MAX)
6208                 ctx->pos = LLONG_MAX;
6209         else
6210                 ctx->pos = INT_MAX;
6211 nopos:
6212         ret = 0;
6213 err:
6214         if (put)
6215                 btrfs_readdir_put_delayed_items(inode, &ins_list, &del_list);
6216         btrfs_free_path(path);
6217         return ret;
6218 }
6219
6220 /*
6221  * This is somewhat expensive, updating the tree every time the
6222  * inode changes.  But, it is most likely to find the inode in cache.
6223  * FIXME, needs more benchmarking...there are no reasons other than performance
6224  * to keep or drop this code.
6225  */
6226 static int btrfs_dirty_inode(struct inode *inode)
6227 {
6228         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6229         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6230         struct btrfs_trans_handle *trans;
6231         int ret;
6232
6233         if (test_bit(BTRFS_INODE_DUMMY, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
6234                 return 0;
6235
6236         trans = btrfs_join_transaction(root);
6237         if (IS_ERR(trans))
6238                 return PTR_ERR(trans);
6239
6240         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6241         if (ret && (ret == -ENOSPC || ret == -EDQUOT)) {
6242                 /* whoops, lets try again with the full transaction */
6243                 btrfs_end_transaction(trans);
6244                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
6245                 if (IS_ERR(trans))
6246                         return PTR_ERR(trans);
6247
6248                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6249         }
6250         btrfs_end_transaction(trans);
6251         if (BTRFS_I(inode)->delayed_node)
6252                 btrfs_balance_delayed_items(fs_info);
6253
6254         return ret;
6255 }
6256
6257 /*
6258  * This is a copy of file_update_time.  We need this so we can return error on
6259  * ENOSPC for updating the inode in the case of file write and mmap writes.
6260  */
6261 static int btrfs_update_time(struct inode *inode, struct timespec64 *now,
6262                              int flags)
6263 {
6264         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
6265         bool dirty = flags & ~S_VERSION;
6266
6267         if (btrfs_root_readonly(root))
6268                 return -EROFS;
6269
6270         if (flags & S_VERSION)
6271                 dirty |= inode_maybe_inc_iversion(inode, dirty);
6272         if (flags & S_CTIME)
6273                 inode->i_ctime = *now;
6274         if (flags & S_MTIME)
6275                 inode->i_mtime = *now;
6276         if (flags & S_ATIME)
6277                 inode->i_atime = *now;
6278         return dirty ? btrfs_dirty_inode(inode) : 0;
6279 }
6280
6281 /*
6282  * find the highest existing sequence number in a directory
6283  * and then set the in-memory index_cnt variable to reflect
6284  * free sequence numbers
6285  */
6286 static int btrfs_set_inode_index_count(struct btrfs_inode *inode)
6287 {
6288         struct btrfs_root *root = inode->root;
6289         struct btrfs_key key, found_key;
6290         struct btrfs_path *path;
6291         struct extent_buffer *leaf;
6292         int ret;
6293
6294         key.objectid = btrfs_ino(inode);
6295         key.type = BTRFS_DIR_INDEX_KEY;
6296         key.offset = (u64)-1;
6297
6298         path = btrfs_alloc_path();
6299         if (!path)
6300                 return -ENOMEM;
6301
6302         ret = btrfs_search_slot(NULL, root, &key, path, 0, 0);
6303         if (ret < 0)
6304                 goto out;
6305         /* FIXME: we should be able to handle this */
6306         if (ret == 0)
6307                 goto out;
6308         ret = 0;
6309
6310         /*
6311          * MAGIC NUMBER EXPLANATION:
6312          * since we search a directory based on f_pos we have to start at 2
6313          * since '.' and '..' have f_pos of 0 and 1 respectively, so everybody
6314          * else has to start at 2
6315          */
6316         if (path->slots[0] == 0) {
6317                 inode->index_cnt = 2;
6318                 goto out;
6319         }
6320
6321         path->slots[0]--;
6322
6323         leaf = path->nodes[0];
6324         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
6325
6326         if (found_key.objectid != btrfs_ino(inode) ||
6327             found_key.type != BTRFS_DIR_INDEX_KEY) {
6328                 inode->index_cnt = 2;
6329                 goto out;
6330         }
6331
6332         inode->index_cnt = found_key.offset + 1;
6333 out:
6334         btrfs_free_path(path);
6335         return ret;
6336 }
6337
6338 /*
6339  * helper to find a free sequence number in a given directory.  This current
6340  * code is very simple, later versions will do smarter things in the btree
6341  */
6342 int btrfs_set_inode_index(struct btrfs_inode *dir, u64 *index)
6343 {
6344         int ret = 0;
6345
6346         if (dir->index_cnt == (u64)-1) {
6347                 ret = btrfs_inode_delayed_dir_index_count(dir);
6348                 if (ret) {
6349                         ret = btrfs_set_inode_index_count(dir);
6350                         if (ret)
6351                                 return ret;
6352                 }
6353         }
6354
6355         *index = dir->index_cnt;
6356         dir->index_cnt++;
6357
6358         return ret;
6359 }
6360
6361 static int btrfs_insert_inode_locked(struct inode *inode)
6362 {
6363         struct btrfs_iget_args args;
6364
6365         args.ino = BTRFS_I(inode)->location.objectid;
6366         args.root = BTRFS_I(inode)->root;
6367
6368         return insert_inode_locked4(inode,
6369                    btrfs_inode_hash(inode->i_ino, BTRFS_I(inode)->root),
6370                    btrfs_find_actor, &args);
6371 }
6372
6373 /*
6374  * Inherit flags from the parent inode.
6375  *
6376  * Currently only the compression flags and the cow flags are inherited.
6377  */
6378 static void btrfs_inherit_iflags(struct inode *inode, struct inode *dir)
6379 {
6380         unsigned int flags;
6381
6382         if (!dir)
6383                 return;
6384
6385         flags = BTRFS_I(dir)->flags;
6386
6387         if (flags & BTRFS_INODE_NOCOMPRESS) {
6388                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_COMPRESS;
6389                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6390         } else if (flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
6391                 BTRFS_I(inode)->flags &= ~BTRFS_INODE_NOCOMPRESS;
6392                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_COMPRESS;
6393         }
6394
6395         if (flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) {
6396                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW;
6397                 if (S_ISREG(inode->i_mode))
6398                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6399         }
6400
6401         btrfs_sync_inode_flags_to_i_flags(inode);
6402 }
6403
6404 static struct inode *btrfs_new_inode(struct btrfs_trans_handle *trans,
6405                                      struct btrfs_root *root,
6406                                      struct inode *dir,
6407                                      const char *name, int name_len,
6408                                      u64 ref_objectid, u64 objectid,
6409                                      umode_t mode, u64 *index)
6410 {
6411         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
6412         struct inode *inode;
6413         struct btrfs_inode_item *inode_item;
6414         struct btrfs_key *location;
6415         struct btrfs_path *path;
6416         struct btrfs_inode_ref *ref;
6417         struct btrfs_key key[2];
6418         u32 sizes[2];
6419         int nitems = name ? 2 : 1;
6420         unsigned long ptr;
6421         unsigned int nofs_flag;
6422         int ret;
6423
6424         path = btrfs_alloc_path();
6425         if (!path)
6426                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6427
6428         nofs_flag = memalloc_nofs_save();
6429         inode = new_inode(fs_info->sb);
6430         memalloc_nofs_restore(nofs_flag);
6431         if (!inode) {
6432                 btrfs_free_path(path);
6433                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
6434         }
6435
6436         /*
6437          * O_TMPFILE, set link count to 0, so that after this point,
6438          * we fill in an inode item with the correct link count.
6439          */
6440         if (!name)
6441                 set_nlink(inode, 0);
6442
6443         /*
6444          * we have to initialize this early, so we can reclaim the inode
6445          * number if we fail afterwards in this function.
6446          */
6447         inode->i_ino = objectid;
6448
6449         if (dir && name) {
6450                 trace_btrfs_inode_request(dir);
6451
6452                 ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), index);
6453                 if (ret) {
6454                         btrfs_free_path(path);
6455                         iput(inode);
6456                         return ERR_PTR(ret);
6457                 }
6458         } else if (dir) {
6459                 *index = 0;
6460         }
6461         /*
6462          * index_cnt is ignored for everything but a dir,
6463          * btrfs_set_inode_index_count has an explanation for the magic
6464          * number
6465          */
6466         BTRFS_I(inode)->index_cnt = 2;
6467         BTRFS_I(inode)->dir_index = *index;
6468         BTRFS_I(inode)->root = btrfs_grab_root(root);
6469         BTRFS_I(inode)->generation = trans->transid;
6470         inode->i_generation = BTRFS_I(inode)->generation;
6471
6472         /*
6473          * We could have gotten an inode number from somebody who was fsynced
6474          * and then removed in this same transaction, so let's just set full
6475          * sync since it will be a full sync anyway and this will blow away the
6476          * old info in the log.
6477          */
6478         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6479
6480         key[0].objectid = objectid;
6481         key[0].type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6482         key[0].offset = 0;
6483
6484         sizes[0] = sizeof(struct btrfs_inode_item);
6485
6486         if (name) {
6487                 /*
6488                  * Start new inodes with an inode_ref. This is slightly more
6489                  * efficient for small numbers of hard links since they will
6490                  * be packed into one item. Extended refs will kick in if we
6491                  * add more hard links than can fit in the ref item.
6492                  */
6493                 key[1].objectid = objectid;
6494                 key[1].type = BTRFS_INODE_REF_KEY;
6495                 key[1].offset = ref_objectid;
6496
6497                 sizes[1] = name_len + sizeof(*ref);
6498         }
6499
6500         location = &BTRFS_I(inode)->location;
6501         location->objectid = objectid;
6502         location->offset = 0;
6503         location->type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6504
6505         ret = btrfs_insert_inode_locked(inode);
6506         if (ret < 0) {
6507                 iput(inode);
6508                 goto fail;
6509         }
6510
6511         ret = btrfs_insert_empty_items(trans, root, path, key, sizes, nitems);
6512         if (ret != 0)
6513                 goto fail_unlock;
6514
6515         inode_init_owner(&init_user_ns, inode, dir, mode);
6516         inode_set_bytes(inode, 0);
6517
6518         inode->i_mtime = current_time(inode);
6519         inode->i_atime = inode->i_mtime;
6520         inode->i_ctime = inode->i_mtime;
6521         BTRFS_I(inode)->i_otime = inode->i_mtime;
6522
6523         inode_item = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0],
6524                                   struct btrfs_inode_item);
6525         memzero_extent_buffer(path->nodes[0], (unsigned long)inode_item,
6526                              sizeof(*inode_item));
6527         fill_inode_item(trans, path->nodes[0], inode_item, inode);
6528
6529         if (name) {
6530                 ref = btrfs_item_ptr(path->nodes[0], path->slots[0] + 1,
6531                                      struct btrfs_inode_ref);
6532                 btrfs_set_inode_ref_name_len(path->nodes[0], ref, name_len);
6533                 btrfs_set_inode_ref_index(path->nodes[0], ref, *index);
6534                 ptr = (unsigned long)(ref + 1);
6535                 write_extent_buffer(path->nodes[0], name, ptr, name_len);
6536         }
6537
6538         btrfs_mark_buffer_dirty(path->nodes[0]);
6539         btrfs_free_path(path);
6540
6541         btrfs_inherit_iflags(inode, dir);
6542
6543         if (S_ISREG(mode)) {
6544                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATASUM))
6545                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATASUM;
6546                 if (btrfs_test_opt(fs_info, NODATACOW))
6547                         BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_NODATACOW |
6548                                 BTRFS_INODE_NODATASUM;
6549         }
6550
6551         inode_tree_add(inode);
6552
6553         trace_btrfs_inode_new(inode);
6554         btrfs_set_inode_last_trans(trans, BTRFS_I(inode));
6555
6556         btrfs_update_root_times(trans, root);
6557
6558         ret = btrfs_inode_inherit_props(trans, inode, dir);
6559         if (ret)
6560                 btrfs_err(fs_info,
6561                           "error inheriting props for ino %llu (root %llu): %d",
6562                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), root->root_key.objectid, ret);
6563
6564         return inode;
6565
6566 fail_unlock:
6567         discard_new_inode(inode);
6568 fail:
6569         if (dir && name)
6570                 BTRFS_I(dir)->index_cnt--;
6571         btrfs_free_path(path);
6572         return ERR_PTR(ret);
6573 }
6574
6575 /*
6576  * utility function to add 'inode' into 'parent_inode' with
6577  * a give name and a given sequence number.
6578  * if 'add_backref' is true, also insert a backref from the
6579  * inode to the parent directory.
6580  */
6581 int btrfs_add_link(struct btrfs_trans_handle *trans,
6582                    struct btrfs_inode *parent_inode, struct btrfs_inode *inode,
6583                    const char *name, int name_len, int add_backref, u64 index)
6584 {
6585         int ret = 0;
6586         struct btrfs_key key;
6587         struct btrfs_root *root = parent_inode->root;
6588         u64 ino = btrfs_ino(inode);
6589         u64 parent_ino = btrfs_ino(parent_inode);
6590
6591         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6592                 memcpy(&key, &inode->root->root_key, sizeof(key));
6593         } else {
6594                 key.objectid = ino;
6595                 key.type = BTRFS_INODE_ITEM_KEY;
6596                 key.offset = 0;
6597         }
6598
6599         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6600                 ret = btrfs_add_root_ref(trans, key.objectid,
6601                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6602                                          index, name, name_len);
6603         } else if (add_backref) {
6604                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root, name, name_len, ino,
6605                                              parent_ino, index);
6606         }
6607
6608         /* Nothing to clean up yet */
6609         if (ret)
6610                 return ret;
6611
6612         ret = btrfs_insert_dir_item(trans, name, name_len, parent_inode, &key,
6613                                     btrfs_inode_type(&inode->vfs_inode), index);
6614         if (ret == -EEXIST || ret == -EOVERFLOW)
6615                 goto fail_dir_item;
6616         else if (ret) {
6617                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6618                 return ret;
6619         }
6620
6621         btrfs_i_size_write(parent_inode, parent_inode->vfs_inode.i_size +
6622                            name_len * 2);
6623         inode_inc_iversion(&parent_inode->vfs_inode);
6624         /*
6625          * If we are replaying a log tree, we do not want to update the mtime
6626          * and ctime of the parent directory with the current time, since the
6627          * log replay procedure is responsible for setting them to their correct
6628          * values (the ones it had when the fsync was done).
6629          */
6630         if (!test_bit(BTRFS_FS_LOG_RECOVERING, &root->fs_info->flags)) {
6631                 struct timespec64 now = current_time(&parent_inode->vfs_inode);
6632
6633                 parent_inode->vfs_inode.i_mtime = now;
6634                 parent_inode->vfs_inode.i_ctime = now;
6635         }
6636         ret = btrfs_update_inode(trans, root, parent_inode);
6637         if (ret)
6638                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
6639         return ret;
6640
6641 fail_dir_item:
6642         if (unlikely(ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
6643                 u64 local_index;
6644                 int err;
6645                 err = btrfs_del_root_ref(trans, key.objectid,
6646                                          root->root_key.objectid, parent_ino,
6647                                          &local_index, name, name_len);
6648                 if (err)
6649                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6650         } else if (add_backref) {
6651                 u64 local_index;
6652                 int err;
6653
6654                 err = btrfs_del_inode_ref(trans, root, name, name_len,
6655                                           ino, parent_ino, &local_index);
6656                 if (err)
6657                         btrfs_abort_transaction(trans, err);
6658         }
6659
6660         /* Return the original error code */
6661         return ret;
6662 }
6663
6664 static int btrfs_add_nondir(struct btrfs_trans_handle *trans,
6665                             struct btrfs_inode *dir, struct dentry *dentry,
6666                             struct btrfs_inode *inode, int backref, u64 index)
6667 {
6668         int err = btrfs_add_link(trans, dir, inode,
6669                                  dentry->d_name.name, dentry->d_name.len,
6670                                  backref, index);
6671         if (err > 0)
6672                 err = -EEXIST;
6673         return err;
6674 }
6675
6676 static int btrfs_mknod(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6677                        struct dentry *dentry, umode_t mode, dev_t rdev)
6678 {
6679         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6680         struct btrfs_trans_handle *trans;
6681         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6682         struct inode *inode = NULL;
6683         int err;
6684         u64 objectid;
6685         u64 index = 0;
6686
6687         /*
6688          * 2 for inode item and ref
6689          * 2 for dir items
6690          * 1 for xattr if selinux is on
6691          */
6692         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6693         if (IS_ERR(trans))
6694                 return PTR_ERR(trans);
6695
6696         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6697         if (err)
6698                 goto out_unlock;
6699
6700         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6701                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6702                         mode, &index);
6703         if (IS_ERR(inode)) {
6704                 err = PTR_ERR(inode);
6705                 inode = NULL;
6706                 goto out_unlock;
6707         }
6708
6709         /*
6710         * If the active LSM wants to access the inode during
6711         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6712         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6713         * ops vector.
6714         */
6715         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
6716         init_special_inode(inode, inode->i_mode, rdev);
6717
6718         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6719         if (err)
6720                 goto out_unlock;
6721
6722         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6723                         0, index);
6724         if (err)
6725                 goto out_unlock;
6726
6727         btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6728         d_instantiate_new(dentry, inode);
6729
6730 out_unlock:
6731         btrfs_end_transaction(trans);
6732         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6733         if (err && inode) {
6734                 inode_dec_link_count(inode);
6735                 discard_new_inode(inode);
6736         }
6737         return err;
6738 }
6739
6740 static int btrfs_create(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6741                         struct dentry *dentry, umode_t mode, bool excl)
6742 {
6743         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6744         struct btrfs_trans_handle *trans;
6745         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6746         struct inode *inode = NULL;
6747         int err;
6748         u64 objectid;
6749         u64 index = 0;
6750
6751         /*
6752          * 2 for inode item and ref
6753          * 2 for dir items
6754          * 1 for xattr if selinux is on
6755          */
6756         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6757         if (IS_ERR(trans))
6758                 return PTR_ERR(trans);
6759
6760         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6761         if (err)
6762                 goto out_unlock;
6763
6764         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6765                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6766                         mode, &index);
6767         if (IS_ERR(inode)) {
6768                 err = PTR_ERR(inode);
6769                 inode = NULL;
6770                 goto out_unlock;
6771         }
6772         /*
6773         * If the active LSM wants to access the inode during
6774         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
6775         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
6776         * ops vector.
6777         */
6778         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
6779         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
6780         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
6781
6782         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6783         if (err)
6784                 goto out_unlock;
6785
6786         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6787         if (err)
6788                 goto out_unlock;
6789
6790         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6791                         0, index);
6792         if (err)
6793                 goto out_unlock;
6794
6795         d_instantiate_new(dentry, inode);
6796
6797 out_unlock:
6798         btrfs_end_transaction(trans);
6799         if (err && inode) {
6800                 inode_dec_link_count(inode);
6801                 discard_new_inode(inode);
6802         }
6803         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6804         return err;
6805 }
6806
6807 static int btrfs_link(struct dentry *old_dentry, struct inode *dir,
6808                       struct dentry *dentry)
6809 {
6810         struct btrfs_trans_handle *trans = NULL;
6811         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6812         struct inode *inode = d_inode(old_dentry);
6813         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
6814         u64 index;
6815         int err;
6816         int drop_inode = 0;
6817
6818         /* do not allow sys_link's with other subvols of the same device */
6819         if (root->root_key.objectid != BTRFS_I(inode)->root->root_key.objectid)
6820                 return -EXDEV;
6821
6822         if (inode->i_nlink >= BTRFS_LINK_MAX)
6823                 return -EMLINK;
6824
6825         err = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(dir), &index);
6826         if (err)
6827                 goto fail;
6828
6829         /*
6830          * 2 items for inode and inode ref
6831          * 2 items for dir items
6832          * 1 item for parent inode
6833          * 1 item for orphan item deletion if O_TMPFILE
6834          */
6835         trans = btrfs_start_transaction(root, inode->i_nlink ? 5 : 6);
6836         if (IS_ERR(trans)) {
6837                 err = PTR_ERR(trans);
6838                 trans = NULL;
6839                 goto fail;
6840         }
6841
6842         /* There are several dir indexes for this inode, clear the cache. */
6843         BTRFS_I(inode)->dir_index = 0ULL;
6844         inc_nlink(inode);
6845         inode_inc_iversion(inode);
6846         inode->i_ctime = current_time(inode);
6847         ihold(inode);
6848         set_bit(BTRFS_INODE_COPY_EVERYTHING, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
6849
6850         err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry, BTRFS_I(inode),
6851                         1, index);
6852
6853         if (err) {
6854                 drop_inode = 1;
6855         } else {
6856                 struct dentry *parent = dentry->d_parent;
6857
6858                 err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6859                 if (err)
6860                         goto fail;
6861                 if (inode->i_nlink == 1) {
6862                         /*
6863                          * If new hard link count is 1, it's a file created
6864                          * with open(2) O_TMPFILE flag.
6865                          */
6866                         err = btrfs_orphan_del(trans, BTRFS_I(inode));
6867                         if (err)
6868                                 goto fail;
6869                 }
6870                 d_instantiate(dentry, inode);
6871                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(inode), NULL, parent);
6872         }
6873
6874 fail:
6875         if (trans)
6876                 btrfs_end_transaction(trans);
6877         if (drop_inode) {
6878                 inode_dec_link_count(inode);
6879                 iput(inode);
6880         }
6881         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6882         return err;
6883 }
6884
6885 static int btrfs_mkdir(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
6886                        struct dentry *dentry, umode_t mode)
6887 {
6888         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
6889         struct inode *inode = NULL;
6890         struct btrfs_trans_handle *trans;
6891         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
6892         int err = 0;
6893         u64 objectid = 0;
6894         u64 index = 0;
6895
6896         /*
6897          * 2 items for inode and ref
6898          * 2 items for dir items
6899          * 1 for xattr if selinux is on
6900          */
6901         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
6902         if (IS_ERR(trans))
6903                 return PTR_ERR(trans);
6904
6905         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
6906         if (err)
6907                 goto out_fail;
6908
6909         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
6910                         dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid,
6911                         S_IFDIR | mode, &index);
6912         if (IS_ERR(inode)) {
6913                 err = PTR_ERR(inode);
6914                 inode = NULL;
6915                 goto out_fail;
6916         }
6917
6918         /* these must be set before we unlock the inode */
6919         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
6920         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
6921
6922         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
6923         if (err)
6924                 goto out_fail;
6925
6926         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
6927         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
6928         if (err)
6929                 goto out_fail;
6930
6931         err = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(dir), BTRFS_I(inode),
6932                         dentry->d_name.name,
6933                         dentry->d_name.len, 0, index);
6934         if (err)
6935                 goto out_fail;
6936
6937         d_instantiate_new(dentry, inode);
6938
6939 out_fail:
6940         btrfs_end_transaction(trans);
6941         if (err && inode) {
6942                 inode_dec_link_count(inode);
6943                 discard_new_inode(inode);
6944         }
6945         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
6946         return err;
6947 }
6948
6949 static noinline int uncompress_inline(struct btrfs_path *path,
6950                                       struct page *page,
6951                                       size_t pg_offset, u64 extent_offset,
6952                                       struct btrfs_file_extent_item *item)
6953 {
6954         int ret;
6955         struct extent_buffer *leaf = path->nodes[0];
6956         char *tmp;
6957         size_t max_size;
6958         unsigned long inline_size;
6959         unsigned long ptr;
6960         int compress_type;
6961
6962         WARN_ON(pg_offset != 0);
6963         compress_type = btrfs_file_extent_compression(leaf, item);
6964         max_size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
6965         inline_size = btrfs_file_extent_inline_item_len(leaf,
6966                                         btrfs_item_nr(path->slots[0]));
6967         tmp = kmalloc(inline_size, GFP_NOFS);
6968         if (!tmp)
6969                 return -ENOMEM;
6970         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item);
6971
6972         read_extent_buffer(leaf, tmp, ptr, inline_size);
6973
6974         max_size = min_t(unsigned long, PAGE_SIZE, max_size);
6975         ret = btrfs_decompress(compress_type, tmp, page,
6976                                extent_offset, inline_size, max_size);
6977
6978         /*
6979          * decompression code contains a memset to fill in any space between the end
6980          * of the uncompressed data and the end of max_size in case the decompressed
6981          * data ends up shorter than ram_bytes.  That doesn't cover the hole between
6982          * the end of an inline extent and the beginning of the next block, so we
6983          * cover that region here.
6984          */
6985
6986         if (max_size + pg_offset < PAGE_SIZE)
6987                 memzero_page(page,  pg_offset + max_size,
6988                              PAGE_SIZE - max_size - pg_offset);
6989         kfree(tmp);
6990         return ret;
6991 }
6992
6993 /**
6994  * btrfs_get_extent - Lookup the first extent overlapping a range in a file.
6995  * @inode:      file to search in
6996  * @page:       page to read extent data into if the extent is inline
6997  * @pg_offset:  offset into @page to copy to
6998  * @start:      file offset
6999  * @len:        length of range starting at @start
7000  *
7001  * This returns the first &struct extent_map which overlaps with the given
7002  * range, reading it from the B-tree and caching it if necessary. Note that
7003  * there may be more extents which overlap the given range after the returned
7004  * extent_map.
7005  *
7006  * If @page is not NULL and the extent is inline, this also reads the extent
7007  * data directly into the page and marks the extent up to date in the io_tree.
7008  *
7009  * Return: ERR_PTR on error, non-NULL extent_map on success.
7010  */
7011 struct extent_map *btrfs_get_extent(struct btrfs_inode *inode,
7012                                     struct page *page, size_t pg_offset,
7013                                     u64 start, u64 len)
7014 {
7015         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
7016         int ret = 0;
7017         u64 extent_start = 0;
7018         u64 extent_end = 0;
7019         u64 objectid = btrfs_ino(inode);
7020         int extent_type = -1;
7021         struct btrfs_path *path = NULL;
7022         struct btrfs_root *root = inode->root;
7023         struct btrfs_file_extent_item *item;
7024         struct extent_buffer *leaf;
7025         struct btrfs_key found_key;
7026         struct extent_map *em = NULL;
7027         struct extent_map_tree *em_tree = &inode->extent_tree;
7028         struct extent_io_tree *io_tree = &inode->io_tree;
7029
7030         read_lock(&em_tree->lock);
7031         em = lookup_extent_mapping(em_tree, start, len);
7032         read_unlock(&em_tree->lock);
7033
7034         if (em) {
7035                 if (em->start > start || em->start + em->len <= start)
7036                         free_extent_map(em);
7037                 else if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE && page)
7038                         free_extent_map(em);
7039                 else
7040                         goto out;
7041         }
7042         em = alloc_extent_map();
7043         if (!em) {
7044                 ret = -ENOMEM;
7045                 goto out;
7046         }
7047         em->start = EXTENT_MAP_HOLE;
7048         em->orig_start = EXTENT_MAP_HOLE;
7049         em->len = (u64)-1;
7050         em->block_len = (u64)-1;
7051
7052         path = btrfs_alloc_path();
7053         if (!path) {
7054                 ret = -ENOMEM;
7055                 goto out;
7056         }
7057
7058         /* Chances are we'll be called again, so go ahead and do readahead */
7059         path->reada = READA_FORWARD;
7060
7061         /*
7062          * The same explanation in load_free_space_cache applies here as well,
7063          * we only read when we're loading the free space cache, and at that
7064          * point the commit_root has everything we need.
7065          */
7066         if (btrfs_is_free_space_inode(inode)) {
7067                 path->search_commit_root = 1;
7068                 path->skip_locking = 1;
7069         }
7070
7071         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path, objectid, start, 0);
7072         if (ret < 0) {
7073                 goto out;
7074         } else if (ret > 0) {
7075                 if (path->slots[0] == 0)
7076                         goto not_found;
7077                 path->slots[0]--;
7078                 ret = 0;
7079         }
7080
7081         leaf = path->nodes[0];
7082         item = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
7083                               struct btrfs_file_extent_item);
7084         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
7085         if (found_key.objectid != objectid ||
7086             found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7087                 /*
7088                  * If we backup past the first extent we want to move forward
7089                  * and see if there is an extent in front of us, otherwise we'll
7090                  * say there is a hole for our whole search range which can
7091                  * cause problems.
7092                  */
7093                 extent_end = start;
7094                 goto next;
7095         }
7096
7097         extent_type = btrfs_file_extent_type(leaf, item);
7098         extent_start = found_key.offset;
7099         extent_end = btrfs_file_extent_end(path);
7100         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
7101             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7102                 /* Only regular file could have regular/prealloc extent */
7103                 if (!S_ISREG(inode->vfs_inode.i_mode)) {
7104                         ret = -EUCLEAN;
7105                         btrfs_crit(fs_info,
7106                 "regular/prealloc extent found for non-regular inode %llu",
7107                                    btrfs_ino(inode));
7108                         goto out;
7109                 }
7110                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_regular(inode, leaf, item,
7111                                                        extent_start);
7112         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
7113                 trace_btrfs_get_extent_show_fi_inline(inode, leaf, item,
7114                                                       path->slots[0],
7115                                                       extent_start);
7116         }
7117 next:
7118         if (start >= extent_end) {
7119                 path->slots[0]++;
7120                 if (path->slots[0] >= btrfs_header_nritems(leaf)) {
7121                         ret = btrfs_next_leaf(root, path);
7122                         if (ret < 0)
7123                                 goto out;
7124                         else if (ret > 0)
7125                                 goto not_found;
7126
7127                         leaf = path->nodes[0];
7128                 }
7129                 btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &found_key, path->slots[0]);
7130                 if (found_key.objectid != objectid ||
7131                     found_key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY)
7132                         goto not_found;
7133                 if (start + len <= found_key.offset)
7134                         goto not_found;
7135                 if (start > found_key.offset)
7136                         goto next;
7137
7138                 /* New extent overlaps with existing one */
7139                 em->start = start;
7140                 em->orig_start = start;
7141                 em->len = found_key.offset - start;
7142                 em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
7143                 goto insert;
7144         }
7145
7146         btrfs_extent_item_to_extent_map(inode, path, item, !page, em);
7147
7148         if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG ||
7149             extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7150                 goto insert;
7151         } else if (extent_type == BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE) {
7152                 unsigned long ptr;
7153                 char *map;
7154                 size_t size;
7155                 size_t extent_offset;
7156                 size_t copy_size;
7157
7158                 if (!page)
7159                         goto out;
7160
7161                 size = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, item);
7162                 extent_offset = page_offset(page) + pg_offset - extent_start;
7163                 copy_size = min_t(u64, PAGE_SIZE - pg_offset,
7164                                   size - extent_offset);
7165                 em->start = extent_start + extent_offset;
7166                 em->len = ALIGN(copy_size, fs_info->sectorsize);
7167                 em->orig_block_len = em->len;
7168                 em->orig_start = em->start;
7169                 ptr = btrfs_file_extent_inline_start(item) + extent_offset;
7170
7171                 if (!PageUptodate(page)) {
7172                         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, item) !=
7173                             BTRFS_COMPRESS_NONE) {
7174                                 ret = uncompress_inline(path, page, pg_offset,
7175                                                         extent_offset, item);
7176                                 if (ret)
7177                                         goto out;
7178                         } else {
7179                                 map = kmap_local_page(page);
7180                                 read_extent_buffer(leaf, map + pg_offset, ptr,
7181                                                    copy_size);
7182                                 if (pg_offset + copy_size < PAGE_SIZE) {
7183                                         memset(map + pg_offset + copy_size, 0,
7184                                                PAGE_SIZE - pg_offset -
7185                                                copy_size);
7186                                 }
7187                                 kunmap_local(map);
7188                         }
7189                         flush_dcache_page(page);
7190                 }
7191                 set_extent_uptodate(io_tree, em->start,
7192                                     extent_map_end(em) - 1, NULL, GFP_NOFS);
7193                 goto insert;
7194         }
7195 not_found:
7196         em->start = start;
7197         em->orig_start = start;
7198         em->len = len;
7199         em->block_start = EXTENT_MAP_HOLE;
7200 insert:
7201         ret = 0;
7202         btrfs_release_path(path);
7203         if (em->start > start || extent_map_end(em) <= start) {
7204                 btrfs_err(fs_info,
7205                           "bad extent! em: [%llu %llu] passed [%llu %llu]",
7206                           em->start, em->len, start, len);
7207                 ret = -EIO;
7208                 goto out;
7209         }
7210
7211         write_lock(&em_tree->lock);
7212         ret = btrfs_add_extent_mapping(fs_info, em_tree, &em, start, len);
7213         write_unlock(&em_tree->lock);
7214 out:
7215         btrfs_free_path(path);
7216
7217         trace_btrfs_get_extent(root, inode, em);
7218
7219         if (ret) {
7220                 free_extent_map(em);
7221                 return ERR_PTR(ret);
7222         }
7223         return em;
7224 }
7225
7226 struct extent_map *btrfs_get_extent_fiemap(struct btrfs_inode *inode,
7227                                            u64 start, u64 len)
7228 {
7229         struct extent_map *em;
7230         struct extent_map *hole_em = NULL;
7231         u64 delalloc_start = start;
7232         u64 end;
7233         u64 delalloc_len;
7234         u64 delalloc_end;
7235         int err = 0;
7236
7237         em = btrfs_get_extent(inode, NULL, 0, start, len);
7238         if (IS_ERR(em))
7239                 return em;
7240         /*
7241          * If our em maps to:
7242          * - a hole or
7243          * - a pre-alloc extent,
7244          * there might actually be delalloc bytes behind it.
7245          */
7246         if (em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE &&
7247             !test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7248                 return em;
7249         else
7250                 hole_em = em;
7251
7252         /* check to see if we've wrapped (len == -1 or similar) */
7253         end = start + len;
7254         if (end < start)
7255                 end = (u64)-1;
7256         else
7257                 end -= 1;
7258
7259         em = NULL;
7260
7261         /* ok, we didn't find anything, lets look for delalloc */
7262         delalloc_len = count_range_bits(&inode->io_tree, &delalloc_start,
7263                                  end, len, EXTENT_DELALLOC, 1);
7264         delalloc_end = delalloc_start + delalloc_len;
7265         if (delalloc_end < delalloc_start)
7266                 delalloc_end = (u64)-1;
7267
7268         /*
7269          * We didn't find anything useful, return the original results from
7270          * get_extent()
7271          */
7272         if (delalloc_start > end || delalloc_end <= start) {
7273                 em = hole_em;
7274                 hole_em = NULL;
7275                 goto out;
7276         }
7277
7278         /*
7279          * Adjust the delalloc_start to make sure it doesn't go backwards from
7280          * the start they passed in
7281          */
7282         delalloc_start = max(start, delalloc_start);
7283         delalloc_len = delalloc_end - delalloc_start;
7284
7285         if (delalloc_len > 0) {
7286                 u64 hole_start;
7287                 u64 hole_len;
7288                 const u64 hole_end = extent_map_end(hole_em);
7289
7290                 em = alloc_extent_map();
7291                 if (!em) {
7292                         err = -ENOMEM;
7293                         goto out;
7294                 }
7295
7296                 ASSERT(hole_em);
7297                 /*
7298                  * When btrfs_get_extent can't find anything it returns one
7299                  * huge hole
7300                  *
7301                  * Make sure what it found really fits our range, and adjust to
7302                  * make sure it is based on the start from the caller
7303                  */
7304                 if (hole_end <= start || hole_em->start > end) {
7305                        free_extent_map(hole_em);
7306                        hole_em = NULL;
7307                 } else {
7308                        hole_start = max(hole_em->start, start);
7309                        hole_len = hole_end - hole_start;
7310                 }
7311
7312                 if (hole_em && delalloc_start > hole_start) {
7313                         /*
7314                          * Our hole starts before our delalloc, so we have to
7315                          * return just the parts of the hole that go until the
7316                          * delalloc starts
7317                          */
7318                         em->len = min(hole_len, delalloc_start - hole_start);
7319                         em->start = hole_start;
7320                         em->orig_start = hole_start;
7321                         /*
7322                          * Don't adjust block start at all, it is fixed at
7323                          * EXTENT_MAP_HOLE
7324                          */
7325                         em->block_start = hole_em->block_start;
7326                         em->block_len = hole_len;
7327                         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &hole_em->flags))
7328                                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
7329                 } else {
7330                         /*
7331                          * Hole is out of passed range or it starts after
7332                          * delalloc range
7333                          */
7334                         em->start = delalloc_start;
7335                         em->len = delalloc_len;
7336                         em->orig_start = delalloc_start;
7337                         em->block_start = EXTENT_MAP_DELALLOC;
7338                         em->block_len = delalloc_len;
7339                 }
7340         } else {
7341                 return hole_em;
7342         }
7343 out:
7344
7345         free_extent_map(hole_em);
7346         if (err) {
7347                 free_extent_map(em);
7348                 return ERR_PTR(err);
7349         }
7350         return em;
7351 }
7352
7353 static struct extent_map *btrfs_create_dio_extent(struct btrfs_inode *inode,
7354                                                   const u64 start,
7355                                                   const u64 len,
7356                                                   const u64 orig_start,
7357                                                   const u64 block_start,
7358                                                   const u64 block_len,
7359                                                   const u64 orig_block_len,
7360                                                   const u64 ram_bytes,
7361                                                   const int type)
7362 {
7363         struct extent_map *em = NULL;
7364         int ret;
7365
7366         if (type != BTRFS_ORDERED_NOCOW) {
7367                 em = create_io_em(inode, start, len, orig_start, block_start,
7368                                   block_len, orig_block_len, ram_bytes,
7369                                   BTRFS_COMPRESS_NONE, /* compress_type */
7370                                   type);
7371                 if (IS_ERR(em))
7372                         goto out;
7373         }
7374         ret = btrfs_add_ordered_extent_dio(inode, start, block_start, len,
7375                                            block_len, type);
7376         if (ret) {
7377                 if (em) {
7378                         free_extent_map(em);
7379                         btrfs_drop_extent_cache(inode, start, start + len - 1, 0);
7380                 }
7381                 em = ERR_PTR(ret);
7382         }
7383  out:
7384
7385         return em;
7386 }
7387
7388 static struct extent_map *btrfs_new_extent_direct(struct btrfs_inode *inode,
7389                                                   u64 start, u64 len)
7390 {
7391         struct btrfs_root *root = inode->root;
7392         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
7393         struct extent_map *em;
7394         struct btrfs_key ins;
7395         u64 alloc_hint;
7396         int ret;
7397
7398         alloc_hint = get_extent_allocation_hint(inode, start, len);
7399         ret = btrfs_reserve_extent(root, len, len, fs_info->sectorsize,
7400                                    0, alloc_hint, &ins, 1, 1);
7401         if (ret)
7402                 return ERR_PTR(ret);
7403
7404         em = btrfs_create_dio_extent(inode, start, ins.offset, start,
7405                                      ins.objectid, ins.offset, ins.offset,
7406                                      ins.offset, BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7407         btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
7408         if (IS_ERR(em))
7409                 btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid, ins.offset,
7410                                            1);
7411
7412         return em;
7413 }
7414
7415 static bool btrfs_extent_readonly(struct btrfs_fs_info *fs_info, u64 bytenr)
7416 {
7417         struct btrfs_block_group *block_group;
7418         bool readonly = false;
7419
7420         block_group = btrfs_lookup_block_group(fs_info, bytenr);
7421         if (!block_group || block_group->ro)
7422                 readonly = true;
7423         if (block_group)
7424                 btrfs_put_block_group(block_group);
7425         return readonly;
7426 }
7427
7428 /*
7429  * Check if we can do nocow write into the range [@offset, @offset + @len)
7430  *
7431  * @offset:     File offset
7432  * @len:        The length to write, will be updated to the nocow writeable
7433  *              range
7434  * @orig_start: (optional) Return the original file offset of the file extent
7435  * @orig_len:   (optional) Return the original on-disk length of the file extent
7436  * @ram_bytes:  (optional) Return the ram_bytes of the file extent
7437  * @strict:     if true, omit optimizations that might force us into unnecessary
7438  *              cow. e.g., don't trust generation number.
7439  *
7440  * Return:
7441  * >0   and update @len if we can do nocow write
7442  *  0   if we can't do nocow write
7443  * <0   if error happened
7444  *
7445  * NOTE: This only checks the file extents, caller is responsible to wait for
7446  *       any ordered extents.
7447  */
7448 noinline int can_nocow_extent(struct inode *inode, u64 offset, u64 *len,
7449                               u64 *orig_start, u64 *orig_block_len,
7450                               u64 *ram_bytes, bool strict)
7451 {
7452         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7453         struct btrfs_path *path;
7454         int ret;
7455         struct extent_buffer *leaf;
7456         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
7457         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
7458         struct btrfs_file_extent_item *fi;
7459         struct btrfs_key key;
7460         u64 disk_bytenr;
7461         u64 backref_offset;
7462         u64 extent_end;
7463         u64 num_bytes;
7464         int slot;
7465         int found_type;
7466         bool nocow = (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW);
7467
7468         path = btrfs_alloc_path();
7469         if (!path)
7470                 return -ENOMEM;
7471
7472         ret = btrfs_lookup_file_extent(NULL, root, path,
7473                         btrfs_ino(BTRFS_I(inode)), offset, 0);
7474         if (ret < 0)
7475                 goto out;
7476
7477         slot = path->slots[0];
7478         if (ret == 1) {
7479                 if (slot == 0) {
7480                         /* can't find the item, must cow */
7481                         ret = 0;
7482                         goto out;
7483                 }
7484                 slot--;
7485         }
7486         ret = 0;
7487         leaf = path->nodes[0];
7488         btrfs_item_key_to_cpu(leaf, &key, slot);
7489         if (key.objectid != btrfs_ino(BTRFS_I(inode)) ||
7490             key.type != BTRFS_EXTENT_DATA_KEY) {
7491                 /* not our file or wrong item type, must cow */
7492                 goto out;
7493         }
7494
7495         if (key.offset > offset) {
7496                 /* Wrong offset, must cow */
7497                 goto out;
7498         }
7499
7500         fi = btrfs_item_ptr(leaf, slot, struct btrfs_file_extent_item);
7501         found_type = btrfs_file_extent_type(leaf, fi);
7502         if (found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_REG &&
7503             found_type != BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7504                 /* not a regular extent, must cow */
7505                 goto out;
7506         }
7507
7508         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_REG)
7509                 goto out;
7510
7511         extent_end = key.offset + btrfs_file_extent_num_bytes(leaf, fi);
7512         if (extent_end <= offset)
7513                 goto out;
7514
7515         disk_bytenr = btrfs_file_extent_disk_bytenr(leaf, fi);
7516         if (disk_bytenr == 0)
7517                 goto out;
7518
7519         if (btrfs_file_extent_compression(leaf, fi) ||
7520             btrfs_file_extent_encryption(leaf, fi) ||
7521             btrfs_file_extent_other_encoding(leaf, fi))
7522                 goto out;
7523
7524         /*
7525          * Do the same check as in btrfs_cross_ref_exist but without the
7526          * unnecessary search.
7527          */
7528         if (!strict &&
7529             (btrfs_file_extent_generation(leaf, fi) <=
7530              btrfs_root_last_snapshot(&root->root_item)))
7531                 goto out;
7532
7533         backref_offset = btrfs_file_extent_offset(leaf, fi);
7534
7535         if (orig_start) {
7536                 *orig_start = key.offset - backref_offset;
7537                 *orig_block_len = btrfs_file_extent_disk_num_bytes(leaf, fi);
7538                 *ram_bytes = btrfs_file_extent_ram_bytes(leaf, fi);
7539         }
7540
7541         if (btrfs_extent_readonly(fs_info, disk_bytenr))
7542                 goto out;
7543
7544         num_bytes = min(offset + *len, extent_end) - offset;
7545         if (!nocow && found_type == BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC) {
7546                 u64 range_end;
7547
7548                 range_end = round_up(offset + num_bytes,
7549                                      root->fs_info->sectorsize) - 1;
7550                 ret = test_range_bit(io_tree, offset, range_end,
7551                                      EXTENT_DELALLOC, 0, NULL);
7552                 if (ret) {
7553                         ret = -EAGAIN;
7554                         goto out;
7555                 }
7556         }
7557
7558         btrfs_release_path(path);
7559
7560         /*
7561          * look for other files referencing this extent, if we
7562          * find any we must cow
7563          */
7564
7565         ret = btrfs_cross_ref_exist(root, btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
7566                                     key.offset - backref_offset, disk_bytenr,
7567                                     strict);
7568         if (ret) {
7569                 ret = 0;
7570                 goto out;
7571         }
7572
7573         /*
7574          * adjust disk_bytenr and num_bytes to cover just the bytes
7575          * in this extent we are about to write.  If there
7576          * are any csums in that range we have to cow in order
7577          * to keep the csums correct
7578          */
7579         disk_bytenr += backref_offset;
7580         disk_bytenr += offset - key.offset;
7581         if (csum_exist_in_range(fs_info, disk_bytenr, num_bytes))
7582                 goto out;
7583         /*
7584          * all of the above have passed, it is safe to overwrite this extent
7585          * without cow
7586          */
7587         *len = num_bytes;
7588         ret = 1;
7589 out:
7590         btrfs_free_path(path);
7591         return ret;
7592 }
7593
7594 static int lock_extent_direct(struct inode *inode, u64 lockstart, u64 lockend,
7595                               struct extent_state **cached_state, bool writing)
7596 {
7597         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
7598         int ret = 0;
7599
7600         while (1) {
7601                 lock_extent_bits(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7602                                  cached_state);
7603                 /*
7604                  * We're concerned with the entire range that we're going to be
7605                  * doing DIO to, so we need to make sure there's no ordered
7606                  * extents in this range.
7607                  */
7608                 ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), lockstart,
7609                                                      lockend - lockstart + 1);
7610
7611                 /*
7612                  * We need to make sure there are no buffered pages in this
7613                  * range either, we could have raced between the invalidate in
7614                  * generic_file_direct_write and locking the extent.  The
7615                  * invalidate needs to happen so that reads after a write do not
7616                  * get stale data.
7617                  */
7618                 if (!ordered &&
7619                     (!writing || !filemap_range_has_page(inode->i_mapping,
7620                                                          lockstart, lockend)))
7621                         break;
7622
7623                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7624                                      cached_state);
7625
7626                 if (ordered) {
7627                         /*
7628                          * If we are doing a DIO read and the ordered extent we
7629                          * found is for a buffered write, we can not wait for it
7630                          * to complete and retry, because if we do so we can
7631                          * deadlock with concurrent buffered writes on page
7632                          * locks. This happens only if our DIO read covers more
7633                          * than one extent map, if at this point has already
7634                          * created an ordered extent for a previous extent map
7635                          * and locked its range in the inode's io tree, and a
7636                          * concurrent write against that previous extent map's
7637                          * range and this range started (we unlock the ranges
7638                          * in the io tree only when the bios complete and
7639                          * buffered writes always lock pages before attempting
7640                          * to lock range in the io tree).
7641                          */
7642                         if (writing ||
7643                             test_bit(BTRFS_ORDERED_DIRECT, &ordered->flags))
7644                                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
7645                         else
7646                                 ret = -ENOTBLK;
7647                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
7648                 } else {
7649                         /*
7650                          * We could trigger writeback for this range (and wait
7651                          * for it to complete) and then invalidate the pages for
7652                          * this range (through invalidate_inode_pages2_range()),
7653                          * but that can lead us to a deadlock with a concurrent
7654                          * call to readahead (a buffered read or a defrag call
7655                          * triggered a readahead) on a page lock due to an
7656                          * ordered dio extent we created before but did not have
7657                          * yet a corresponding bio submitted (whence it can not
7658                          * complete), which makes readahead wait for that
7659                          * ordered extent to complete while holding a lock on
7660                          * that page.
7661                          */
7662                         ret = -ENOTBLK;
7663                 }
7664
7665                 if (ret)
7666                         break;
7667
7668                 cond_resched();
7669         }
7670
7671         return ret;
7672 }
7673
7674 /* The callers of this must take lock_extent() */
7675 static struct extent_map *create_io_em(struct btrfs_inode *inode, u64 start,
7676                                        u64 len, u64 orig_start, u64 block_start,
7677                                        u64 block_len, u64 orig_block_len,
7678                                        u64 ram_bytes, int compress_type,
7679                                        int type)
7680 {
7681         struct extent_map_tree *em_tree;
7682         struct extent_map *em;
7683         int ret;
7684
7685         ASSERT(type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC ||
7686                type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED ||
7687                type == BTRFS_ORDERED_NOCOW ||
7688                type == BTRFS_ORDERED_REGULAR);
7689
7690         em_tree = &inode->extent_tree;
7691         em = alloc_extent_map();
7692         if (!em)
7693                 return ERR_PTR(-ENOMEM);
7694
7695         em->start = start;
7696         em->orig_start = orig_start;
7697         em->len = len;
7698         em->block_len = block_len;
7699         em->block_start = block_start;
7700         em->orig_block_len = orig_block_len;
7701         em->ram_bytes = ram_bytes;
7702         em->generation = -1;
7703         set_bit(EXTENT_FLAG_PINNED, &em->flags);
7704         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7705                 set_bit(EXTENT_FLAG_FILLING, &em->flags);
7706         } else if (type == BTRFS_ORDERED_COMPRESSED) {
7707                 set_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags);
7708                 em->compress_type = compress_type;
7709         }
7710
7711         do {
7712                 btrfs_drop_extent_cache(inode, em->start,
7713                                         em->start + em->len - 1, 0);
7714                 write_lock(&em_tree->lock);
7715                 ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
7716                 write_unlock(&em_tree->lock);
7717                 /*
7718                  * The caller has taken lock_extent(), who could race with us
7719                  * to add em?
7720                  */
7721         } while (ret == -EEXIST);
7722
7723         if (ret) {
7724                 free_extent_map(em);
7725                 return ERR_PTR(ret);
7726         }
7727
7728         /* em got 2 refs now, callers needs to do free_extent_map once. */
7729         return em;
7730 }
7731
7732
7733 static int btrfs_get_blocks_direct_write(struct extent_map **map,
7734                                          struct inode *inode,
7735                                          struct btrfs_dio_data *dio_data,
7736                                          u64 start, u64 len)
7737 {
7738         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7739         struct extent_map *em = *map;
7740         int ret = 0;
7741
7742         /*
7743          * We don't allocate a new extent in the following cases
7744          *
7745          * 1) The inode is marked as NODATACOW. In this case we'll just use the
7746          * existing extent.
7747          * 2) The extent is marked as PREALLOC. We're good to go here and can
7748          * just use the extent.
7749          *
7750          */
7751         if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) ||
7752             ((BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW) &&
7753              em->block_start != EXTENT_MAP_HOLE)) {
7754                 int type;
7755                 u64 block_start, orig_start, orig_block_len, ram_bytes;
7756
7757                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags))
7758                         type = BTRFS_ORDERED_PREALLOC;
7759                 else
7760                         type = BTRFS_ORDERED_NOCOW;
7761                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7762                 block_start = em->block_start + (start - em->start);
7763
7764                 if (can_nocow_extent(inode, start, &len, &orig_start,
7765                                      &orig_block_len, &ram_bytes, false) == 1 &&
7766                     btrfs_inc_nocow_writers(fs_info, block_start)) {
7767                         struct extent_map *em2;
7768
7769                         em2 = btrfs_create_dio_extent(BTRFS_I(inode), start, len,
7770                                                       orig_start, block_start,
7771                                                       len, orig_block_len,
7772                                                       ram_bytes, type);
7773                         btrfs_dec_nocow_writers(fs_info, block_start);
7774                         if (type == BTRFS_ORDERED_PREALLOC) {
7775                                 free_extent_map(em);
7776                                 *map = em = em2;
7777                         }
7778
7779                         if (em2 && IS_ERR(em2)) {
7780                                 ret = PTR_ERR(em2);
7781                                 goto out;
7782                         }
7783                         /*
7784                          * For inode marked NODATACOW or extent marked PREALLOC,
7785                          * use the existing or preallocated extent, so does not
7786                          * need to adjust btrfs_space_info's bytes_may_use.
7787                          */
7788                         btrfs_free_reserved_data_space_noquota(fs_info, len);
7789                         goto skip_cow;
7790                 }
7791         }
7792
7793         /* this will cow the extent */
7794         free_extent_map(em);
7795         *map = em = btrfs_new_extent_direct(BTRFS_I(inode), start, len);
7796         if (IS_ERR(em)) {
7797                 ret = PTR_ERR(em);
7798                 goto out;
7799         }
7800
7801         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7802
7803 skip_cow:
7804         /*
7805          * Need to update the i_size under the extent lock so buffered
7806          * readers will get the updated i_size when we unlock.
7807          */
7808         if (start + len > i_size_read(inode))
7809                 i_size_write(inode, start + len);
7810
7811         dio_data->reserve -= len;
7812 out:
7813         return ret;
7814 }
7815
7816 static int btrfs_dio_iomap_begin(struct inode *inode, loff_t start,
7817                 loff_t length, unsigned int flags, struct iomap *iomap,
7818                 struct iomap *srcmap)
7819 {
7820         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
7821         struct extent_map *em;
7822         struct extent_state *cached_state = NULL;
7823         struct btrfs_dio_data *dio_data = NULL;
7824         u64 lockstart, lockend;
7825         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7826         int ret = 0;
7827         u64 len = length;
7828         bool unlock_extents = false;
7829
7830         if (!write)
7831                 len = min_t(u64, len, fs_info->sectorsize);
7832
7833         lockstart = start;
7834         lockend = start + len - 1;
7835
7836         /*
7837          * The generic stuff only does filemap_write_and_wait_range, which
7838          * isn't enough if we've written compressed pages to this area, so we
7839          * need to flush the dirty pages again to make absolutely sure that any
7840          * outstanding dirty pages are on disk.
7841          */
7842         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
7843                      &BTRFS_I(inode)->runtime_flags)) {
7844                 ret = filemap_fdatawrite_range(inode->i_mapping, start,
7845                                                start + length - 1);
7846                 if (ret)
7847                         return ret;
7848         }
7849
7850         dio_data = kzalloc(sizeof(*dio_data), GFP_NOFS);
7851         if (!dio_data)
7852                 return -ENOMEM;
7853
7854         dio_data->length = length;
7855         if (write) {
7856                 dio_data->reserve = round_up(length, fs_info->sectorsize);
7857                 ret = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode),
7858                                 &dio_data->data_reserved,
7859                                 start, dio_data->reserve);
7860                 if (ret) {
7861                         extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7862                         kfree(dio_data);
7863                         return ret;
7864                 }
7865         }
7866         iomap->private = dio_data;
7867
7868
7869         /*
7870          * If this errors out it's because we couldn't invalidate pagecache for
7871          * this range and we need to fallback to buffered.
7872          */
7873         if (lock_extent_direct(inode, lockstart, lockend, &cached_state, write)) {
7874                 ret = -ENOTBLK;
7875                 goto err;
7876         }
7877
7878         em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
7879         if (IS_ERR(em)) {
7880                 ret = PTR_ERR(em);
7881                 goto unlock_err;
7882         }
7883
7884         /*
7885          * Ok for INLINE and COMPRESSED extents we need to fallback on buffered
7886          * io.  INLINE is special, and we could probably kludge it in here, but
7887          * it's still buffered so for safety lets just fall back to the generic
7888          * buffered path.
7889          *
7890          * For COMPRESSED we _have_ to read the entire extent in so we can
7891          * decompress it, so there will be buffering required no matter what we
7892          * do, so go ahead and fallback to buffered.
7893          *
7894          * We return -ENOTBLK because that's what makes DIO go ahead and go back
7895          * to buffered IO.  Don't blame me, this is the price we pay for using
7896          * the generic code.
7897          */
7898         if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags) ||
7899             em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
7900                 free_extent_map(em);
7901                 ret = -ENOTBLK;
7902                 goto unlock_err;
7903         }
7904
7905         len = min(len, em->len - (start - em->start));
7906         if (write) {
7907                 ret = btrfs_get_blocks_direct_write(&em, inode, dio_data,
7908                                                     start, len);
7909                 if (ret < 0)
7910                         goto unlock_err;
7911                 unlock_extents = true;
7912                 /* Recalc len in case the new em is smaller than requested */
7913                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
7914         } else {
7915                 /*
7916                  * We need to unlock only the end area that we aren't using.
7917                  * The rest is going to be unlocked by the endio routine.
7918                  */
7919                 lockstart = start + len;
7920                 if (lockstart < lockend)
7921                         unlock_extents = true;
7922         }
7923
7924         if (unlock_extents)
7925                 unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree,
7926                                      lockstart, lockend, &cached_state);
7927         else
7928                 free_extent_state(cached_state);
7929
7930         /*
7931          * Translate extent map information to iomap.
7932          * We trim the extents (and move the addr) even though iomap code does
7933          * that, since we have locked only the parts we are performing I/O in.
7934          */
7935         if ((em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) ||
7936             (test_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags) && !write)) {
7937                 iomap->addr = IOMAP_NULL_ADDR;
7938                 iomap->type = IOMAP_HOLE;
7939         } else {
7940                 iomap->addr = em->block_start + (start - em->start);
7941                 iomap->type = IOMAP_MAPPED;
7942         }
7943         iomap->offset = start;
7944         iomap->bdev = fs_info->fs_devices->latest_bdev;
7945         iomap->length = len;
7946
7947         if (write && btrfs_use_zone_append(BTRFS_I(inode), em->block_start))
7948                 iomap->flags |= IOMAP_F_ZONE_APPEND;
7949
7950         free_extent_map(em);
7951
7952         return 0;
7953
7954 unlock_err:
7955         unlock_extent_cached(&BTRFS_I(inode)->io_tree, lockstart, lockend,
7956                              &cached_state);
7957 err:
7958         if (dio_data) {
7959                 btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7960                                 dio_data->data_reserved, start,
7961                                 dio_data->reserve, true);
7962                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->reserve);
7963                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
7964                 kfree(dio_data);
7965         }
7966         return ret;
7967 }
7968
7969 static int btrfs_dio_iomap_end(struct inode *inode, loff_t pos, loff_t length,
7970                 ssize_t written, unsigned int flags, struct iomap *iomap)
7971 {
7972         int ret = 0;
7973         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
7974         size_t submitted = dio_data->submitted;
7975         const bool write = !!(flags & IOMAP_WRITE);
7976
7977         if (!write && (iomap->type == IOMAP_HOLE)) {
7978                 /* If reading from a hole, unlock and return */
7979                 unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos, pos + length - 1);
7980                 goto out;
7981         }
7982
7983         if (submitted < length) {
7984                 pos += submitted;
7985                 length -= submitted;
7986                 if (write)
7987                         __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(inode), pos,
7988                                         length, false);
7989                 else
7990                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, pos,
7991                                       pos + length - 1);
7992                 ret = -ENOTBLK;
7993         }
7994
7995         if (write) {
7996                 if (dio_data->reserve)
7997                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
7998                                         dio_data->data_reserved, pos,
7999                                         dio_data->reserve, true);
8000                 btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), dio_data->length);
8001                 extent_changeset_free(dio_data->data_reserved);
8002         }
8003 out:
8004         kfree(dio_data);
8005         iomap->private = NULL;
8006
8007         return ret;
8008 }
8009
8010 static void btrfs_dio_private_put(struct btrfs_dio_private *dip)
8011 {
8012         /*
8013          * This implies a barrier so that stores to dio_bio->bi_status before
8014          * this and loads of dio_bio->bi_status after this are fully ordered.
8015          */
8016         if (!refcount_dec_and_test(&dip->refs))
8017                 return;
8018
8019         if (btrfs_op(dip->dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE) {
8020                 __endio_write_update_ordered(BTRFS_I(dip->inode),
8021                                              dip->logical_offset,
8022                                              dip->bytes,
8023                                              !dip->dio_bio->bi_status);
8024         } else {
8025                 unlock_extent(&BTRFS_I(dip->inode)->io_tree,
8026                               dip->logical_offset,
8027                               dip->logical_offset + dip->bytes - 1);
8028         }
8029
8030         bio_endio(dip->dio_bio);
8031         kfree(dip);
8032 }
8033
8034 static blk_status_t submit_dio_repair_bio(struct inode *inode, struct bio *bio,
8035                                           int mirror_num,
8036                                           unsigned long bio_flags)
8037 {
8038         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
8039         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8040         blk_status_t ret;
8041
8042         BUG_ON(bio_op(bio) == REQ_OP_WRITE);
8043
8044         ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
8045         if (ret)
8046                 return ret;
8047
8048         refcount_inc(&dip->refs);
8049         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, mirror_num);
8050         if (ret)
8051                 refcount_dec(&dip->refs);
8052         return ret;
8053 }
8054
8055 static blk_status_t btrfs_check_read_dio_bio(struct inode *inode,
8056                                              struct btrfs_io_bio *io_bio,
8057                                              const bool uptodate)
8058 {
8059         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
8060         const u32 sectorsize = fs_info->sectorsize;
8061         struct extent_io_tree *failure_tree = &BTRFS_I(inode)->io_failure_tree;
8062         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8063         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
8064         struct bio_vec bvec;
8065         struct bvec_iter iter;
8066         u64 start = io_bio->logical;
8067         u32 bio_offset = 0;
8068         blk_status_t err = BLK_STS_OK;
8069
8070         __bio_for_each_segment(bvec, &io_bio->bio, iter, io_bio->iter) {
8071                 unsigned int i, nr_sectors, pgoff;
8072
8073                 nr_sectors = BTRFS_BYTES_TO_BLKS(fs_info, bvec.bv_len);
8074                 pgoff = bvec.bv_offset;
8075                 for (i = 0; i < nr_sectors; i++) {
8076                         ASSERT(pgoff < PAGE_SIZE);
8077                         if (uptodate &&
8078                             (!csum || !check_data_csum(inode, io_bio,
8079                                                        bio_offset, bvec.bv_page,
8080                                                        pgoff, start))) {
8081                                 clean_io_failure(fs_info, failure_tree, io_tree,
8082                                                  start, bvec.bv_page,
8083                                                  btrfs_ino(BTRFS_I(inode)),
8084                                                  pgoff);
8085                         } else {
8086                                 int ret;
8087
8088                                 ASSERT((start - io_bio->logical) < UINT_MAX);
8089                                 ret = btrfs_repair_one_sector(inode,
8090                                                 &io_bio->bio,
8091                                                 start - io_bio->logical,
8092                                                 bvec.bv_page, pgoff,
8093                                                 start, io_bio->mirror_num,
8094                                                 submit_dio_repair_bio);
8095                                 if (ret)
8096                                         err = errno_to_blk_status(ret);
8097                         }
8098                         start += sectorsize;
8099                         ASSERT(bio_offset + sectorsize > bio_offset);
8100                         bio_offset += sectorsize;
8101                         pgoff += sectorsize;
8102                 }
8103         }
8104         return err;
8105 }
8106
8107 static void __endio_write_update_ordered(struct btrfs_inode *inode,
8108                                          const u64 offset, const u64 bytes,
8109                                          const bool uptodate)
8110 {
8111         btrfs_mark_ordered_io_finished(inode, NULL, offset, bytes,
8112                                        finish_ordered_fn, uptodate);
8113 }
8114
8115 static blk_status_t btrfs_submit_bio_start_direct_io(struct inode *inode,
8116                                                      struct bio *bio,
8117                                                      u64 dio_file_offset)
8118 {
8119         return btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, dio_file_offset, 1);
8120 }
8121
8122 static void btrfs_end_dio_bio(struct bio *bio)
8123 {
8124         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
8125         blk_status_t err = bio->bi_status;
8126
8127         if (err)
8128                 btrfs_warn(BTRFS_I(dip->inode)->root->fs_info,
8129                            "direct IO failed ino %llu rw %d,%u sector %#Lx len %u err no %d",
8130                            btrfs_ino(BTRFS_I(dip->inode)), bio_op(bio),
8131                            bio->bi_opf, bio->bi_iter.bi_sector,
8132                            bio->bi_iter.bi_size, err);
8133
8134         if (bio_op(bio) == REQ_OP_READ) {
8135                 err = btrfs_check_read_dio_bio(dip->inode, btrfs_io_bio(bio),
8136                                                !err);
8137         }
8138
8139         if (err)
8140                 dip->dio_bio->bi_status = err;
8141
8142         btrfs_record_physical_zoned(dip->inode, dip->logical_offset, bio);
8143
8144         bio_put(bio);
8145         btrfs_dio_private_put(dip);
8146 }
8147
8148 static inline blk_status_t btrfs_submit_dio_bio(struct bio *bio,
8149                 struct inode *inode, u64 file_offset, int async_submit)
8150 {
8151         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8152         struct btrfs_dio_private *dip = bio->bi_private;
8153         bool write = btrfs_op(bio) == BTRFS_MAP_WRITE;
8154         blk_status_t ret;
8155
8156         /* Check btrfs_submit_bio_hook() for rules about async submit. */
8157         if (async_submit)
8158                 async_submit = !atomic_read(&BTRFS_I(inode)->sync_writers);
8159
8160         if (!write) {
8161                 ret = btrfs_bio_wq_end_io(fs_info, bio, BTRFS_WQ_ENDIO_DATA);
8162                 if (ret)
8163                         goto err;
8164         }
8165
8166         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)
8167                 goto map;
8168
8169         if (write && async_submit) {
8170                 ret = btrfs_wq_submit_bio(inode, bio, 0, 0, file_offset,
8171                                           btrfs_submit_bio_start_direct_io);
8172                 goto err;
8173         } else if (write) {
8174                 /*
8175                  * If we aren't doing async submit, calculate the csum of the
8176                  * bio now.
8177                  */
8178                 ret = btrfs_csum_one_bio(BTRFS_I(inode), bio, file_offset, 1);
8179                 if (ret)
8180                         goto err;
8181         } else {
8182                 u64 csum_offset;
8183
8184                 csum_offset = file_offset - dip->logical_offset;
8185                 csum_offset >>= fs_info->sectorsize_bits;
8186                 csum_offset *= fs_info->csum_size;
8187                 btrfs_io_bio(bio)->csum = dip->csums + csum_offset;
8188         }
8189 map:
8190         ret = btrfs_map_bio(fs_info, bio, 0);
8191 err:
8192         return ret;
8193 }
8194
8195 /*
8196  * If this succeeds, the btrfs_dio_private is responsible for cleaning up locked
8197  * or ordered extents whether or not we submit any bios.
8198  */
8199 static struct btrfs_dio_private *btrfs_create_dio_private(struct bio *dio_bio,
8200                                                           struct inode *inode,
8201                                                           loff_t file_offset)
8202 {
8203         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
8204         const bool csum = !(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM);
8205         size_t dip_size;
8206         struct btrfs_dio_private *dip;
8207
8208         dip_size = sizeof(*dip);
8209         if (!write && csum) {
8210                 struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8211                 size_t nblocks;
8212
8213                 nblocks = dio_bio->bi_iter.bi_size >> fs_info->sectorsize_bits;
8214                 dip_size += fs_info->csum_size * nblocks;
8215         }
8216
8217         dip = kzalloc(dip_size, GFP_NOFS);
8218         if (!dip)
8219                 return NULL;
8220
8221         dip->inode = inode;
8222         dip->logical_offset = file_offset;
8223         dip->bytes = dio_bio->bi_iter.bi_size;
8224         dip->disk_bytenr = dio_bio->bi_iter.bi_sector << 9;
8225         dip->dio_bio = dio_bio;
8226         refcount_set(&dip->refs, 1);
8227         return dip;
8228 }
8229
8230 static blk_qc_t btrfs_submit_direct(struct inode *inode, struct iomap *iomap,
8231                 struct bio *dio_bio, loff_t file_offset)
8232 {
8233         const bool write = (btrfs_op(dio_bio) == BTRFS_MAP_WRITE);
8234         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8235         const bool raid56 = (btrfs_data_alloc_profile(fs_info) &
8236                              BTRFS_BLOCK_GROUP_RAID56_MASK);
8237         struct btrfs_dio_private *dip;
8238         struct bio *bio;
8239         u64 start_sector;
8240         int async_submit = 0;
8241         u64 submit_len;
8242         u64 clone_offset = 0;
8243         u64 clone_len;
8244         u64 logical;
8245         int ret;
8246         blk_status_t status;
8247         struct btrfs_io_geometry geom;
8248         struct btrfs_dio_data *dio_data = iomap->private;
8249         struct extent_map *em = NULL;
8250
8251         dip = btrfs_create_dio_private(dio_bio, inode, file_offset);
8252         if (!dip) {
8253                 if (!write) {
8254                         unlock_extent(&BTRFS_I(inode)->io_tree, file_offset,
8255                                 file_offset + dio_bio->bi_iter.bi_size - 1);
8256                 }
8257                 dio_bio->bi_status = BLK_STS_RESOURCE;
8258                 bio_endio(dio_bio);
8259                 return BLK_QC_T_NONE;
8260         }
8261
8262         if (!write) {
8263                 /*
8264                  * Load the csums up front to reduce csum tree searches and
8265                  * contention when submitting bios.
8266                  *
8267                  * If we have csums disabled this will do nothing.
8268                  */
8269                 status = btrfs_lookup_bio_sums(inode, dio_bio, dip->csums);
8270                 if (status != BLK_STS_OK)
8271                         goto out_err;
8272         }
8273
8274         start_sector = dio_bio->bi_iter.bi_sector;
8275         submit_len = dio_bio->bi_iter.bi_size;
8276
8277         do {
8278                 logical = start_sector << 9;
8279                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical, submit_len);
8280                 if (IS_ERR(em)) {
8281                         status = errno_to_blk_status(PTR_ERR(em));
8282                         em = NULL;
8283                         goto out_err_em;
8284                 }
8285                 ret = btrfs_get_io_geometry(fs_info, em, btrfs_op(dio_bio),
8286                                             logical, &geom);
8287                 if (ret) {
8288                         status = errno_to_blk_status(ret);
8289                         goto out_err_em;
8290                 }
8291
8292                 clone_len = min(submit_len, geom.len);
8293                 ASSERT(clone_len <= UINT_MAX);
8294
8295                 /*
8296                  * This will never fail as it's passing GPF_NOFS and
8297                  * the allocation is backed by btrfs_bioset.
8298                  */
8299                 bio = btrfs_bio_clone_partial(dio_bio, clone_offset, clone_len);
8300                 bio->bi_private = dip;
8301                 bio->bi_end_io = btrfs_end_dio_bio;
8302                 btrfs_io_bio(bio)->logical = file_offset;
8303
8304                 if (bio_op(bio) == REQ_OP_ZONE_APPEND) {
8305                         status = extract_ordered_extent(BTRFS_I(inode), bio,
8306                                                         file_offset);
8307                         if (status) {
8308                                 bio_put(bio);
8309                                 goto out_err;
8310                         }
8311                 }
8312
8313                 ASSERT(submit_len >= clone_len);
8314                 submit_len -= clone_len;
8315
8316                 /*
8317                  * Increase the count before we submit the bio so we know
8318                  * the end IO handler won't happen before we increase the
8319                  * count. Otherwise, the dip might get freed before we're
8320                  * done setting it up.
8321                  *
8322                  * We transfer the initial reference to the last bio, so we
8323                  * don't need to increment the reference count for the last one.
8324                  */
8325                 if (submit_len > 0) {
8326                         refcount_inc(&dip->refs);
8327                         /*
8328                          * If we are submitting more than one bio, submit them
8329                          * all asynchronously. The exception is RAID 5 or 6, as
8330                          * asynchronous checksums make it difficult to collect
8331                          * full stripe writes.
8332                          */
8333                         if (!raid56)
8334                                 async_submit = 1;
8335                 }
8336
8337                 status = btrfs_submit_dio_bio(bio, inode, file_offset,
8338                                                 async_submit);
8339                 if (status) {
8340                         bio_put(bio);
8341                         if (submit_len > 0)
8342                                 refcount_dec(&dip->refs);
8343                         goto out_err_em;
8344                 }
8345
8346                 dio_data->submitted += clone_len;
8347                 clone_offset += clone_len;
8348                 start_sector += clone_len >> 9;
8349                 file_offset += clone_len;
8350
8351                 free_extent_map(em);
8352         } while (submit_len > 0);
8353         return BLK_QC_T_NONE;
8354
8355 out_err_em:
8356         free_extent_map(em);
8357 out_err:
8358         dip->dio_bio->bi_status = status;
8359         btrfs_dio_private_put(dip);
8360
8361         return BLK_QC_T_NONE;
8362 }
8363
8364 const struct iomap_ops btrfs_dio_iomap_ops = {
8365         .iomap_begin            = btrfs_dio_iomap_begin,
8366         .iomap_end              = btrfs_dio_iomap_end,
8367 };
8368
8369 const struct iomap_dio_ops btrfs_dio_ops = {
8370         .submit_io              = btrfs_submit_direct,
8371 };
8372
8373 static int btrfs_fiemap(struct inode *inode, struct fiemap_extent_info *fieinfo,
8374                         u64 start, u64 len)
8375 {
8376         int     ret;
8377
8378         ret = fiemap_prep(inode, fieinfo, start, &len, 0);
8379         if (ret)
8380                 return ret;
8381
8382         return extent_fiemap(BTRFS_I(inode), fieinfo, start, len);
8383 }
8384
8385 int btrfs_readpage(struct file *file, struct page *page)
8386 {
8387         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8388         u64 start = page_offset(page);
8389         u64 end = start + PAGE_SIZE - 1;
8390         struct btrfs_bio_ctrl bio_ctrl = { 0 };
8391         int ret;
8392
8393         btrfs_lock_and_flush_ordered_range(inode, start, end, NULL);
8394
8395         ret = btrfs_do_readpage(page, NULL, &bio_ctrl, 0, NULL);
8396         if (bio_ctrl.bio)
8397                 ret = submit_one_bio(bio_ctrl.bio, 0, bio_ctrl.bio_flags);
8398         return ret;
8399 }
8400
8401 static int btrfs_writepage(struct page *page, struct writeback_control *wbc)
8402 {
8403         struct inode *inode = page->mapping->host;
8404         int ret;
8405
8406         if (current->flags & PF_MEMALLOC) {
8407                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8408                 unlock_page(page);
8409                 return 0;
8410         }
8411
8412         /*
8413          * If we are under memory pressure we will call this directly from the
8414          * VM, we need to make sure we have the inode referenced for the ordered
8415          * extent.  If not just return like we didn't do anything.
8416          */
8417         if (!igrab(inode)) {
8418                 redirty_page_for_writepage(wbc, page);
8419                 return AOP_WRITEPAGE_ACTIVATE;
8420         }
8421         ret = extent_write_full_page(page, wbc);
8422         btrfs_add_delayed_iput(inode);
8423         return ret;
8424 }
8425
8426 static int btrfs_writepages(struct address_space *mapping,
8427                             struct writeback_control *wbc)
8428 {
8429         return extent_writepages(mapping, wbc);
8430 }
8431
8432 static void btrfs_readahead(struct readahead_control *rac)
8433 {
8434         extent_readahead(rac);
8435 }
8436
8437 /*
8438  * For releasepage() and invalidatepage() we have a race window where
8439  * end_page_writeback() is called but the subpage spinlock is not yet released.
8440  * If we continue to release/invalidate the page, we could cause use-after-free
8441  * for subpage spinlock.  So this function is to spin and wait for subpage
8442  * spinlock.
8443  */
8444 static void wait_subpage_spinlock(struct page *page)
8445 {
8446         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(page->mapping->host->i_sb);
8447         struct btrfs_subpage *subpage;
8448
8449         if (fs_info->sectorsize == PAGE_SIZE)
8450                 return;
8451
8452         ASSERT(PagePrivate(page) && page->private);
8453         subpage = (struct btrfs_subpage *)page->private;
8454
8455         /*
8456          * This may look insane as we just acquire the spinlock and release it,
8457          * without doing anything.  But we just want to make sure no one is
8458          * still holding the subpage spinlock.
8459          * And since the page is not dirty nor writeback, and we have page
8460          * locked, the only possible way to hold a spinlock is from the endio
8461          * function to clear page writeback.
8462          *
8463          * Here we just acquire the spinlock so that all existing callers
8464          * should exit and we're safe to release/invalidate the page.
8465          */
8466         spin_lock_irq(&subpage->lock);
8467         spin_unlock_irq(&subpage->lock);
8468 }
8469
8470 static int __btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8471 {
8472         int ret = try_release_extent_mapping(page, gfp_flags);
8473
8474         if (ret == 1) {
8475                 wait_subpage_spinlock(page);
8476                 clear_page_extent_mapped(page);
8477         }
8478         return ret;
8479 }
8480
8481 static int btrfs_releasepage(struct page *page, gfp_t gfp_flags)
8482 {
8483         if (PageWriteback(page) || PageDirty(page))
8484                 return 0;
8485         return __btrfs_releasepage(page, gfp_flags);
8486 }
8487
8488 #ifdef CONFIG_MIGRATION
8489 static int btrfs_migratepage(struct address_space *mapping,
8490                              struct page *newpage, struct page *page,
8491                              enum migrate_mode mode)
8492 {
8493         int ret;
8494
8495         ret = migrate_page_move_mapping(mapping, newpage, page, 0);
8496         if (ret != MIGRATEPAGE_SUCCESS)
8497                 return ret;
8498
8499         if (page_has_private(page))
8500                 attach_page_private(newpage, detach_page_private(page));
8501
8502         if (PageOrdered(page)) {
8503                 ClearPageOrdered(page);
8504                 SetPageOrdered(newpage);
8505         }
8506
8507         if (mode != MIGRATE_SYNC_NO_COPY)
8508                 migrate_page_copy(newpage, page);
8509         else
8510                 migrate_page_states(newpage, page);
8511         return MIGRATEPAGE_SUCCESS;
8512 }
8513 #endif
8514
8515 static void btrfs_invalidatepage(struct page *page, unsigned int offset,
8516                                  unsigned int length)
8517 {
8518         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(page->mapping->host);
8519         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
8520         struct extent_io_tree *tree = &inode->io_tree;
8521         struct extent_state *cached_state = NULL;
8522         u64 page_start = page_offset(page);
8523         u64 page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8524         u64 cur;
8525         int inode_evicting = inode->vfs_inode.i_state & I_FREEING;
8526
8527         /*
8528          * We have page locked so no new ordered extent can be created on this
8529          * page, nor bio can be submitted for this page.
8530          *
8531          * But already submitted bio can still be finished on this page.
8532          * Furthermore, endio function won't skip page which has Ordered
8533          * (Private2) already cleared, so it's possible for endio and
8534          * invalidatepage to do the same ordered extent accounting twice
8535          * on one page.
8536          *
8537          * So here we wait for any submitted bios to finish, so that we won't
8538          * do double ordered extent accounting on the same page.
8539          */
8540         wait_on_page_writeback(page);
8541         wait_subpage_spinlock(page);
8542
8543         /*
8544          * For subpage case, we have call sites like
8545          * btrfs_punch_hole_lock_range() which passes range not aligned to
8546          * sectorsize.
8547          * If the range doesn't cover the full page, we don't need to and
8548          * shouldn't clear page extent mapped, as page->private can still
8549          * record subpage dirty bits for other part of the range.
8550          *
8551          * For cases that can invalidate the full even the range doesn't
8552          * cover the full page, like invalidating the last page, we're
8553          * still safe to wait for ordered extent to finish.
8554          */
8555         if (!(offset == 0 && length == PAGE_SIZE)) {
8556                 btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8557                 return;
8558         }
8559
8560         if (!inode_evicting)
8561                 lock_extent_bits(tree, page_start, page_end, &cached_state);
8562
8563         cur = page_start;
8564         while (cur < page_end) {
8565                 struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8566                 bool delete_states;
8567                 u64 range_end;
8568                 u32 range_len;
8569
8570                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_range(inode, cur,
8571                                                            page_end + 1 - cur);
8572                 if (!ordered) {
8573                         range_end = page_end;
8574                         /*
8575                          * No ordered extent covering this range, we are safe
8576                          * to delete all extent states in the range.
8577                          */
8578                         delete_states = true;
8579                         goto next;
8580                 }
8581                 if (ordered->file_offset > cur) {
8582                         /*
8583                          * There is a range between [cur, oe->file_offset) not
8584                          * covered by any ordered extent.
8585                          * We are safe to delete all extent states, and handle
8586                          * the ordered extent in the next iteration.
8587                          */
8588                         range_end = ordered->file_offset - 1;
8589                         delete_states = true;
8590                         goto next;
8591                 }
8592
8593                 range_end = min(ordered->file_offset + ordered->num_bytes - 1,
8594                                 page_end);
8595                 ASSERT(range_end + 1 - cur < U32_MAX);
8596                 range_len = range_end + 1 - cur;
8597                 if (!btrfs_page_test_ordered(fs_info, page, cur, range_len)) {
8598                         /*
8599                          * If Ordered (Private2) is cleared, it means endio has
8600                          * already been executed for the range.
8601                          * We can't delete the extent states as
8602                          * btrfs_finish_ordered_io() may still use some of them.
8603                          */
8604                         delete_states = false;
8605                         goto next;
8606                 }
8607                 btrfs_page_clear_ordered(fs_info, page, cur, range_len);
8608
8609                 /*
8610                  * IO on this page will never be started, so we need to account
8611                  * for any ordered extents now. Don't clear EXTENT_DELALLOC_NEW
8612                  * here, must leave that up for the ordered extent completion.
8613                  *
8614                  * This will also unlock the range for incoming
8615                  * btrfs_finish_ordered_io().
8616                  */
8617                 if (!inode_evicting)
8618                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end,
8619                                          EXTENT_DELALLOC |
8620                                          EXTENT_LOCKED | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8621                                          EXTENT_DEFRAG, 1, 0, &cached_state);
8622
8623                 spin_lock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8624                 set_bit(BTRFS_ORDERED_TRUNCATED, &ordered->flags);
8625                 ordered->truncated_len = min(ordered->truncated_len,
8626                                              cur - ordered->file_offset);
8627                 spin_unlock_irq(&inode->ordered_tree.lock);
8628
8629                 if (btrfs_dec_test_ordered_pending(inode, &ordered,
8630                                                    cur, range_end + 1 - cur)) {
8631                         btrfs_finish_ordered_io(ordered);
8632                         /*
8633                          * The ordered extent has finished, now we're again
8634                          * safe to delete all extent states of the range.
8635                          */
8636                         delete_states = true;
8637                 } else {
8638                         /*
8639                          * btrfs_finish_ordered_io() will get executed by endio
8640                          * of other pages, thus we can't delete extent states
8641                          * anymore
8642                          */
8643                         delete_states = false;
8644                 }
8645 next:
8646                 if (ordered)
8647                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8648                 /*
8649                  * Qgroup reserved space handler
8650                  * Sector(s) here will be either:
8651                  *
8652                  * 1) Already written to disk or bio already finished
8653                  *    Then its QGROUP_RESERVED bit in io_tree is already cleared.
8654                  *    Qgroup will be handled by its qgroup_record then.
8655                  *    btrfs_qgroup_free_data() call will do nothing here.
8656                  *
8657                  * 2) Not written to disk yet
8658                  *    Then btrfs_qgroup_free_data() call will clear the
8659                  *    QGROUP_RESERVED bit of its io_tree, and free the qgroup
8660                  *    reserved data space.
8661                  *    Since the IO will never happen for this page.
8662                  */
8663                 btrfs_qgroup_free_data(inode, NULL, cur, range_end + 1 - cur);
8664                 if (!inode_evicting) {
8665                         clear_extent_bit(tree, cur, range_end, EXTENT_LOCKED |
8666                                  EXTENT_DELALLOC | EXTENT_UPTODATE |
8667                                  EXTENT_DO_ACCOUNTING | EXTENT_DEFRAG, 1,
8668                                  delete_states, &cached_state);
8669                 }
8670                 cur = range_end + 1;
8671         }
8672         /*
8673          * We have iterated through all ordered extents of the page, the page
8674          * should not have Ordered (Private2) anymore, or the above iteration
8675          * did something wrong.
8676          */
8677         ASSERT(!PageOrdered(page));
8678         if (!inode_evicting)
8679                 __btrfs_releasepage(page, GFP_NOFS);
8680         ClearPageChecked(page);
8681         clear_page_extent_mapped(page);
8682 }
8683
8684 /*
8685  * btrfs_page_mkwrite() is not allowed to change the file size as it gets
8686  * called from a page fault handler when a page is first dirtied. Hence we must
8687  * be careful to check for EOF conditions here. We set the page up correctly
8688  * for a written page which means we get ENOSPC checking when writing into
8689  * holes and correct delalloc and unwritten extent mapping on filesystems that
8690  * support these features.
8691  *
8692  * We are not allowed to take the i_mutex here so we have to play games to
8693  * protect against truncate races as the page could now be beyond EOF.  Because
8694  * truncate_setsize() writes the inode size before removing pages, once we have
8695  * the page lock we can determine safely if the page is beyond EOF. If it is not
8696  * beyond EOF, then the page is guaranteed safe against truncation until we
8697  * unlock the page.
8698  */
8699 vm_fault_t btrfs_page_mkwrite(struct vm_fault *vmf)
8700 {
8701         struct page *page = vmf->page;
8702         struct inode *inode = file_inode(vmf->vma->vm_file);
8703         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8704         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
8705         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
8706         struct extent_state *cached_state = NULL;
8707         struct extent_changeset *data_reserved = NULL;
8708         unsigned long zero_start;
8709         loff_t size;
8710         vm_fault_t ret;
8711         int ret2;
8712         int reserved = 0;
8713         u64 reserved_space;
8714         u64 page_start;
8715         u64 page_end;
8716         u64 end;
8717
8718         reserved_space = PAGE_SIZE;
8719
8720         sb_start_pagefault(inode->i_sb);
8721         page_start = page_offset(page);
8722         page_end = page_start + PAGE_SIZE - 1;
8723         end = page_end;
8724
8725         /*
8726          * Reserving delalloc space after obtaining the page lock can lead to
8727          * deadlock. For example, if a dirty page is locked by this function
8728          * and the call to btrfs_delalloc_reserve_space() ends up triggering
8729          * dirty page write out, then the btrfs_writepage() function could
8730          * end up waiting indefinitely to get a lock on the page currently
8731          * being processed by btrfs_page_mkwrite() function.
8732          */
8733         ret2 = btrfs_delalloc_reserve_space(BTRFS_I(inode), &data_reserved,
8734                                             page_start, reserved_space);
8735         if (!ret2) {
8736                 ret2 = file_update_time(vmf->vma->vm_file);
8737                 reserved = 1;
8738         }
8739         if (ret2) {
8740                 ret = vmf_error(ret2);
8741                 if (reserved)
8742                         goto out;
8743                 goto out_noreserve;
8744         }
8745
8746         ret = VM_FAULT_NOPAGE; /* make the VM retry the fault */
8747 again:
8748         down_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8749         lock_page(page);
8750         size = i_size_read(inode);
8751
8752         if ((page->mapping != inode->i_mapping) ||
8753             (page_start >= size)) {
8754                 /* page got truncated out from underneath us */
8755                 goto out_unlock;
8756         }
8757         wait_on_page_writeback(page);
8758
8759         lock_extent_bits(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8760         ret2 = set_page_extent_mapped(page);
8761         if (ret2 < 0) {
8762                 ret = vmf_error(ret2);
8763                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8764                 goto out_unlock;
8765         }
8766
8767         /*
8768          * we can't set the delalloc bits if there are pending ordered
8769          * extents.  Drop our locks and wait for them to finish
8770          */
8771         ordered = btrfs_lookup_ordered_range(BTRFS_I(inode), page_start,
8772                         PAGE_SIZE);
8773         if (ordered) {
8774                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8775                                      &cached_state);
8776                 unlock_page(page);
8777                 up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8778                 btrfs_start_ordered_extent(ordered, 1);
8779                 btrfs_put_ordered_extent(ordered);
8780                 goto again;
8781         }
8782
8783         if (page->index == ((size - 1) >> PAGE_SHIFT)) {
8784                 reserved_space = round_up(size - page_start,
8785                                           fs_info->sectorsize);
8786                 if (reserved_space < PAGE_SIZE) {
8787                         end = page_start + reserved_space - 1;
8788                         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode),
8789                                         data_reserved, page_start,
8790                                         PAGE_SIZE - reserved_space, true);
8791                 }
8792         }
8793
8794         /*
8795          * page_mkwrite gets called when the page is firstly dirtied after it's
8796          * faulted in, but write(2) could also dirty a page and set delalloc
8797          * bits, thus in this case for space account reason, we still need to
8798          * clear any delalloc bits within this page range since we have to
8799          * reserve data&meta space before lock_page() (see above comments).
8800          */
8801         clear_extent_bit(&BTRFS_I(inode)->io_tree, page_start, end,
8802                           EXTENT_DELALLOC | EXTENT_DO_ACCOUNTING |
8803                           EXTENT_DEFRAG, 0, 0, &cached_state);
8804
8805         ret2 = btrfs_set_extent_delalloc(BTRFS_I(inode), page_start, end, 0,
8806                                         &cached_state);
8807         if (ret2) {
8808                 unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end,
8809                                      &cached_state);
8810                 ret = VM_FAULT_SIGBUS;
8811                 goto out_unlock;
8812         }
8813
8814         /* page is wholly or partially inside EOF */
8815         if (page_start + PAGE_SIZE > size)
8816                 zero_start = offset_in_page(size);
8817         else
8818                 zero_start = PAGE_SIZE;
8819
8820         if (zero_start != PAGE_SIZE) {
8821                 memzero_page(page, zero_start, PAGE_SIZE - zero_start);
8822                 flush_dcache_page(page);
8823         }
8824         ClearPageChecked(page);
8825         btrfs_page_set_dirty(fs_info, page, page_start, end + 1 - page_start);
8826         btrfs_page_set_uptodate(fs_info, page, page_start, end + 1 - page_start);
8827
8828         btrfs_set_inode_last_sub_trans(BTRFS_I(inode));
8829
8830         unlock_extent_cached(io_tree, page_start, page_end, &cached_state);
8831         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8832
8833         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8834         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8835         extent_changeset_free(data_reserved);
8836         return VM_FAULT_LOCKED;
8837
8838 out_unlock:
8839         unlock_page(page);
8840         up_read(&BTRFS_I(inode)->i_mmap_lock);
8841 out:
8842         btrfs_delalloc_release_extents(BTRFS_I(inode), PAGE_SIZE);
8843         btrfs_delalloc_release_space(BTRFS_I(inode), data_reserved, page_start,
8844                                      reserved_space, (ret != 0));
8845 out_noreserve:
8846         sb_end_pagefault(inode->i_sb);
8847         extent_changeset_free(data_reserved);
8848         return ret;
8849 }
8850
8851 static int btrfs_truncate(struct inode *inode, bool skip_writeback)
8852 {
8853         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
8854         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
8855         struct btrfs_block_rsv *rsv;
8856         int ret;
8857         struct btrfs_trans_handle *trans;
8858         u64 mask = fs_info->sectorsize - 1;
8859         u64 min_size = btrfs_calc_metadata_size(fs_info, 1);
8860         u64 extents_found = 0;
8861
8862         if (!skip_writeback) {
8863                 ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, inode->i_size & (~mask),
8864                                                (u64)-1);
8865                 if (ret)
8866                         return ret;
8867         }
8868
8869         /*
8870          * Yes ladies and gentlemen, this is indeed ugly.  We have a couple of
8871          * things going on here:
8872          *
8873          * 1) We need to reserve space to update our inode.
8874          *
8875          * 2) We need to have something to cache all the space that is going to
8876          * be free'd up by the truncate operation, but also have some slack
8877          * space reserved in case it uses space during the truncate (thank you
8878          * very much snapshotting).
8879          *
8880          * And we need these to be separate.  The fact is we can use a lot of
8881          * space doing the truncate, and we have no earthly idea how much space
8882          * we will use, so we need the truncate reservation to be separate so it
8883          * doesn't end up using space reserved for updating the inode.  We also
8884          * need to be able to stop the transaction and start a new one, which
8885          * means we need to be able to update the inode several times, and we
8886          * have no idea of knowing how many times that will be, so we can't just
8887          * reserve 1 item for the entirety of the operation, so that has to be
8888          * done separately as well.
8889          *
8890          * So that leaves us with
8891          *
8892          * 1) rsv - for the truncate reservation, which we will steal from the
8893          * transaction reservation.
8894          * 2) fs_info->trans_block_rsv - this will have 1 items worth left for
8895          * updating the inode.
8896          */
8897         rsv = btrfs_alloc_block_rsv(fs_info, BTRFS_BLOCK_RSV_TEMP);
8898         if (!rsv)
8899                 return -ENOMEM;
8900         rsv->size = min_size;
8901         rsv->failfast = 1;
8902
8903         /*
8904          * 1 for the truncate slack space
8905          * 1 for updating the inode.
8906          */
8907         trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8908         if (IS_ERR(trans)) {
8909                 ret = PTR_ERR(trans);
8910                 goto out;
8911         }
8912
8913         /* Migrate the slack space for the truncate to our reserve */
8914         ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv, rsv,
8915                                       min_size, false);
8916         BUG_ON(ret);
8917
8918         trans->block_rsv = rsv;
8919
8920         while (1) {
8921                 ret = btrfs_truncate_inode_items(trans, root, BTRFS_I(inode),
8922                                                  inode->i_size,
8923                                                  BTRFS_EXTENT_DATA_KEY,
8924                                                  &extents_found);
8925                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8926                 if (ret != -ENOSPC && ret != -EAGAIN)
8927                         break;
8928
8929                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8930                 if (ret)
8931                         break;
8932
8933                 btrfs_end_transaction(trans);
8934                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8935
8936                 trans = btrfs_start_transaction(root, 2);
8937                 if (IS_ERR(trans)) {
8938                         ret = PTR_ERR(trans);
8939                         trans = NULL;
8940                         break;
8941                 }
8942
8943                 btrfs_block_rsv_release(fs_info, rsv, -1, NULL);
8944                 ret = btrfs_block_rsv_migrate(&fs_info->trans_block_rsv,
8945                                               rsv, min_size, false);
8946                 BUG_ON(ret);    /* shouldn't happen */
8947                 trans->block_rsv = rsv;
8948         }
8949
8950         /*
8951          * We can't call btrfs_truncate_block inside a trans handle as we could
8952          * deadlock with freeze, if we got NEED_TRUNCATE_BLOCK then we know
8953          * we've truncated everything except the last little bit, and can do
8954          * btrfs_truncate_block and then update the disk_i_size.
8955          */
8956         if (ret == NEED_TRUNCATE_BLOCK) {
8957                 btrfs_end_transaction(trans);
8958                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8959
8960                 ret = btrfs_truncate_block(BTRFS_I(inode), inode->i_size, 0, 0);
8961                 if (ret)
8962                         goto out;
8963                 trans = btrfs_start_transaction(root, 1);
8964                 if (IS_ERR(trans)) {
8965                         ret = PTR_ERR(trans);
8966                         goto out;
8967                 }
8968                 btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
8969         }
8970
8971         if (trans) {
8972                 int ret2;
8973
8974                 trans->block_rsv = &fs_info->trans_block_rsv;
8975                 ret2 = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
8976                 if (ret2 && !ret)
8977                         ret = ret2;
8978
8979                 ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
8980                 if (ret2 && !ret)
8981                         ret = ret2;
8982                 btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
8983         }
8984 out:
8985         btrfs_free_block_rsv(fs_info, rsv);
8986         /*
8987          * So if we truncate and then write and fsync we normally would just
8988          * write the extents that changed, which is a problem if we need to
8989          * first truncate that entire inode.  So set this flag so we write out
8990          * all of the extents in the inode to the sync log so we're completely
8991          * safe.
8992          *
8993          * If no extents were dropped or trimmed we don't need to force the next
8994          * fsync to truncate all the inode's items from the log and re-log them
8995          * all. This means the truncate operation did not change the file size,
8996          * or changed it to a smaller size but there was only an implicit hole
8997          * between the old i_size and the new i_size, and there were no prealloc
8998          * extents beyond i_size to drop.
8999          */
9000         if (extents_found > 0)
9001                 set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC, &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
9002
9003         return ret;
9004 }
9005
9006 /*
9007  * create a new subvolume directory/inode (helper for the ioctl).
9008  */
9009 int btrfs_create_subvol_root(struct btrfs_trans_handle *trans,
9010                              struct btrfs_root *new_root,
9011                              struct btrfs_root *parent_root)
9012 {
9013         struct inode *inode;
9014         int err;
9015         u64 index = 0;
9016         u64 ino;
9017
9018         err = btrfs_get_free_objectid(new_root, &ino);
9019         if (err < 0)
9020                 return err;
9021
9022         inode = btrfs_new_inode(trans, new_root, NULL, "..", 2, ino, ino,
9023                                 S_IFDIR | (~current_umask() & S_IRWXUGO),
9024                                 &index);
9025         if (IS_ERR(inode))
9026                 return PTR_ERR(inode);
9027         inode->i_op = &btrfs_dir_inode_operations;
9028         inode->i_fop = &btrfs_dir_file_operations;
9029
9030         set_nlink(inode, 1);
9031         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
9032         unlock_new_inode(inode);
9033
9034         err = btrfs_subvol_inherit_props(trans, new_root, parent_root);
9035         if (err)
9036                 btrfs_err(new_root->fs_info,
9037                           "error inheriting subvolume %llu properties: %d",
9038                           new_root->root_key.objectid, err);
9039
9040         err = btrfs_update_inode(trans, new_root, BTRFS_I(inode));
9041
9042         iput(inode);
9043         return err;
9044 }
9045
9046 struct inode *btrfs_alloc_inode(struct super_block *sb)
9047 {
9048         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(sb);
9049         struct btrfs_inode *ei;
9050         struct inode *inode;
9051
9052         ei = kmem_cache_alloc(btrfs_inode_cachep, GFP_KERNEL);
9053         if (!ei)
9054                 return NULL;
9055
9056         ei->root = NULL;
9057         ei->generation = 0;
9058         ei->last_trans = 0;
9059         ei->last_sub_trans = 0;
9060         ei->logged_trans = 0;
9061         ei->delalloc_bytes = 0;
9062         ei->new_delalloc_bytes = 0;
9063         ei->defrag_bytes = 0;
9064         ei->disk_i_size = 0;
9065         ei->flags = 0;
9066         ei->csum_bytes = 0;
9067         ei->index_cnt = (u64)-1;
9068         ei->dir_index = 0;
9069         ei->last_unlink_trans = 0;
9070         ei->last_reflink_trans = 0;
9071         ei->last_log_commit = 0;
9072
9073         spin_lock_init(&ei->lock);
9074         ei->outstanding_extents = 0;
9075         if (sb->s_magic != BTRFS_TEST_MAGIC)
9076                 btrfs_init_metadata_block_rsv(fs_info, &ei->block_rsv,
9077                                               BTRFS_BLOCK_RSV_DELALLOC);
9078         ei->runtime_flags = 0;
9079         ei->prop_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
9080         ei->defrag_compress = BTRFS_COMPRESS_NONE;
9081
9082         ei->delayed_node = NULL;
9083
9084         ei->i_otime.tv_sec = 0;
9085         ei->i_otime.tv_nsec = 0;
9086
9087         inode = &ei->vfs_inode;
9088         extent_map_tree_init(&ei->extent_tree);
9089         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_tree, IO_TREE_INODE_IO, inode);
9090         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->io_failure_tree,
9091                             IO_TREE_INODE_IO_FAILURE, inode);
9092         extent_io_tree_init(fs_info, &ei->file_extent_tree,
9093                             IO_TREE_INODE_FILE_EXTENT, inode);
9094         ei->io_tree.track_uptodate = true;
9095         ei->io_failure_tree.track_uptodate = true;
9096         atomic_set(&ei->sync_writers, 0);
9097         mutex_init(&ei->log_mutex);
9098         btrfs_ordered_inode_tree_init(&ei->ordered_tree);
9099         INIT_LIST_HEAD(&ei->delalloc_inodes);
9100         INIT_LIST_HEAD(&ei->delayed_iput);
9101         RB_CLEAR_NODE(&ei->rb_node);
9102         init_rwsem(&ei->i_mmap_lock);
9103
9104         return inode;
9105 }
9106
9107 #ifdef CONFIG_BTRFS_FS_RUN_SANITY_TESTS
9108 void btrfs_test_destroy_inode(struct inode *inode)
9109 {
9110         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), 0, (u64)-1, 0);
9111         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
9112 }
9113 #endif
9114
9115 void btrfs_free_inode(struct inode *inode)
9116 {
9117         kmem_cache_free(btrfs_inode_cachep, BTRFS_I(inode));
9118 }
9119
9120 void btrfs_destroy_inode(struct inode *vfs_inode)
9121 {
9122         struct btrfs_ordered_extent *ordered;
9123         struct btrfs_inode *inode = BTRFS_I(vfs_inode);
9124         struct btrfs_root *root = inode->root;
9125
9126         WARN_ON(!hlist_empty(&vfs_inode->i_dentry));
9127         WARN_ON(vfs_inode->i_data.nrpages);
9128         WARN_ON(inode->block_rsv.reserved);
9129         WARN_ON(inode->block_rsv.size);
9130         WARN_ON(inode->outstanding_extents);
9131         WARN_ON(inode->delalloc_bytes);
9132         WARN_ON(inode->new_delalloc_bytes);
9133         WARN_ON(inode->csum_bytes);
9134         WARN_ON(inode->defrag_bytes);
9135
9136         /*
9137          * This can happen where we create an inode, but somebody else also
9138          * created the same inode and we need to destroy the one we already
9139          * created.
9140          */
9141         if (!root)
9142                 return;
9143
9144         while (1) {
9145                 ordered = btrfs_lookup_first_ordered_extent(inode, (u64)-1);
9146                 if (!ordered)
9147                         break;
9148                 else {
9149                         btrfs_err(root->fs_info,
9150                                   "found ordered extent %llu %llu on inode cleanup",
9151                                   ordered->file_offset, ordered->num_bytes);
9152                         btrfs_remove_ordered_extent(inode, ordered);
9153                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
9154                         btrfs_put_ordered_extent(ordered);
9155                 }
9156         }
9157         btrfs_qgroup_check_reserved_leak(inode);
9158         inode_tree_del(inode);
9159         btrfs_drop_extent_cache(inode, 0, (u64)-1, 0);
9160         btrfs_inode_clear_file_extent_range(inode, 0, (u64)-1);
9161         btrfs_put_root(inode->root);
9162 }
9163
9164 int btrfs_drop_inode(struct inode *inode)
9165 {
9166         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
9167
9168         if (root == NULL)
9169                 return 1;
9170
9171         /* the snap/subvol tree is on deleting */
9172         if (btrfs_root_refs(&root->root_item) == 0)
9173                 return 1;
9174         else
9175                 return generic_drop_inode(inode);
9176 }
9177
9178 static void init_once(void *foo)
9179 {
9180         struct btrfs_inode *ei = (struct btrfs_inode *) foo;
9181
9182         inode_init_once(&ei->vfs_inode);
9183 }
9184
9185 void __cold btrfs_destroy_cachep(void)
9186 {
9187         /*
9188          * Make sure all delayed rcu free inodes are flushed before we
9189          * destroy cache.
9190          */
9191         rcu_barrier();
9192         kmem_cache_destroy(btrfs_inode_cachep);
9193         kmem_cache_destroy(btrfs_trans_handle_cachep);
9194         kmem_cache_destroy(btrfs_path_cachep);
9195         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_cachep);
9196         kmem_cache_destroy(btrfs_free_space_bitmap_cachep);
9197 }
9198
9199 int __init btrfs_init_cachep(void)
9200 {
9201         btrfs_inode_cachep = kmem_cache_create("btrfs_inode",
9202                         sizeof(struct btrfs_inode), 0,
9203                         SLAB_RECLAIM_ACCOUNT | SLAB_MEM_SPREAD | SLAB_ACCOUNT,
9204                         init_once);
9205         if (!btrfs_inode_cachep)
9206                 goto fail;
9207
9208         btrfs_trans_handle_cachep = kmem_cache_create("btrfs_trans_handle",
9209                         sizeof(struct btrfs_trans_handle), 0,
9210                         SLAB_TEMPORARY | SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9211         if (!btrfs_trans_handle_cachep)
9212                 goto fail;
9213
9214         btrfs_path_cachep = kmem_cache_create("btrfs_path",
9215                         sizeof(struct btrfs_path), 0,
9216                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9217         if (!btrfs_path_cachep)
9218                 goto fail;
9219
9220         btrfs_free_space_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space",
9221                         sizeof(struct btrfs_free_space), 0,
9222                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9223         if (!btrfs_free_space_cachep)
9224                 goto fail;
9225
9226         btrfs_free_space_bitmap_cachep = kmem_cache_create("btrfs_free_space_bitmap",
9227                                                         PAGE_SIZE, PAGE_SIZE,
9228                                                         SLAB_MEM_SPREAD, NULL);
9229         if (!btrfs_free_space_bitmap_cachep)
9230                 goto fail;
9231
9232         return 0;
9233 fail:
9234         btrfs_destroy_cachep();
9235         return -ENOMEM;
9236 }
9237
9238 static int btrfs_getattr(struct user_namespace *mnt_userns,
9239                          const struct path *path, struct kstat *stat,
9240                          u32 request_mask, unsigned int flags)
9241 {
9242         u64 delalloc_bytes;
9243         u64 inode_bytes;
9244         struct inode *inode = d_inode(path->dentry);
9245         u32 blocksize = inode->i_sb->s_blocksize;
9246         u32 bi_flags = BTRFS_I(inode)->flags;
9247
9248         stat->result_mask |= STATX_BTIME;
9249         stat->btime.tv_sec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_sec;
9250         stat->btime.tv_nsec = BTRFS_I(inode)->i_otime.tv_nsec;
9251         if (bi_flags & BTRFS_INODE_APPEND)
9252                 stat->attributes |= STATX_ATTR_APPEND;
9253         if (bi_flags & BTRFS_INODE_COMPRESS)
9254                 stat->attributes |= STATX_ATTR_COMPRESSED;
9255         if (bi_flags & BTRFS_INODE_IMMUTABLE)
9256                 stat->attributes |= STATX_ATTR_IMMUTABLE;
9257         if (bi_flags & BTRFS_INODE_NODUMP)
9258                 stat->attributes |= STATX_ATTR_NODUMP;
9259
9260         stat->attributes_mask |= (STATX_ATTR_APPEND |
9261                                   STATX_ATTR_COMPRESSED |
9262                                   STATX_ATTR_IMMUTABLE |
9263                                   STATX_ATTR_NODUMP);
9264
9265         generic_fillattr(&init_user_ns, inode, stat);
9266         stat->dev = BTRFS_I(inode)->root->anon_dev;
9267
9268         spin_lock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9269         delalloc_bytes = BTRFS_I(inode)->new_delalloc_bytes;
9270         inode_bytes = inode_get_bytes(inode);
9271         spin_unlock(&BTRFS_I(inode)->lock);
9272         stat->blocks = (ALIGN(inode_bytes, blocksize) +
9273                         ALIGN(delalloc_bytes, blocksize)) >> 9;
9274         return 0;
9275 }
9276
9277 static int btrfs_rename_exchange(struct inode *old_dir,
9278                               struct dentry *old_dentry,
9279                               struct inode *new_dir,
9280                               struct dentry *new_dentry)
9281 {
9282         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9283         struct btrfs_trans_handle *trans;
9284         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9285         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9286         struct inode *new_inode = new_dentry->d_inode;
9287         struct inode *old_inode = old_dentry->d_inode;
9288         struct timespec64 ctime = current_time(old_inode);
9289         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9290         u64 new_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode));
9291         u64 old_idx = 0;
9292         u64 new_idx = 0;
9293         int ret;
9294         int ret2;
9295         bool root_log_pinned = false;
9296         bool dest_log_pinned = false;
9297         bool need_abort = false;
9298
9299         /*
9300          * For non-subvolumes allow exchange only within one subvolume, in the
9301          * same inode namespace. Two subvolumes (represented as directory) can
9302          * be exchanged as they're a logical link and have a fixed inode number.
9303          */
9304         if (root != dest &&
9305             (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9306              new_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9307                 return -EXDEV;
9308
9309         /* close the race window with snapshot create/destroy ioctl */
9310         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9311             new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9312                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9313
9314         /*
9315          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9316          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9317          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9318          * would require 5 item modifications, so we'll assume their normal
9319          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 2 for the new links, so 12 total items
9320          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9321          */
9322         trans = btrfs_start_transaction(root, 12);
9323         if (IS_ERR(trans)) {
9324                 ret = PTR_ERR(trans);
9325                 goto out_notrans;
9326         }
9327
9328         if (dest != root) {
9329                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9330                 if (ret)
9331                         goto out_fail;
9332         }
9333
9334         /*
9335          * We need to find a free sequence number both in the source and
9336          * in the destination directory for the exchange.
9337          */
9338         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &old_idx);
9339         if (ret)
9340                 goto out_fail;
9341         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(old_dir), &new_idx);
9342         if (ret)
9343                 goto out_fail;
9344
9345         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9346         BTRFS_I(new_inode)->dir_index = 0ULL;
9347
9348         /* Reference for the source. */
9349         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9350                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9351                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9352         } else {
9353                 btrfs_pin_log_trans(root);
9354                 root_log_pinned = true;
9355                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9356                                              new_dentry->d_name.name,
9357                                              new_dentry->d_name.len,
9358                                              old_ino,
9359                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)),
9360                                              old_idx);
9361                 if (ret)
9362                         goto out_fail;
9363                 need_abort = true;
9364         }
9365
9366         /* And now for the dest. */
9367         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9368                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9369                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9370         } else {
9371                 btrfs_pin_log_trans(dest);
9372                 dest_log_pinned = true;
9373                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, root,
9374                                              old_dentry->d_name.name,
9375                                              old_dentry->d_name.len,
9376                                              new_ino,
9377                                              btrfs_ino(BTRFS_I(old_dir)),
9378                                              new_idx);
9379                 if (ret) {
9380                         if (need_abort)
9381                                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9382                         goto out_fail;
9383                 }
9384         }
9385
9386         /* Update inode version and ctime/mtime. */
9387         inode_inc_iversion(old_dir);
9388         inode_inc_iversion(new_dir);
9389         inode_inc_iversion(old_inode);
9390         inode_inc_iversion(new_inode);
9391         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime = ctime;
9392         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime = ctime;
9393         old_inode->i_ctime = ctime;
9394         new_inode->i_ctime = ctime;
9395
9396         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent) {
9397                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9398                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9399                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(new_dir),
9400                                 BTRFS_I(new_inode), 1);
9401         }
9402
9403         /* src is a subvolume */
9404         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9405                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9406         } else { /* src is an inode */
9407                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9408                                            BTRFS_I(old_dentry->d_inode),
9409                                            old_dentry->d_name.name,
9410                                            old_dentry->d_name.len);
9411                 if (!ret)
9412                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9413         }
9414         if (ret) {
9415                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9416                 goto out_fail;
9417         }
9418
9419         /* dest is a subvolume */
9420         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID) {
9421                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9422         } else { /* dest is an inode */
9423                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9424                                            BTRFS_I(new_dentry->d_inode),
9425                                            new_dentry->d_name.name,
9426                                            new_dentry->d_name.len);
9427                 if (!ret)
9428                         ret = btrfs_update_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_inode));
9429         }
9430         if (ret) {
9431                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9432                 goto out_fail;
9433         }
9434
9435         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9436                              new_dentry->d_name.name,
9437                              new_dentry->d_name.len, 0, old_idx);
9438         if (ret) {
9439                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9440                 goto out_fail;
9441         }
9442
9443         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(old_dir), BTRFS_I(new_inode),
9444                              old_dentry->d_name.name,
9445                              old_dentry->d_name.len, 0, new_idx);
9446         if (ret) {
9447                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9448                 goto out_fail;
9449         }
9450
9451         if (old_inode->i_nlink == 1)
9452                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = old_idx;
9453         if (new_inode->i_nlink == 1)
9454                 BTRFS_I(new_inode)->dir_index = new_idx;
9455
9456         if (root_log_pinned) {
9457                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9458                                    new_dentry->d_parent);
9459                 btrfs_end_log_trans(root);
9460                 root_log_pinned = false;
9461         }
9462         if (dest_log_pinned) {
9463                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(new_inode), BTRFS_I(new_dir),
9464                                    old_dentry->d_parent);
9465                 btrfs_end_log_trans(dest);
9466                 dest_log_pinned = false;
9467         }
9468 out_fail:
9469         /*
9470          * If we have pinned a log and an error happened, we unpin tasks
9471          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9472          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9473          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9474          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9475          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9476          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9477          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9478          * allow the tasks to sync it.
9479          */
9480         if (ret && (root_log_pinned || dest_log_pinned)) {
9481                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9482                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9483                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9484                     (new_inode &&
9485                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9486                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9487
9488                 if (root_log_pinned) {
9489                         btrfs_end_log_trans(root);
9490                         root_log_pinned = false;
9491                 }
9492                 if (dest_log_pinned) {
9493                         btrfs_end_log_trans(dest);
9494                         dest_log_pinned = false;
9495                 }
9496         }
9497         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9498         ret = ret ? ret : ret2;
9499 out_notrans:
9500         if (new_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID ||
9501             old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9502                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9503
9504         return ret;
9505 }
9506
9507 static int btrfs_whiteout_for_rename(struct btrfs_trans_handle *trans,
9508                                      struct btrfs_root *root,
9509                                      struct inode *dir,
9510                                      struct dentry *dentry)
9511 {
9512         int ret;
9513         struct inode *inode;
9514         u64 objectid;
9515         u64 index;
9516
9517         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
9518         if (ret)
9519                 return ret;
9520
9521         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir,
9522                                 dentry->d_name.name,
9523                                 dentry->d_name.len,
9524                                 btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
9525                                 objectid,
9526                                 S_IFCHR | WHITEOUT_MODE,
9527                                 &index);
9528
9529         if (IS_ERR(inode)) {
9530                 ret = PTR_ERR(inode);
9531                 return ret;
9532         }
9533
9534         inode->i_op = &btrfs_special_inode_operations;
9535         init_special_inode(inode, inode->i_mode,
9536                 WHITEOUT_DEV);
9537
9538         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir,
9539                                 &dentry->d_name);
9540         if (ret)
9541                 goto out;
9542
9543         ret = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
9544                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
9545         if (ret)
9546                 goto out;
9547
9548         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
9549 out:
9550         unlock_new_inode(inode);
9551         if (ret)
9552                 inode_dec_link_count(inode);
9553         iput(inode);
9554
9555         return ret;
9556 }
9557
9558 static int btrfs_rename(struct inode *old_dir, struct dentry *old_dentry,
9559                            struct inode *new_dir, struct dentry *new_dentry,
9560                            unsigned int flags)
9561 {
9562         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(old_dir->i_sb);
9563         struct btrfs_trans_handle *trans;
9564         unsigned int trans_num_items;
9565         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(old_dir)->root;
9566         struct btrfs_root *dest = BTRFS_I(new_dir)->root;
9567         struct inode *new_inode = d_inode(new_dentry);
9568         struct inode *old_inode = d_inode(old_dentry);
9569         u64 index = 0;
9570         int ret;
9571         int ret2;
9572         u64 old_ino = btrfs_ino(BTRFS_I(old_inode));
9573         bool log_pinned = false;
9574
9575         if (btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)) == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)
9576                 return -EPERM;
9577
9578         /* we only allow rename subvolume link between subvolumes */
9579         if (old_ino != BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID && root != dest)
9580                 return -EXDEV;
9581
9582         if (old_ino == BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID ||
9583             (new_inode && btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID))
9584                 return -ENOTEMPTY;
9585
9586         if (S_ISDIR(old_inode->i_mode) && new_inode &&
9587             new_inode->i_size > BTRFS_EMPTY_DIR_SIZE)
9588                 return -ENOTEMPTY;
9589
9590
9591         /* check for collisions, even if the  name isn't there */
9592         ret = btrfs_check_dir_item_collision(dest, new_dir->i_ino,
9593                              new_dentry->d_name.name,
9594                              new_dentry->d_name.len);
9595
9596         if (ret) {
9597                 if (ret == -EEXIST) {
9598                         /* we shouldn't get
9599                          * eexist without a new_inode */
9600                         if (WARN_ON(!new_inode)) {
9601                                 return ret;
9602                         }
9603                 } else {
9604                         /* maybe -EOVERFLOW */
9605                         return ret;
9606                 }
9607         }
9608         ret = 0;
9609
9610         /*
9611          * we're using rename to replace one file with another.  Start IO on it
9612          * now so  we don't add too much work to the end of the transaction
9613          */
9614         if (new_inode && S_ISREG(old_inode->i_mode) && new_inode->i_size)
9615                 filemap_flush(old_inode->i_mapping);
9616
9617         /* close the racy window with snapshot create/destroy ioctl */
9618         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9619                 down_read(&fs_info->subvol_sem);
9620         /*
9621          * We want to reserve the absolute worst case amount of items.  So if
9622          * both inodes are subvols and we need to unlink them then that would
9623          * require 4 item modifications, but if they are both normal inodes it
9624          * would require 5 item modifications, so we'll assume they are normal
9625          * inodes.  So 5 * 2 is 10, plus 1 for the new link, so 11 total items
9626          * should cover the worst case number of items we'll modify.
9627          * If our rename has the whiteout flag, we need more 5 units for the
9628          * new inode (1 inode item, 1 inode ref, 2 dir items and 1 xattr item
9629          * when selinux is enabled).
9630          */
9631         trans_num_items = 11;
9632         if (flags & RENAME_WHITEOUT)
9633                 trans_num_items += 5;
9634         trans = btrfs_start_transaction(root, trans_num_items);
9635         if (IS_ERR(trans)) {
9636                 ret = PTR_ERR(trans);
9637                 goto out_notrans;
9638         }
9639
9640         if (dest != root) {
9641                 ret = btrfs_record_root_in_trans(trans, dest);
9642                 if (ret)
9643                         goto out_fail;
9644         }
9645
9646         ret = btrfs_set_inode_index(BTRFS_I(new_dir), &index);
9647         if (ret)
9648                 goto out_fail;
9649
9650         BTRFS_I(old_inode)->dir_index = 0ULL;
9651         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9652                 /* force full log commit if subvolume involved. */
9653                 btrfs_set_log_full_commit(trans);
9654         } else {
9655                 btrfs_pin_log_trans(root);
9656                 log_pinned = true;
9657                 ret = btrfs_insert_inode_ref(trans, dest,
9658                                              new_dentry->d_name.name,
9659                                              new_dentry->d_name.len,
9660                                              old_ino,
9661                                              btrfs_ino(BTRFS_I(new_dir)), index);
9662                 if (ret)
9663                         goto out_fail;
9664         }
9665
9666         inode_inc_iversion(old_dir);
9667         inode_inc_iversion(new_dir);
9668         inode_inc_iversion(old_inode);
9669         old_dir->i_ctime = old_dir->i_mtime =
9670         new_dir->i_ctime = new_dir->i_mtime =
9671         old_inode->i_ctime = current_time(old_dir);
9672
9673         if (old_dentry->d_parent != new_dentry->d_parent)
9674                 btrfs_record_unlink_dir(trans, BTRFS_I(old_dir),
9675                                 BTRFS_I(old_inode), 1);
9676
9677         if (unlikely(old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)) {
9678                 ret = btrfs_unlink_subvol(trans, old_dir, old_dentry);
9679         } else {
9680                 ret = __btrfs_unlink_inode(trans, root, BTRFS_I(old_dir),
9681                                         BTRFS_I(d_inode(old_dentry)),
9682                                         old_dentry->d_name.name,
9683                                         old_dentry->d_name.len);
9684                 if (!ret)
9685                         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(old_inode));
9686         }
9687         if (ret) {
9688                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9689                 goto out_fail;
9690         }
9691
9692         if (new_inode) {
9693                 inode_inc_iversion(new_inode);
9694                 new_inode->i_ctime = current_time(new_inode);
9695                 if (unlikely(btrfs_ino(BTRFS_I(new_inode)) ==
9696                              BTRFS_EMPTY_SUBVOL_DIR_OBJECTID)) {
9697                         ret = btrfs_unlink_subvol(trans, new_dir, new_dentry);
9698                         BUG_ON(new_inode->i_nlink == 0);
9699                 } else {
9700                         ret = btrfs_unlink_inode(trans, dest, BTRFS_I(new_dir),
9701                                                  BTRFS_I(d_inode(new_dentry)),
9702                                                  new_dentry->d_name.name,
9703                                                  new_dentry->d_name.len);
9704                 }
9705                 if (!ret && new_inode->i_nlink == 0)
9706                         ret = btrfs_orphan_add(trans,
9707                                         BTRFS_I(d_inode(new_dentry)));
9708                 if (ret) {
9709                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9710                         goto out_fail;
9711                 }
9712         }
9713
9714         ret = btrfs_add_link(trans, BTRFS_I(new_dir), BTRFS_I(old_inode),
9715                              new_dentry->d_name.name,
9716                              new_dentry->d_name.len, 0, index);
9717         if (ret) {
9718                 btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9719                 goto out_fail;
9720         }
9721
9722         if (old_inode->i_nlink == 1)
9723                 BTRFS_I(old_inode)->dir_index = index;
9724
9725         if (log_pinned) {
9726                 btrfs_log_new_name(trans, BTRFS_I(old_inode), BTRFS_I(old_dir),
9727                                    new_dentry->d_parent);
9728                 btrfs_end_log_trans(root);
9729                 log_pinned = false;
9730         }
9731
9732         if (flags & RENAME_WHITEOUT) {
9733                 ret = btrfs_whiteout_for_rename(trans, root, old_dir,
9734                                                 old_dentry);
9735
9736                 if (ret) {
9737                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
9738                         goto out_fail;
9739                 }
9740         }
9741 out_fail:
9742         /*
9743          * If we have pinned the log and an error happened, we unpin tasks
9744          * trying to sync the log and force them to fallback to a transaction
9745          * commit if the log currently contains any of the inodes involved in
9746          * this rename operation (to ensure we do not persist a log with an
9747          * inconsistent state for any of these inodes or leading to any
9748          * inconsistencies when replayed). If the transaction was aborted, the
9749          * abortion reason is propagated to userspace when attempting to commit
9750          * the transaction. If the log does not contain any of these inodes, we
9751          * allow the tasks to sync it.
9752          */
9753         if (ret && log_pinned) {
9754                 if (btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_dir), fs_info->generation) ||
9755                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_dir), fs_info->generation) ||
9756                     btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(old_inode), fs_info->generation) ||
9757                     (new_inode &&
9758                      btrfs_inode_in_log(BTRFS_I(new_inode), fs_info->generation)))
9759                         btrfs_set_log_full_commit(trans);
9760
9761                 btrfs_end_log_trans(root);
9762                 log_pinned = false;
9763         }
9764         ret2 = btrfs_end_transaction(trans);
9765         ret = ret ? ret : ret2;
9766 out_notrans:
9767         if (old_ino == BTRFS_FIRST_FREE_OBJECTID)
9768                 up_read(&fs_info->subvol_sem);
9769
9770         return ret;
9771 }
9772
9773 static int btrfs_rename2(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *old_dir,
9774                          struct dentry *old_dentry, struct inode *new_dir,
9775                          struct dentry *new_dentry, unsigned int flags)
9776 {
9777         if (flags & ~(RENAME_NOREPLACE | RENAME_EXCHANGE | RENAME_WHITEOUT))
9778                 return -EINVAL;
9779
9780         if (flags & RENAME_EXCHANGE)
9781                 return btrfs_rename_exchange(old_dir, old_dentry, new_dir,
9782                                           new_dentry);
9783
9784         return btrfs_rename(old_dir, old_dentry, new_dir, new_dentry, flags);
9785 }
9786
9787 struct btrfs_delalloc_work {
9788         struct inode *inode;
9789         struct completion completion;
9790         struct list_head list;
9791         struct btrfs_work work;
9792 };
9793
9794 static void btrfs_run_delalloc_work(struct btrfs_work *work)
9795 {
9796         struct btrfs_delalloc_work *delalloc_work;
9797         struct inode *inode;
9798
9799         delalloc_work = container_of(work, struct btrfs_delalloc_work,
9800                                      work);
9801         inode = delalloc_work->inode;
9802         filemap_flush(inode->i_mapping);
9803         if (test_bit(BTRFS_INODE_HAS_ASYNC_EXTENT,
9804                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags))
9805                 filemap_flush(inode->i_mapping);
9806
9807         iput(inode);
9808         complete(&delalloc_work->completion);
9809 }
9810
9811 static struct btrfs_delalloc_work *btrfs_alloc_delalloc_work(struct inode *inode)
9812 {
9813         struct btrfs_delalloc_work *work;
9814
9815         work = kmalloc(sizeof(*work), GFP_NOFS);
9816         if (!work)
9817                 return NULL;
9818
9819         init_completion(&work->completion);
9820         INIT_LIST_HEAD(&work->list);
9821         work->inode = inode;
9822         btrfs_init_work(&work->work, btrfs_run_delalloc_work, NULL, NULL);
9823
9824         return work;
9825 }
9826
9827 /*
9828  * some fairly slow code that needs optimization. This walks the list
9829  * of all the inodes with pending delalloc and forces them to disk.
9830  */
9831 static int start_delalloc_inodes(struct btrfs_root *root,
9832                                  struct writeback_control *wbc, bool snapshot,
9833                                  bool in_reclaim_context)
9834 {
9835         struct btrfs_inode *binode;
9836         struct inode *inode;
9837         struct btrfs_delalloc_work *work, *next;
9838         struct list_head works;
9839         struct list_head splice;
9840         int ret = 0;
9841         bool full_flush = wbc->nr_to_write == LONG_MAX;
9842
9843         INIT_LIST_HEAD(&works);
9844         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9845
9846         mutex_lock(&root->delalloc_mutex);
9847         spin_lock(&root->delalloc_lock);
9848         list_splice_init(&root->delalloc_inodes, &splice);
9849         while (!list_empty(&splice)) {
9850                 binode = list_entry(splice.next, struct btrfs_inode,
9851                                     delalloc_inodes);
9852
9853                 list_move_tail(&binode->delalloc_inodes,
9854                                &root->delalloc_inodes);
9855
9856                 if (in_reclaim_context &&
9857                     test_bit(BTRFS_INODE_NO_DELALLOC_FLUSH, &binode->runtime_flags))
9858                         continue;
9859
9860                 inode = igrab(&binode->vfs_inode);
9861                 if (!inode) {
9862                         cond_resched_lock(&root->delalloc_lock);
9863                         continue;
9864                 }
9865                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9866
9867                 if (snapshot)
9868                         set_bit(BTRFS_INODE_SNAPSHOT_FLUSH,
9869                                 &binode->runtime_flags);
9870                 if (full_flush) {
9871                         work = btrfs_alloc_delalloc_work(inode);
9872                         if (!work) {
9873                                 iput(inode);
9874                                 ret = -ENOMEM;
9875                                 goto out;
9876                         }
9877                         list_add_tail(&work->list, &works);
9878                         btrfs_queue_work(root->fs_info->flush_workers,
9879                                          &work->work);
9880                 } else {
9881                         ret = filemap_fdatawrite_wbc(inode->i_mapping, wbc);
9882                         btrfs_add_delayed_iput(inode);
9883                         if (ret || wbc->nr_to_write <= 0)
9884                                 goto out;
9885                 }
9886                 cond_resched();
9887                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9888         }
9889         spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9890
9891 out:
9892         list_for_each_entry_safe(work, next, &works, list) {
9893                 list_del_init(&work->list);
9894                 wait_for_completion(&work->completion);
9895                 kfree(work);
9896         }
9897
9898         if (!list_empty(&splice)) {
9899                 spin_lock(&root->delalloc_lock);
9900                 list_splice_tail(&splice, &root->delalloc_inodes);
9901                 spin_unlock(&root->delalloc_lock);
9902         }
9903         mutex_unlock(&root->delalloc_mutex);
9904         return ret;
9905 }
9906
9907 int btrfs_start_delalloc_snapshot(struct btrfs_root *root, bool in_reclaim_context)
9908 {
9909         struct writeback_control wbc = {
9910                 .nr_to_write = LONG_MAX,
9911                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9912                 .range_start = 0,
9913                 .range_end = LLONG_MAX,
9914         };
9915         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
9916
9917         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9918                 return -EROFS;
9919
9920         return start_delalloc_inodes(root, &wbc, true, in_reclaim_context);
9921 }
9922
9923 int btrfs_start_delalloc_roots(struct btrfs_fs_info *fs_info, long nr,
9924                                bool in_reclaim_context)
9925 {
9926         struct writeback_control wbc = {
9927                 .nr_to_write = nr,
9928                 .sync_mode = WB_SYNC_NONE,
9929                 .range_start = 0,
9930                 .range_end = LLONG_MAX,
9931         };
9932         struct btrfs_root *root;
9933         struct list_head splice;
9934         int ret;
9935
9936         if (test_bit(BTRFS_FS_STATE_ERROR, &fs_info->fs_state))
9937                 return -EROFS;
9938
9939         INIT_LIST_HEAD(&splice);
9940
9941         mutex_lock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9942         spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9943         list_splice_init(&fs_info->delalloc_roots, &splice);
9944         while (!list_empty(&splice)) {
9945                 /*
9946                  * Reset nr_to_write here so we know that we're doing a full
9947                  * flush.
9948                  */
9949                 if (nr == LONG_MAX)
9950                         wbc.nr_to_write = LONG_MAX;
9951
9952                 root = list_first_entry(&splice, struct btrfs_root,
9953                                         delalloc_root);
9954                 root = btrfs_grab_root(root);
9955                 BUG_ON(!root);
9956                 list_move_tail(&root->delalloc_root,
9957                                &fs_info->delalloc_roots);
9958                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9959
9960                 ret = start_delalloc_inodes(root, &wbc, false, in_reclaim_context);
9961                 btrfs_put_root(root);
9962                 if (ret < 0 || wbc.nr_to_write <= 0)
9963                         goto out;
9964                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9965         }
9966         spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9967
9968         ret = 0;
9969 out:
9970         if (!list_empty(&splice)) {
9971                 spin_lock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9972                 list_splice_tail(&splice, &fs_info->delalloc_roots);
9973                 spin_unlock(&fs_info->delalloc_root_lock);
9974         }
9975         mutex_unlock(&fs_info->delalloc_root_mutex);
9976         return ret;
9977 }
9978
9979 static int btrfs_symlink(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
9980                          struct dentry *dentry, const char *symname)
9981 {
9982         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
9983         struct btrfs_trans_handle *trans;
9984         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
9985         struct btrfs_path *path;
9986         struct btrfs_key key;
9987         struct inode *inode = NULL;
9988         int err;
9989         u64 objectid;
9990         u64 index = 0;
9991         int name_len;
9992         int datasize;
9993         unsigned long ptr;
9994         struct btrfs_file_extent_item *ei;
9995         struct extent_buffer *leaf;
9996
9997         name_len = strlen(symname);
9998         if (name_len > BTRFS_MAX_INLINE_DATA_SIZE(fs_info))
9999                 return -ENAMETOOLONG;
10000
10001         /*
10002          * 2 items for inode item and ref
10003          * 2 items for dir items
10004          * 1 item for updating parent inode item
10005          * 1 item for the inline extent item
10006          * 1 item for xattr if selinux is on
10007          */
10008         trans = btrfs_start_transaction(root, 7);
10009         if (IS_ERR(trans))
10010                 return PTR_ERR(trans);
10011
10012         err = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
10013         if (err)
10014                 goto out_unlock;
10015
10016         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, dentry->d_name.name,
10017                                 dentry->d_name.len, btrfs_ino(BTRFS_I(dir)),
10018                                 objectid, S_IFLNK|S_IRWXUGO, &index);
10019         if (IS_ERR(inode)) {
10020                 err = PTR_ERR(inode);
10021                 inode = NULL;
10022                 goto out_unlock;
10023         }
10024
10025         /*
10026         * If the active LSM wants to access the inode during
10027         * d_instantiate it needs these. Smack checks to see
10028         * if the filesystem supports xattrs by looking at the
10029         * ops vector.
10030         */
10031         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
10032         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
10033         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
10034
10035         err = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, &dentry->d_name);
10036         if (err)
10037                 goto out_unlock;
10038
10039         path = btrfs_alloc_path();
10040         if (!path) {
10041                 err = -ENOMEM;
10042                 goto out_unlock;
10043         }
10044         key.objectid = btrfs_ino(BTRFS_I(inode));
10045         key.offset = 0;
10046         key.type = BTRFS_EXTENT_DATA_KEY;
10047         datasize = btrfs_file_extent_calc_inline_size(name_len);
10048         err = btrfs_insert_empty_item(trans, root, path, &key,
10049                                       datasize);
10050         if (err) {
10051                 btrfs_free_path(path);
10052                 goto out_unlock;
10053         }
10054         leaf = path->nodes[0];
10055         ei = btrfs_item_ptr(leaf, path->slots[0],
10056                             struct btrfs_file_extent_item);
10057         btrfs_set_file_extent_generation(leaf, ei, trans->transid);
10058         btrfs_set_file_extent_type(leaf, ei,
10059                                    BTRFS_FILE_EXTENT_INLINE);
10060         btrfs_set_file_extent_encryption(leaf, ei, 0);
10061         btrfs_set_file_extent_compression(leaf, ei, 0);
10062         btrfs_set_file_extent_other_encoding(leaf, ei, 0);
10063         btrfs_set_file_extent_ram_bytes(leaf, ei, name_len);
10064
10065         ptr = btrfs_file_extent_inline_start(ei);
10066         write_extent_buffer(leaf, symname, ptr, name_len);
10067         btrfs_mark_buffer_dirty(leaf);
10068         btrfs_free_path(path);
10069
10070         inode->i_op = &btrfs_symlink_inode_operations;
10071         inode_nohighmem(inode);
10072         inode_set_bytes(inode, name_len);
10073         btrfs_i_size_write(BTRFS_I(inode), name_len);
10074         err = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10075         /*
10076          * Last step, add directory indexes for our symlink inode. This is the
10077          * last step to avoid extra cleanup of these indexes if an error happens
10078          * elsewhere above.
10079          */
10080         if (!err)
10081                 err = btrfs_add_nondir(trans, BTRFS_I(dir), dentry,
10082                                 BTRFS_I(inode), 0, index);
10083         if (err)
10084                 goto out_unlock;
10085
10086         d_instantiate_new(dentry, inode);
10087
10088 out_unlock:
10089         btrfs_end_transaction(trans);
10090         if (err && inode) {
10091                 inode_dec_link_count(inode);
10092                 discard_new_inode(inode);
10093         }
10094         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
10095         return err;
10096 }
10097
10098 static struct btrfs_trans_handle *insert_prealloc_file_extent(
10099                                        struct btrfs_trans_handle *trans_in,
10100                                        struct btrfs_inode *inode,
10101                                        struct btrfs_key *ins,
10102                                        u64 file_offset)
10103 {
10104         struct btrfs_file_extent_item stack_fi;
10105         struct btrfs_replace_extent_info extent_info;
10106         struct btrfs_trans_handle *trans = trans_in;
10107         struct btrfs_path *path;
10108         u64 start = ins->objectid;
10109         u64 len = ins->offset;
10110         int qgroup_released;
10111         int ret;
10112
10113         memset(&stack_fi, 0, sizeof(stack_fi));
10114
10115         btrfs_set_stack_file_extent_type(&stack_fi, BTRFS_FILE_EXTENT_PREALLOC);
10116         btrfs_set_stack_file_extent_disk_bytenr(&stack_fi, start);
10117         btrfs_set_stack_file_extent_disk_num_bytes(&stack_fi, len);
10118         btrfs_set_stack_file_extent_num_bytes(&stack_fi, len);
10119         btrfs_set_stack_file_extent_ram_bytes(&stack_fi, len);
10120         btrfs_set_stack_file_extent_compression(&stack_fi, BTRFS_COMPRESS_NONE);
10121         /* Encryption and other encoding is reserved and all 0 */
10122
10123         qgroup_released = btrfs_qgroup_release_data(inode, file_offset, len);
10124         if (qgroup_released < 0)
10125                 return ERR_PTR(qgroup_released);
10126
10127         if (trans) {
10128                 ret = insert_reserved_file_extent(trans, inode,
10129                                                   file_offset, &stack_fi,
10130                                                   true, qgroup_released);
10131                 if (ret)
10132                         goto free_qgroup;
10133                 return trans;
10134         }
10135
10136         extent_info.disk_offset = start;
10137         extent_info.disk_len = len;
10138         extent_info.data_offset = 0;
10139         extent_info.data_len = len;
10140         extent_info.file_offset = file_offset;
10141         extent_info.extent_buf = (char *)&stack_fi;
10142         extent_info.is_new_extent = true;
10143         extent_info.qgroup_reserved = qgroup_released;
10144         extent_info.insertions = 0;
10145
10146         path = btrfs_alloc_path();
10147         if (!path) {
10148                 ret = -ENOMEM;
10149                 goto free_qgroup;
10150         }
10151
10152         ret = btrfs_replace_file_extents(inode, path, file_offset,
10153                                      file_offset + len - 1, &extent_info,
10154                                      &trans);
10155         btrfs_free_path(path);
10156         if (ret)
10157                 goto free_qgroup;
10158         return trans;
10159
10160 free_qgroup:
10161         /*
10162          * We have released qgroup data range at the beginning of the function,
10163          * and normally qgroup_released bytes will be freed when committing
10164          * transaction.
10165          * But if we error out early, we have to free what we have released
10166          * or we leak qgroup data reservation.
10167          */
10168         btrfs_qgroup_free_refroot(inode->root->fs_info,
10169                         inode->root->root_key.objectid, qgroup_released,
10170                         BTRFS_QGROUP_RSV_DATA);
10171         return ERR_PTR(ret);
10172 }
10173
10174 static int __btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
10175                                        u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10176                                        loff_t actual_len, u64 *alloc_hint,
10177                                        struct btrfs_trans_handle *trans)
10178 {
10179         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(inode->i_sb);
10180         struct extent_map_tree *em_tree = &BTRFS_I(inode)->extent_tree;
10181         struct extent_map *em;
10182         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10183         struct btrfs_key ins;
10184         u64 cur_offset = start;
10185         u64 clear_offset = start;
10186         u64 i_size;
10187         u64 cur_bytes;
10188         u64 last_alloc = (u64)-1;
10189         int ret = 0;
10190         bool own_trans = true;
10191         u64 end = start + num_bytes - 1;
10192
10193         if (trans)
10194                 own_trans = false;
10195         while (num_bytes > 0) {
10196                 cur_bytes = min_t(u64, num_bytes, SZ_256M);
10197                 cur_bytes = max(cur_bytes, min_size);
10198                 /*
10199                  * If we are severely fragmented we could end up with really
10200                  * small allocations, so if the allocator is returning small
10201                  * chunks lets make its job easier by only searching for those
10202                  * sized chunks.
10203                  */
10204                 cur_bytes = min(cur_bytes, last_alloc);
10205                 ret = btrfs_reserve_extent(root, cur_bytes, cur_bytes,
10206                                 min_size, 0, *alloc_hint, &ins, 1, 0);
10207                 if (ret)
10208                         break;
10209
10210                 /*
10211                  * We've reserved this space, and thus converted it from
10212                  * ->bytes_may_use to ->bytes_reserved.  Any error that happens
10213                  * from here on out we will only need to clear our reservation
10214                  * for the remaining unreserved area, so advance our
10215                  * clear_offset by our extent size.
10216                  */
10217                 clear_offset += ins.offset;
10218
10219                 last_alloc = ins.offset;
10220                 trans = insert_prealloc_file_extent(trans, BTRFS_I(inode),
10221                                                     &ins, cur_offset);
10222                 /*
10223                  * Now that we inserted the prealloc extent we can finally
10224                  * decrement the number of reservations in the block group.
10225                  * If we did it before, we could race with relocation and have
10226                  * relocation miss the reserved extent, making it fail later.
10227                  */
10228                 btrfs_dec_block_group_reservations(fs_info, ins.objectid);
10229                 if (IS_ERR(trans)) {
10230                         ret = PTR_ERR(trans);
10231                         btrfs_free_reserved_extent(fs_info, ins.objectid,
10232                                                    ins.offset, 0);
10233                         break;
10234                 }
10235
10236                 btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
10237                                         cur_offset + ins.offset -1, 0);
10238
10239                 em = alloc_extent_map();
10240                 if (!em) {
10241                         set_bit(BTRFS_INODE_NEEDS_FULL_SYNC,
10242                                 &BTRFS_I(inode)->runtime_flags);
10243                         goto next;
10244                 }
10245
10246                 em->start = cur_offset;
10247                 em->orig_start = cur_offset;
10248                 em->len = ins.offset;
10249                 em->block_start = ins.objectid;
10250                 em->block_len = ins.offset;
10251                 em->orig_block_len = ins.offset;
10252                 em->ram_bytes = ins.offset;
10253                 set_bit(EXTENT_FLAG_PREALLOC, &em->flags);
10254                 em->generation = trans->transid;
10255
10256                 while (1) {
10257                         write_lock(&em_tree->lock);
10258                         ret = add_extent_mapping(em_tree, em, 1);
10259                         write_unlock(&em_tree->lock);
10260                         if (ret != -EEXIST)
10261                                 break;
10262                         btrfs_drop_extent_cache(BTRFS_I(inode), cur_offset,
10263                                                 cur_offset + ins.offset - 1,
10264                                                 0);
10265                 }
10266                 free_extent_map(em);
10267 next:
10268                 num_bytes -= ins.offset;
10269                 cur_offset += ins.offset;
10270                 *alloc_hint = ins.objectid + ins.offset;
10271
10272                 inode_inc_iversion(inode);
10273                 inode->i_ctime = current_time(inode);
10274                 BTRFS_I(inode)->flags |= BTRFS_INODE_PREALLOC;
10275                 if (!(mode & FALLOC_FL_KEEP_SIZE) &&
10276                     (actual_len > inode->i_size) &&
10277                     (cur_offset > inode->i_size)) {
10278                         if (cur_offset > actual_len)
10279                                 i_size = actual_len;
10280                         else
10281                                 i_size = cur_offset;
10282                         i_size_write(inode, i_size);
10283                         btrfs_inode_safe_disk_i_size_write(BTRFS_I(inode), 0);
10284                 }
10285
10286                 ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10287
10288                 if (ret) {
10289                         btrfs_abort_transaction(trans, ret);
10290                         if (own_trans)
10291                                 btrfs_end_transaction(trans);
10292                         break;
10293                 }
10294
10295                 if (own_trans) {
10296                         btrfs_end_transaction(trans);
10297                         trans = NULL;
10298                 }
10299         }
10300         if (clear_offset < end)
10301                 btrfs_free_reserved_data_space(BTRFS_I(inode), NULL, clear_offset,
10302                         end - clear_offset + 1);
10303         return ret;
10304 }
10305
10306 int btrfs_prealloc_file_range(struct inode *inode, int mode,
10307                               u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10308                               loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10309 {
10310         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10311                                            min_size, actual_len, alloc_hint,
10312                                            NULL);
10313 }
10314
10315 int btrfs_prealloc_file_range_trans(struct inode *inode,
10316                                     struct btrfs_trans_handle *trans, int mode,
10317                                     u64 start, u64 num_bytes, u64 min_size,
10318                                     loff_t actual_len, u64 *alloc_hint)
10319 {
10320         return __btrfs_prealloc_file_range(inode, mode, start, num_bytes,
10321                                            min_size, actual_len, alloc_hint, trans);
10322 }
10323
10324 static int btrfs_set_page_dirty(struct page *page)
10325 {
10326         return __set_page_dirty_nobuffers(page);
10327 }
10328
10329 static int btrfs_permission(struct user_namespace *mnt_userns,
10330                             struct inode *inode, int mask)
10331 {
10332         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10333         umode_t mode = inode->i_mode;
10334
10335         if (mask & MAY_WRITE &&
10336             (S_ISREG(mode) || S_ISDIR(mode) || S_ISLNK(mode))) {
10337                 if (btrfs_root_readonly(root))
10338                         return -EROFS;
10339                 if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_READONLY)
10340                         return -EACCES;
10341         }
10342         return generic_permission(&init_user_ns, inode, mask);
10343 }
10344
10345 static int btrfs_tmpfile(struct user_namespace *mnt_userns, struct inode *dir,
10346                          struct dentry *dentry, umode_t mode)
10347 {
10348         struct btrfs_fs_info *fs_info = btrfs_sb(dir->i_sb);
10349         struct btrfs_trans_handle *trans;
10350         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(dir)->root;
10351         struct inode *inode = NULL;
10352         u64 objectid;
10353         u64 index;
10354         int ret = 0;
10355
10356         /*
10357          * 5 units required for adding orphan entry
10358          */
10359         trans = btrfs_start_transaction(root, 5);
10360         if (IS_ERR(trans))
10361                 return PTR_ERR(trans);
10362
10363         ret = btrfs_get_free_objectid(root, &objectid);
10364         if (ret)
10365                 goto out;
10366
10367         inode = btrfs_new_inode(trans, root, dir, NULL, 0,
10368                         btrfs_ino(BTRFS_I(dir)), objectid, mode, &index);
10369         if (IS_ERR(inode)) {
10370                 ret = PTR_ERR(inode);
10371                 inode = NULL;
10372                 goto out;
10373         }
10374
10375         inode->i_fop = &btrfs_file_operations;
10376         inode->i_op = &btrfs_file_inode_operations;
10377
10378         inode->i_mapping->a_ops = &btrfs_aops;
10379
10380         ret = btrfs_init_inode_security(trans, inode, dir, NULL);
10381         if (ret)
10382                 goto out;
10383
10384         ret = btrfs_update_inode(trans, root, BTRFS_I(inode));
10385         if (ret)
10386                 goto out;
10387         ret = btrfs_orphan_add(trans, BTRFS_I(inode));
10388         if (ret)
10389                 goto out;
10390
10391         /*
10392          * We set number of links to 0 in btrfs_new_inode(), and here we set
10393          * it to 1 because d_tmpfile() will issue a warning if the count is 0,
10394          * through:
10395          *
10396          *    d_tmpfile() -> inode_dec_link_count() -> drop_nlink()
10397          */
10398         set_nlink(inode, 1);
10399         d_tmpfile(dentry, inode);
10400         unlock_new_inode(inode);
10401         mark_inode_dirty(inode);
10402 out:
10403         btrfs_end_transaction(trans);
10404         if (ret && inode)
10405                 discard_new_inode(inode);
10406         btrfs_btree_balance_dirty(fs_info);
10407         return ret;
10408 }
10409
10410 void btrfs_set_range_writeback(struct btrfs_inode *inode, u64 start, u64 end)
10411 {
10412         struct btrfs_fs_info *fs_info = inode->root->fs_info;
10413         unsigned long index = start >> PAGE_SHIFT;
10414         unsigned long end_index = end >> PAGE_SHIFT;
10415         struct page *page;
10416         u32 len;
10417
10418         ASSERT(end + 1 - start <= U32_MAX);
10419         len = end + 1 - start;
10420         while (index <= end_index) {
10421                 page = find_get_page(inode->vfs_inode.i_mapping, index);
10422                 ASSERT(page); /* Pages should be in the extent_io_tree */
10423
10424                 btrfs_page_set_writeback(fs_info, page, start, len);
10425                 put_page(page);
10426                 index++;
10427         }
10428 }
10429
10430 #ifdef CONFIG_SWAP
10431 /*
10432  * Add an entry indicating a block group or device which is pinned by a
10433  * swapfile. Returns 0 on success, 1 if there is already an entry for it, or a
10434  * negative errno on failure.
10435  */
10436 static int btrfs_add_swapfile_pin(struct inode *inode, void *ptr,
10437                                   bool is_block_group)
10438 {
10439         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10440         struct btrfs_swapfile_pin *sp, *entry;
10441         struct rb_node **p;
10442         struct rb_node *parent = NULL;
10443
10444         sp = kmalloc(sizeof(*sp), GFP_NOFS);
10445         if (!sp)
10446                 return -ENOMEM;
10447         sp->ptr = ptr;
10448         sp->inode = inode;
10449         sp->is_block_group = is_block_group;
10450         sp->bg_extent_count = 1;
10451
10452         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10453         p = &fs_info->swapfile_pins.rb_node;
10454         while (*p) {
10455                 parent = *p;
10456                 entry = rb_entry(parent, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10457                 if (sp->ptr < entry->ptr ||
10458                     (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode < entry->inode)) {
10459                         p = &(*p)->rb_left;
10460                 } else if (sp->ptr > entry->ptr ||
10461                            (sp->ptr == entry->ptr && sp->inode > entry->inode)) {
10462                         p = &(*p)->rb_right;
10463                 } else {
10464                         if (is_block_group)
10465                                 entry->bg_extent_count++;
10466                         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10467                         kfree(sp);
10468                         return 1;
10469                 }
10470         }
10471         rb_link_node(&sp->node, parent, p);
10472         rb_insert_color(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10473         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10474         return 0;
10475 }
10476
10477 /* Free all of the entries pinned by this swapfile. */
10478 static void btrfs_free_swapfile_pins(struct inode *inode)
10479 {
10480         struct btrfs_fs_info *fs_info = BTRFS_I(inode)->root->fs_info;
10481         struct btrfs_swapfile_pin *sp;
10482         struct rb_node *node, *next;
10483
10484         spin_lock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10485         node = rb_first(&fs_info->swapfile_pins);
10486         while (node) {
10487                 next = rb_next(node);
10488                 sp = rb_entry(node, struct btrfs_swapfile_pin, node);
10489                 if (sp->inode == inode) {
10490                         rb_erase(&sp->node, &fs_info->swapfile_pins);
10491                         if (sp->is_block_group) {
10492                                 btrfs_dec_block_group_swap_extents(sp->ptr,
10493                                                            sp->bg_extent_count);
10494                                 btrfs_put_block_group(sp->ptr);
10495                         }
10496                         kfree(sp);
10497                 }
10498                 node = next;
10499         }
10500         spin_unlock(&fs_info->swapfile_pins_lock);
10501 }
10502
10503 struct btrfs_swap_info {
10504         u64 start;
10505         u64 block_start;
10506         u64 block_len;
10507         u64 lowest_ppage;
10508         u64 highest_ppage;
10509         unsigned long nr_pages;
10510         int nr_extents;
10511 };
10512
10513 static int btrfs_add_swap_extent(struct swap_info_struct *sis,
10514                                  struct btrfs_swap_info *bsi)
10515 {
10516         unsigned long nr_pages;
10517         u64 first_ppage, first_ppage_reported, next_ppage;
10518         int ret;
10519
10520         first_ppage = ALIGN(bsi->block_start, PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10521         next_ppage = ALIGN_DOWN(bsi->block_start + bsi->block_len,
10522                                 PAGE_SIZE) >> PAGE_SHIFT;
10523
10524         if (first_ppage >= next_ppage)
10525                 return 0;
10526         nr_pages = next_ppage - first_ppage;
10527
10528         first_ppage_reported = first_ppage;
10529         if (bsi->start == 0)
10530                 first_ppage_reported++;
10531         if (bsi->lowest_ppage > first_ppage_reported)
10532                 bsi->lowest_ppage = first_ppage_reported;
10533         if (bsi->highest_ppage < (next_ppage - 1))
10534                 bsi->highest_ppage = next_ppage - 1;
10535
10536         ret = add_swap_extent(sis, bsi->nr_pages, nr_pages, first_ppage);
10537         if (ret < 0)
10538                 return ret;
10539         bsi->nr_extents += ret;
10540         bsi->nr_pages += nr_pages;
10541         return 0;
10542 }
10543
10544 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10545 {
10546         struct inode *inode = file_inode(file);
10547
10548         btrfs_free_swapfile_pins(inode);
10549         atomic_dec(&BTRFS_I(inode)->root->nr_swapfiles);
10550 }
10551
10552 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10553                                sector_t *span)
10554 {
10555         struct inode *inode = file_inode(file);
10556         struct btrfs_root *root = BTRFS_I(inode)->root;
10557         struct btrfs_fs_info *fs_info = root->fs_info;
10558         struct extent_io_tree *io_tree = &BTRFS_I(inode)->io_tree;
10559         struct extent_state *cached_state = NULL;
10560         struct extent_map *em = NULL;
10561         struct btrfs_device *device = NULL;
10562         struct btrfs_swap_info bsi = {
10563                 .lowest_ppage = (sector_t)-1ULL,
10564         };
10565         int ret = 0;
10566         u64 isize;
10567         u64 start;
10568
10569         /*
10570          * If the swap file was just created, make sure delalloc is done. If the
10571          * file changes again after this, the user is doing something stupid and
10572          * we don't really care.
10573          */
10574         ret = btrfs_wait_ordered_range(inode, 0, (u64)-1);
10575         if (ret)
10576                 return ret;
10577
10578         /*
10579          * The inode is locked, so these flags won't change after we check them.
10580          */
10581         if (BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_COMPRESS) {
10582                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10583                 return -EINVAL;
10584         }
10585         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATACOW)) {
10586                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be copy-on-write");
10587                 return -EINVAL;
10588         }
10589         if (!(BTRFS_I(inode)->flags & BTRFS_INODE_NODATASUM)) {
10590                 btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be checksummed");
10591                 return -EINVAL;
10592         }
10593
10594         /*
10595          * Balance or device remove/replace/resize can move stuff around from
10596          * under us. The exclop protection makes sure they aren't running/won't
10597          * run concurrently while we are mapping the swap extents, and
10598          * fs_info->swapfile_pins prevents them from running while the swap
10599          * file is active and moving the extents. Note that this also prevents
10600          * a concurrent device add which isn't actually necessary, but it's not
10601          * really worth the trouble to allow it.
10602          */
10603         if (!btrfs_exclop_start(fs_info, BTRFS_EXCLOP_SWAP_ACTIVATE)) {
10604                 btrfs_warn(fs_info,
10605            "cannot activate swapfile while exclusive operation is running");
10606                 return -EBUSY;
10607         }
10608
10609         /*
10610          * Prevent snapshot creation while we are activating the swap file.
10611          * We do not want to race with snapshot creation. If snapshot creation
10612          * already started before we bumped nr_swapfiles from 0 to 1 and
10613          * completes before the first write into the swap file after it is
10614          * activated, than that write would fallback to COW.
10615          */
10616         if (!btrfs_drew_try_write_lock(&root->snapshot_lock)) {
10617                 btrfs_exclop_finish(fs_info);
10618                 btrfs_warn(fs_info,
10619            "cannot activate swapfile because snapshot creation is in progress");
10620                 return -EINVAL;
10621         }
10622         /*
10623          * Snapshots can create extents which require COW even if NODATACOW is
10624          * set. We use this counter to prevent snapshots. We must increment it
10625          * before walking the extents because we don't want a concurrent
10626          * snapshot to run after we've already checked the extents.
10627          */
10628         atomic_inc(&root->nr_swapfiles);
10629
10630         isize = ALIGN_DOWN(inode->i_size, fs_info->sectorsize);
10631
10632         lock_extent_bits(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10633         start = 0;
10634         while (start < isize) {
10635                 u64 logical_block_start, physical_block_start;
10636                 struct btrfs_block_group *bg;
10637                 u64 len = isize - start;
10638
10639                 em = btrfs_get_extent(BTRFS_I(inode), NULL, 0, start, len);
10640                 if (IS_ERR(em)) {
10641                         ret = PTR_ERR(em);
10642                         goto out;
10643                 }
10644
10645                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_HOLE) {
10646                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not have holes");
10647                         ret = -EINVAL;
10648                         goto out;
10649                 }
10650                 if (em->block_start == EXTENT_MAP_INLINE) {
10651                         /*
10652                          * It's unlikely we'll ever actually find ourselves
10653                          * here, as a file small enough to fit inline won't be
10654                          * big enough to store more than the swap header, but in
10655                          * case something changes in the future, let's catch it
10656                          * here rather than later.
10657                          */
10658                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be inline");
10659                         ret = -EINVAL;
10660                         goto out;
10661                 }
10662                 if (test_bit(EXTENT_FLAG_COMPRESSED, &em->flags)) {
10663                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must not be compressed");
10664                         ret = -EINVAL;
10665                         goto out;
10666                 }
10667
10668                 logical_block_start = em->block_start + (start - em->start);
10669                 len = min(len, em->len - (start - em->start));
10670                 free_extent_map(em);
10671                 em = NULL;
10672
10673                 ret = can_nocow_extent(inode, start, &len, NULL, NULL, NULL, true);
10674                 if (ret < 0) {
10675                         goto out;
10676                 } else if (ret) {
10677                         ret = 0;
10678                 } else {
10679                         btrfs_warn(fs_info,
10680                                    "swapfile must not be copy-on-write");
10681                         ret = -EINVAL;
10682                         goto out;
10683                 }
10684
10685                 em = btrfs_get_chunk_map(fs_info, logical_block_start, len);
10686                 if (IS_ERR(em)) {
10687                         ret = PTR_ERR(em);
10688                         goto out;
10689                 }
10690
10691                 if (em->map_lookup->type & BTRFS_BLOCK_GROUP_PROFILE_MASK) {
10692                         btrfs_warn(fs_info,
10693                                    "swapfile must have single data profile");
10694                         ret = -EINVAL;
10695                         goto out;
10696                 }
10697
10698                 if (device == NULL) {
10699                         device = em->map_lookup->stripes[0].dev;
10700                         ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, device, false);
10701                         if (ret == 1)
10702                                 ret = 0;
10703                         else if (ret)
10704                                 goto out;
10705                 } else if (device != em->map_lookup->stripes[0].dev) {
10706                         btrfs_warn(fs_info, "swapfile must be on one device");
10707                         ret = -EINVAL;
10708                         goto out;
10709                 }
10710
10711                 physical_block_start = (em->map_lookup->stripes[0].physical +
10712                                         (logical_block_start - em->start));
10713                 len = min(len, em->len - (logical_block_start - em->start));
10714                 free_extent_map(em);
10715                 em = NULL;
10716
10717                 bg = btrfs_lookup_block_group(fs_info, logical_block_start);
10718                 if (!bg) {
10719                         btrfs_warn(fs_info,
10720                            "could not find block group containing swapfile");
10721                         ret = -EINVAL;
10722                         goto out;
10723                 }
10724
10725                 if (!btrfs_inc_block_group_swap_extents(bg)) {
10726                         btrfs_warn(fs_info,
10727                            "block group for swapfile at %llu is read-only%s",
10728                            bg->start,
10729                            atomic_read(&fs_info->scrubs_running) ?
10730                                        " (scrub running)" : "");
10731                         btrfs_put_block_group(bg);
10732                         ret = -EINVAL;
10733                         goto out;
10734                 }
10735
10736                 ret = btrfs_add_swapfile_pin(inode, bg, true);
10737                 if (ret) {
10738                         btrfs_put_block_group(bg);
10739                         if (ret == 1)
10740                                 ret = 0;
10741                         else
10742                                 goto out;
10743                 }
10744
10745                 if (bsi.block_len &&
10746                     bsi.block_start + bsi.block_len == physical_block_start) {
10747                         bsi.block_len += len;
10748                 } else {
10749                         if (bsi.block_len) {
10750                                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10751                                 if (ret)
10752                                         goto out;
10753                         }
10754                         bsi.start = start;
10755                         bsi.block_start = physical_block_start;
10756                         bsi.block_len = len;
10757                 }
10758
10759                 start += len;
10760         }
10761
10762         if (bsi.block_len)
10763                 ret = btrfs_add_swap_extent(sis, &bsi);
10764
10765 out:
10766         if (!IS_ERR_OR_NULL(em))
10767                 free_extent_map(em);
10768
10769         unlock_extent_cached(io_tree, 0, isize - 1, &cached_state);
10770
10771         if (ret)
10772                 btrfs_swap_deactivate(file);
10773
10774         btrfs_drew_write_unlock(&root->snapshot_lock);
10775
10776         btrfs_exclop_finish(fs_info);
10777
10778         if (ret)
10779                 return ret;
10780
10781         if (device)
10782                 sis->bdev = device->bdev;
10783         *span = bsi.highest_ppage - bsi.lowest_ppage + 1;
10784         sis->max = bsi.nr_pages;
10785         sis->pages = bsi.nr_pages - 1;
10786         sis->highest_bit = bsi.nr_pages - 1;
10787         return bsi.nr_extents;
10788 }
10789 #else
10790 static void btrfs_swap_deactivate(struct file *file)
10791 {
10792 }
10793
10794 static int btrfs_swap_activate(struct swap_info_struct *sis, struct file *file,
10795                                sector_t *span)
10796 {
10797         return -EOPNOTSUPP;
10798 }
10799 #endif
10800
10801 /*
10802  * Update the number of bytes used in the VFS' inode. When we replace extents in
10803  * a range (clone, dedupe, fallocate's zero range), we must update the number of
10804  * bytes used by the inode in an atomic manner, so that concurrent stat(2) calls
10805  * always get a correct value.
10806  */
10807 void btrfs_update_inode_bytes(struct btrfs_inode *inode,
10808                               const u64 add_bytes,
10809                               const u64 del_bytes)
10810 {
10811         if (add_bytes == del_bytes)
10812                 return;
10813
10814         spin_lock(&inode->lock);
10815         if (del_bytes > 0)
10816                 inode_sub_bytes(&inode->vfs_inode, del_bytes);
10817         if (add_bytes > 0)
10818                 inode_add_bytes(&inode->vfs_inode, add_bytes);
10819         spin_unlock(&inode->lock);
10820 }
10821
10822 static const struct inode_operations btrfs_dir_inode_operations = {
10823         .getattr        = btrfs_getattr,
10824         .lookup         = btrfs_lookup,
10825         .create         = btrfs_create,
10826         .unlink         = btrfs_unlink,
10827         .link           = btrfs_link,
10828         .mkdir          = btrfs_mkdir,
10829         .rmdir          = btrfs_rmdir,
10830         .rename         = btrfs_rename2,
10831         .symlink        = btrfs_symlink,
10832         .setattr        = btrfs_setattr,
10833         .mknod          = btrfs_mknod,
10834         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10835         .permission     = btrfs_permission,
10836         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10837         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10838         .update_time    = btrfs_update_time,
10839         .tmpfile        = btrfs_tmpfile,
10840         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
10841         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
10842 };
10843
10844 static const struct file_operations btrfs_dir_file_operations = {
10845         .llseek         = generic_file_llseek,
10846         .read           = generic_read_dir,
10847         .iterate_shared = btrfs_real_readdir,
10848         .open           = btrfs_opendir,
10849         .unlocked_ioctl = btrfs_ioctl,
10850 #ifdef CONFIG_COMPAT
10851         .compat_ioctl   = btrfs_compat_ioctl,
10852 #endif
10853         .release        = btrfs_release_file,
10854         .fsync          = btrfs_sync_file,
10855 };
10856
10857 /*
10858  * btrfs doesn't support the bmap operation because swapfiles
10859  * use bmap to make a mapping of extents in the file.  They assume
10860  * these extents won't change over the life of the file and they
10861  * use the bmap result to do IO directly to the drive.
10862  *
10863  * the btrfs bmap call would return logical addresses that aren't
10864  * suitable for IO and they also will change frequently as COW
10865  * operations happen.  So, swapfile + btrfs == corruption.
10866  *
10867  * For now we're avoiding this by dropping bmap.
10868  */
10869 static const struct address_space_operations btrfs_aops = {
10870         .readpage       = btrfs_readpage,
10871         .writepage      = btrfs_writepage,
10872         .writepages     = btrfs_writepages,
10873         .readahead      = btrfs_readahead,
10874         .direct_IO      = noop_direct_IO,
10875         .invalidatepage = btrfs_invalidatepage,
10876         .releasepage    = btrfs_releasepage,
10877 #ifdef CONFIG_MIGRATION
10878         .migratepage    = btrfs_migratepage,
10879 #endif
10880         .set_page_dirty = btrfs_set_page_dirty,
10881         .error_remove_page = generic_error_remove_page,
10882         .swap_activate  = btrfs_swap_activate,
10883         .swap_deactivate = btrfs_swap_deactivate,
10884 };
10885
10886 static const struct inode_operations btrfs_file_inode_operations = {
10887         .getattr        = btrfs_getattr,
10888         .setattr        = btrfs_setattr,
10889         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10890         .permission     = btrfs_permission,
10891         .fiemap         = btrfs_fiemap,
10892         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10893         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10894         .update_time    = btrfs_update_time,
10895         .fileattr_get   = btrfs_fileattr_get,
10896         .fileattr_set   = btrfs_fileattr_set,
10897 };
10898 static const struct inode_operations btrfs_special_inode_operations = {
10899         .getattr        = btrfs_getattr,
10900         .setattr        = btrfs_setattr,
10901         .permission     = btrfs_permission,
10902         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10903         .get_acl        = btrfs_get_acl,
10904         .set_acl        = btrfs_set_acl,
10905         .update_time    = btrfs_update_time,
10906 };
10907 static const struct inode_operations btrfs_symlink_inode_operations = {
10908         .get_link       = page_get_link,
10909         .getattr        = btrfs_getattr,
10910         .setattr        = btrfs_setattr,
10911         .permission     = btrfs_permission,
10912         .listxattr      = btrfs_listxattr,
10913         .update_time    = btrfs_update_time,
10914 };
10915
10916 const struct dentry_operations btrfs_dentry_operations = {
10917         .d_delete       = btrfs_dentry_delete,
10918 };